一种抓料机抓斗保护系统及控制方法、设备、介质与流程

文档序号:33713248发布日期:2023-04-01 01:22阅读:87来源:国知局
一种抓料机抓斗保护系统及控制方法、设备、介质与流程

1.本发明涉及抓料机技术领域,具体而言,涉及一种抓料机抓斗保护系统及控制方法、设备、介质。


背景技术:

2.在工程机械中,抓料抓斗以下简称抓斗,是一种广泛应用的工作装置,经常用于各种物料的搬运,习惯上的抓斗开斗时采用机械限位的方式来停止,闭斗时采用斗瓣相互碰撞的方式来停止,由于开斗和闭斗碰撞前速度很快,撞到限位后在很短时间就停下来,因此抓斗的机械冲击力非常大,抓斗油缸对整个液压系统的冲击力也很大,机械限位或者斗瓣碰撞的噪音也非常大,由于抓斗频繁的撞击产生的噪音也会导致驾驶员身心受损,同时也会增加故障发生的频率和减少其使用寿命,使企业维修和用户使用成本大大增加。


技术实现要素:

3.本发明的目的是提供一种抓料机抓斗保护系统及控制方法、设备、介质,来解决目前现有技术中开斗和闭斗碰撞前速度很快对油缸和斗瓣造成较大的损耗。
4.本发明的实施例通过以下技术方案实现:
5.一种抓料机抓斗保护系统控制方法,包括;
6.获取执行机构开始工作的第一信号;
7.执行机构接收到第一信号后发出第二信号和第三信号;
8.速度控制系统接收第二信号和第三信号,所述速度控制系统用于控制铲斗的开合的速度;
9.速度控制系统根据第二信号和第三信号调整铲斗在移动过程中不同区域的速度。
10.在本发明的一实施例中,所述第二信号和第三信号分别为抓斗油缸的内部压力信号和抓斗油缸的活塞位移信号。
11.在本发明的一实施例中,所述不同区域包括正常移动区、减速区、缓冲区和停止点;
12.所述活塞到正常移动区时,速度控制系统不执行动作,活塞正常移动;
13.所述活塞到达减速区时,速度控制系统控制活塞的速度缓慢降低;
14.所述活塞到达缓冲区时,速度控制系统控制活塞进行停止前的缓冲;
15.所述活塞到达停止点时,活塞将完全停止。
16.一种抓料机抓斗保护系统,包括;
17.第一控制模块,所述第一控制模块用于发送执行信号;
18.第二控制模块,所述第二控制模块用于发送压力信号和位移信号;
19.第三控制模块,所述第三控制模块用于打开或者关闭液压油缸的油路;
20.速度控制模块,所述速度控制模块用于控制铲斗的开合的速度;
21.控制模块,所述控制模块用于接收第一控制模块和第二控制模块的所发送的执行
信号、压力信号和位移信号,执行上述的一种抓料机抓斗保护系统控制方法。
22.在本发明的一实施例中,所述第一控制模块包括两个压力开关传感器,所述压力传感器与所述控制模块电连接。
23.在本发明的一实施例中,所述第二控制模块包括设置于油缸上的压力传感器和位移传感器,所述压力传感器与所述位移传感器均与所述控制模块电连接。
24.在本发明的一实施例中,所述第三控制模块包括电磁阀,所述电磁阀与所述控制模块电连接。
25.在本发明的一实施例中,还包括速度控制模块,所述速度控制模块包括比例电磁阀和节流阀,所述比例电磁阀与所述控制模块电连接。
26.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种抓料机抓斗保护系统控制方法。
27.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的一种抓料机抓斗保护系统控制方法。
28.本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果:
29.操作人员对抓料机进行直接操作,抓料机的内部系统发出第一信号,由执行系统接收到第一信号后,开始执行对应动作,执行系统后开始执行动作后,由于液压油缸的执行动作,会发出第二信号和第三信号,由速度控制系统进行接收,速度控制系统接收到对应的信号后,在不同的区域,即正常移动区、减速区、缓冲区和停止点,进行对应的速度控制,最终使抓瓣平稳的停在停止点上。本发明取消开闭斗时的机械限位,减少开斗和闭斗的机械冲击、液压冲击、油缸冲击和降低噪音,延长抓斗寿命,减少故障时间,降低企业使用成本。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
31.图1为本发明的液压原理图;
32.图2为本发明的电气原理图;
33.图标:1-压力开关传感器,2-比例电磁阀,3-开关电磁阀,4-位移传感器,5-压力传感器。
具体实施方式
34.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.请参照图1-图2,本发明的一种抓料机抓斗保护系统控制方法,包括;
36.s101:获取执行机构开始工作的第一信号;
37.在本发明实施例中的抓料机可以采用普通抓料机,应当具备基本的液压系统和抓斗系统,抓斗一般有若干个爪瓣组成,由若干个爪瓣进行相互靠近和远离,来实现对物料的一个抓取动作,该执行机构可以是控制抓斗进行开合的装置和抓斗本身,在获取了第一信号后,执行机构开始工作,抓斗开始开爪和闭爪,该第一信号即为开爪和闭爪的对应信号。
38.s102:执行机构接收到第一信号后发出第二信号和第三信号;
39.该第二信号和第三信号可以分别为抓斗油缸的内部压力信号和抓斗油缸的活塞位移信号,可以通过传感器来进行采集
40.s103:速度控制系统接收第二信号和第三信号,速度控制系统用于控制铲斗的开合的速度;
41.速度控制系统主要用于来控制铲斗内部活塞的移动速度,进而进行达到调整铲斗开合速度的目的。
42.s104:速度控制系统根据第二信号和第三信号调整铲斗在移动过程中不同区域的速度。
43.具体的是,不同区域包括正常移动区、减速区、缓冲区和停止点;
44.活塞到正常移动区时,速度控制系统不执行动作,活塞正常移动,即活塞刚开始移动时,可以不对活塞进行速度限制,由于碰撞是在停止的时候产生,所以将速度控制设置在将要达到最末端的时候进行启动。
45.活塞到达减速区时,速度控制系统控制活塞的速度缓慢降低;
46.在即将到达最末端的时候,速度控制系统开始工作,使活塞的速度开始降低,来避免较大的冲击压力。
47.活塞到达缓冲区时,速度控制系统控制活塞进行停止前的缓冲;
48.活塞到达缓冲区的时候,油路已经停止供油,但是由于惯性,活塞还会继续向前移动,为了避免活塞继续向前移动时对液压系统产生较大的冲击力,设置了缓冲区,将油缸的进油回路经过另一个通路。
49.活塞到达停止点时,活塞将完全停止。
50.通过发明所提供方案,进行一个实例性的说明,来对上述方案进行一个解释:
51.操作人员对抓料机进行直接操作,抓料机的内部系统发出第一信号,由执行系统接收到第一信号后,开始执行对应动作,执行系统后开始执行动作后,由于液压油缸的执行动作,会发出第二信号和第三信号,由速度控制系统进行接收,速度控制系统接收到对应的信号后,在不同的区域,即正常移动区、减速区、缓冲区和停止点,进行对应的速度控制,最终使抓瓣平稳的停在停止点上。
52.本发明取消开闭斗时的机械限位,减少开斗和闭斗的机械冲击、液压冲击、油缸冲击和降低噪音,延长抓斗寿命,减少故障时间,降低企业使用成本。
53.针对于本发明提供的上述控制方法,提供抓料机抓斗保护系统,本实施例提供的保护系统基于上述的控制方法。具体的包括第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块和速度控制模块。
54.其中,第一控制模块主要包括两个开关传感器,两个开关传感器分别对应对抓斗的打开和闭合两个动作的执行,按下其中一个传感器后,对应发出上述的第一信号。
55.第二控制模块主要包括了设置于油缸上的压力传感器5和位移传感器4,压力传感
器5主要用于采集抓斗油缸小腔的压力,并生成第二信号,位移传感器4主要用于与采集抓斗油缸内的活塞的位移,并生成第三信号。
56.第三控制模块主要包括开关电磁阀3,开关电磁阀3连接于油路上,用控制整个油路的断开与接通,进而控制抓斗油缸的工作与停止。
57.速度控制模块主要包括了比例电磁阀2和节流阀,比例电磁阀2同样连接于抓斗油缸的油路上,通过控制对比例电磁阀2的电流,比例电磁阀2控制整个通路的通过油量,来降低抓斗油缸内的压力,使活塞的推进速度降低,另一方面还设置有节流阀,使活塞进入到缓冲区时,抓斗油缸进油回油都经过节流阀,对液压流体起到压力缓冲作用,减少对液压系统的冲击力,最终平稳的停在停止点。
58.控制模块用于接收第一控制模块和第二控制模块的所发送的执行信号、压力信号和位移信号,控制模块分别与第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块进行电连接,通过接收到的信号,再发出执行的命令。
59.下面结合上述部件提供一种具体的例子,来加以解释整个工作过程;
60.首先,在控制模块中设置不同的压力阈值和位移阈值,在减速区的开始端设置压力阈值和位移阈值s1,在减速区结束端同时也为缓冲区的楷书端设置压力阈值和位移阈值s2。
61.操作人员按下开关传感器后,开关传感器发送信号至控制模块,本实施例中,控制模块可以采用现有技术中常规的控制器,本发明将不再做具体叙述,控制模块接收到信号后,发送打开开关电磁阀3和比例电磁阀2的命令,打开通路,油路接通,抓斗的油缸的油腔进油,抓斗开始张开或者收拢,当压力传感器5和位移传感器4检测到的阈值达到s1时,控制模块发送启动比例电磁阀2的命令,通过控制比例电磁阀2的电流,来使比例电磁阀2的开度逐渐变小,使抓斗油缸内的油压变小,从而降低活塞的移动速度,当压力传感器5和位移传感器4检测到的阈值达到s2时,控制模块发送控制比例电磁阀2和开关电磁阀3的命令,使得抓斗油缸进油回油都经过节流阀,对液压流体起到压力缓冲作用,减少对液压系统的冲击力,最终平稳的停在停止点。
62.由于抓斗包括闭斗和开斗的两个动作,可以为闭斗和开斗分别设置两组位移传感器4和压力传感器5,针对不同的按压不同的压力开关传感器1,来启动对应一组的位移传感器4和压力传感器5进行工作,避免控制模块误读数据的情况。
63.本实施例中的斗瓣设置有五个,所以对应的设置于液压缸的相关部件也设置有五组,具体使用时可根据具体情况进行组数的设置。
64.其中,上述部分设备具体型号可以选用为:
65.压力传感器5:rpt8100;
66.位移传感器4:germanjet19;
67.控制模块:三菱fx小型系列plc;
68.比例电磁阀2:d31 fce01 cc4nb70;
69.开关电磁阀3:ld88;
70.节流阀:t1000a2800。
71.此外,还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述的一种抓料机抓斗保护系统控制
方法;
72.一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述的一种抓料机抓斗保护系统控制方法。
73.以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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