一种自动空箱堆高机车体控制系统及方法与流程

本发明涉及堆高机控制，具体是涉及一种自动空箱堆高机车体控制系统及方法。

背景技术：

1、空箱堆高机是处理港口空箱业务的一种设备，目前在港口的业务中仍然有其不可替代的优势，主要体现在设备占地面积小，操作灵活，空箱堆放空间利用率高。但随着智慧化港口的建设，越来越多的港口设备已经实现了无人操作，全天候自运行。作为人工操作的空箱堆高机已经不能符合智慧港口的要求，因此，设计出可以自动工作的空箱堆高机成为新的需求。

2、对于传统空箱堆高机而言是一个成熟的产品，无论国外的卡尔玛公司，还是国内的三一集团，徐工集团，都有成熟的机械设计及制造工艺支撑。但是对于全自动的空箱堆高机而言，在控制系统的架构上与传统的控制方式截然不同。首先，作为自动化设备必须具备稳定的控制系统，更优秀的能源利用能力，其次，在控制到达要求的前提下，还要具备信息化的接口，能够与更高层的控制系统连接；最后，为了到达智能化要求设备还应该具备完善的设备故障预警能力。

3、因此，需要提供一种自动空箱堆高机车体控制系统及方法，旨在解决上述问题。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自动空箱堆高机车体控制系统及方法，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、本发明是这样实现的，一种自动空箱堆高机车体控制系统，所述系统包括：

3、主电池，用于在自动空箱堆高机工作时提供能量；

4、辅助电池，用于在待机情况下为唤醒设备提供能源，在启动过程为关键器件提供暂时的能量供应；

5、车辆行驶驱动模块，由带有逆变功能的电机驱动器与永磁同步电机组成，当电机能够达到制动减速度要求前提下优先采用电机制动，能够将电能回收到电池；

6、液压模块，所述液压模块由电机驱动油泵，通过阀的组合构成，所述油泵采用变量泵，通过负载敏感回路将压力反馈到泵，实现自动排量调节，达到动态节能的目的；

7、车体控制器，通过can总线与吊具控制器进行通信；

8、故障分类处理模块，用于将报警分为急停类报警、电气系统严重报警、严重故障以及警告类故障，除警告类故障不造成停机外，其他均需停机。

9、作为本发明进一步的方案：当所述辅助电池的电压低于使用值，通过上报当前电池欠压而启动系统通过主电池为辅助电池进行充电。

10、作为本发明进一步的方案：由永磁同步电机驱动车桥为车的行走提供动力，除了行走外其他的动作执行动力由液压模块提供。

11、作为本发明进一步的方案：收到工作任务进入工作状态，无工作任务时在等候区域等待任务，处于待命状态；通过状态机的管理使系统在进入待命时，关闭动力系统，当收到任务后，自动启动动力系统。

12、作为本发明进一步的方案：所述车体控制器与吊具控制器的通信采用变周期数据传输方法。

13、作为本发明进一步的方案：通过控制程序切换阀实现双泵合流，通过改变电机的转速提高泵排量，达到大流量控制的目的。

14、作为本发明进一步的方案：当设备完成工作任务后，进入待机状态；通过设计状态机控制程序，使系统在进入待机状态后，关闭动力系统，系统进入静态节能状态。

15、作为本发明进一步的方案：采用冗余传感器布置，通过一键传感器切换，实现故障处理，以提高系统的平均无故障时间。

16、本发明还提供了一种自动空箱堆高机车体控制方法，所述方法包括：在自动空箱堆高机工作时提供能量；在待机情况下为唤醒设备提供能源，在启动过程为关键器件提供暂时的能量供应；当电机能够达到制动减速度要求前提下优先采用电机制动，能够将电能回收到电池；通过负载敏感回路将压力反馈到泵，实现自动排量调节，达到动态节能的目的。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、本发明通过对动力系统进行有效控制，实现运行期间的能源合理分配达到节能的目的。通过负载敏感回路将压力反馈到泵，实现自动排量调节，达到动态节能的目的。传输数据采用一种变周期数据传输方法，降低了can总线的负载率。

技术特征：

1.一种自动空箱堆高机车体控制系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的自动空箱堆高机车体控制系统，其特征在于，当所述辅助电池的电压低于使用值，通过上报当前电池欠压而启动系统通过主电池为辅助电池进行充电。

3.根据权利要求1所述的自动空箱堆高机车体控制系统，其特征在于，由永磁同步电机驱动车桥为车的行走提供动力，除了行走外其他的动作执行动力由液压模块提供。

4.根据权利要求1所述的自动空箱堆高机车体控制系统，其特征在于，收到工作任务进入工作状态，无工作任务时在等候区域等待任务，处于待命状态；通过状态机的管理使系统在进入待命时，关闭动力系统，当收到任务后，自动启动动力系统。

5.根据权利要求1所述的自动空箱堆高机车体控制系统，其特征在于，所述车体控制器与吊具控制器的通信采用变周期数据传输方法。

6.根据权利要求1所述的自动空箱堆高机车体控制系统，其特征在于，通过控制程序切换阀实现双泵合流，通过改变电机的转速提高泵排量，达到大流量控制的目的。

7.根据权利要求4所述的自动空箱堆高机车体控制系统，其特征在于，当设备完成工作任务后，进入待机状态；通过设计状态机控制程序，使系统在进入待机状态后，关闭动力系统，系统进入静态节能状态。

8.根据权利要求1所述的自动空箱堆高机车体控制系统，其特征在于，采用冗余传感器布置，通过一键传感器切换，实现故障处理，以提高系统的平均无故障时间。

9.一种自动空箱堆高机车体控制方法，应用于权利要求1所述的系统，其特征在于，所述方法包括：在自动空箱堆高机工作时提供能量；在待机情况下为唤醒设备提供能源，在启动过程为关键器件提供暂时的能量供应；当电机能够达到制动减速度要求前提下优先采用电机制动，能够将电能回收到电池；通过负载敏感回路将压力反馈到泵，实现自动排量调节，达到动态节能的目的。

技术总结
本发明适用于堆高机控制技术领域，提供了一种自动空箱堆高机车体控制系统及方法，系统包括：主电池，用于在自动空箱堆高机工作时提供能量；辅助电池，用于在待机情况下为唤醒设备提供能源，在启动过程为关键器件提供暂时的能量供应；车辆行驶驱动模块，由带有逆变功能的电机驱动器与永磁同步电机组成，当电机能够达到制动减速度要求前提下优先采用电机制动；液压模块，液压模块由电机驱动油泵，通过阀的组合构成，所述油泵采用变量泵，通过负载敏感回路将压力反馈到泵，实现自动排量调节，达到动态节能的目的；车体控制器，通过CAN总线与吊具控制器进行通信。本发明通过对动力系统进行有效控制，实现运行期间的能源合理分配达到节能的目的。

技术研发人员：刘长勇,田枫,程海英,王华威,李敏源,邹立连,杜玉龙,徐孟钊,张祥利
受保护的技术使用者：青岛新松机器人自动化有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7