专利名称：吊装设备及其吊具举升机构控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及吊装设备技术领域，特别是涉及一种吊具举升机构控制系统。本 实用新型还涉及一种包括上述吊具举升机构控制系统的吊装设备。
背景技术：
随着国民经济和城市建设的高速发展，建筑物的高度不断升高，由于吊装设备满 足了物件在高度方向上的移动和堆放的要求，因此吊装设备在各行业的运用越来越广泛。下面以吊装设备在集装箱的堆放方面的应用为例进行论述由于集装箱具有耐久性，能够反复使用，便于商品运送，在一种或多种运输方式中 运输时无需中途换装，并且具有便于装卸和搬运的装置，能够很方便地从一种运输方式转 移到另一种运输方式等优点而得到了广泛的使用；集装箱的使用，不可避免地面临着集装 箱的吊装、摆放等作业，为方便集装箱的吊装，一般利用专门的集装箱吊装设备实现上述各 种操作。现有技术中，在实际集装箱的吊装作业时，操作集装箱吊装设备的操作人员首先 使集装箱吊具举升机构加速运动，保证目测到的所吊装的集装箱的高度大于堆层的高度， 然后在减速下降，把集装箱放在堆层上，完成集装箱的堆放作业。可以看出，现有技术中集装箱的堆放作业主要是通过操作人员的目测来实现集装 箱起升高度的控制的，并完全凭操作手的操作熟练程度控制吊装过程中吊具举升机构的起 升速度和下降速度，这就造成了控制过程的不准确性，不仅不能很好地控制集装箱的高度， 而且还可能发生集装箱与堆层碰撞的情况；同时，操作人员需要时刻保持较高的注意力，具 有较高的劳动强度。因此，如何提高吊装设备在堆放物品的准确性，减小人为操作过程中的误差，同时 降低操作人员的劳动强度，就成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种吊具举升机构控制系统，该吊具举升机构能够提高 吊装设备堆放物品时的准确性，减小能源的损失，降低操作人员的操作误差率和劳动强度。 本实用新型的另一目的是提供一种包括上述吊具举升机构控制系统的吊装设备。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种吊具举升机构控制系统，包括用于检 测基准高度和吊具的起升高度，并得到基准高度信号和起升高度信号的检测装置；用于接 收所述基准高度信号和所述起升高度信号，并时刻将二者进行比较，根据比较结果和预定 的控制策略发出控制指令的控制装置；以及用于根据所述控制指令调整所述吊具的起升速 度的执行装置。优选地，还包括用于检测所述吊具的运动速度，并将得到的运动速度信号传输至 所述控制装置的吊具速度检测装置。优选地，还包括用于显示所述基准高度、所述起升高度和所述运动速度的显示器。[0012]优选地，所述检测装置安装于所述吊具。优选地，所述吊具速度检测装置安装于所述吊具举升机构的门架或臂架。为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种吊装设备，包括吊具和用于控制所 述吊具的运动的吊具举升机构控制系统，所述吊具举升机构控制系统为上述任一项所述的 吊具举升机构控制系统。优选地，具体为集装箱吊装设备。优选地，还包括用于检测集装箱的堆层数目的数目检测装置。本实用新型所提供的吊具举升机构控制系统，包括检测装置、控制装置和执行装 置，检测装置用于检测基准高度和吊具的起升高度，并得到基准高度信号和起升高度信号； 控制装置用于接收基准高度信号和起升高度信号，并时刻将二者进行比较，根据比较结果 和预定的控制策略发出控制指令；执行装置用于根据控制指令调整吊具的起升速度。工作 过程中，检测装置首先检测堆场等堆层的基准高度，并将基准高度信号传递至控制装置，控 制装置存储上述基准信号；然后，吊具举升机构吊装物品，在执行装置的作用下不断上升， 在此过程中，检测装置实时地检测吊具的起升高度，并将高度信号传递至控制装置，控制装 置将高度信号与存储的基准信号进行比较，并根据比较结果和预定的控制策略发出控制指 令；当吊具的高度低于基准高度预定值时，控制装置向执行装置发出减速信号，使吊具以较 低的速度缓慢上升，当吊具的高度高于基准高度预定值时，控制装置向执行装置发出停止 信号，使吊具停止上升，然后进行被吊装物品与堆层的对中工作，完成对中以后，将被吊装 物品放置于堆层的上方；然后再重复上述过程进行下一次的吊装作业。这样，本实用新型所 提供的吊具举升机构控制系统，在原有的吊具举升执行装置的基础上，增加了检测装置和 控制装置，从而可以很准确地对吊具的运动进行控制，提高了吊装作业的准确性，降低了吊 装过程中由于误操作而造成的损失，同时，也降低了对操作人员的要求，以及操作人员的工 作强度。在一种优选实施方式中，本实用新型所提供的吊具举升机构控制系统还包括吊具 速度检测装置，上述吊具速度检测装置用于检测吊具的运动速度，并将得到的运动速度信 号传输至控制装置。吊具速度检测装置的设置，使得控制装置可以时刻得到吊具的运动速 度，从而可调整向执行装置发出的控制指令，以保证吊具的运动速度满足要求，从而建立了 完整了吊具运动状况的闭环控制。在另一种优选实施方式中，本实用新型所提供的吊具举升机构控制系统还包括显 示器，用于显示基准高度、起升高度和运动速度。这样，操作人员就可以实时地得知吊具的 状态，在控制装置控制的基础上，进行人为地干预，特别是当检测装置等出现故障时，操作 人员可以通过显示器的显示，及时地得知，以及时地调整，从而提高了吊装过程的可靠性。本实用新型所提供的吊装设备的有益效果与吊具举升机构控制系统的有益效果 类似，在此不再赘述。
图1为本实用新型第一种具体实施方式
所提供的吊具举升机构控制系统的结构 框图；图2为本实用新型第二种具体实施方式
所提供的吊具举升机构控制系统的结构框图；图3为本实用新型第三种具体实施方式
所提供的吊具举升机构控制系统的结构 框图；图4为本实用新型一种具体实施方式
所提供的吊装设备的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种吊具举升机构控制系统，该吊具举升机构能够提高 吊装设备堆放物品时的准确性，减小能源的损失，降低操作人员的操作误差率和劳动强度。 本实用新型的另一核心是提供一种包括上述吊具举升机构控制系统的吊装设备。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施 方式对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图1，图1为本实用新型第一种具体实施方式
所提供的吊具举升机构控制 系统的结构框图。如图1所示，本实用新型所提供的吊具举升机构控制系统，包括检测装置1、控制 装置2和执行装置3 ；检测装置1用于检测堆层的基准高度和吊具4的起升高度，并得到基 准高度信号和起升高度信号；控制装置2接收基准高度信号和起升高度信号，并时刻比较 基准高度信号和起升高度信号，判断起升高度与基准高度的关系，并根据比较结果和预定 的控制策略发出控制指令；执行装置3根据控制装置2的控制指令调整吊具4的起升速度。具体地，上述检测装置1检测吊具4的起升高度是指，在被吊装物品在起升过程中 实时地检测吊具4的高度；上述执行装置3具体可以为为吊具4的起升提供动力的动力装 置和动力传递装置等部件。工作过程中，检测装置1首先检测工作位置(比如堆场、码头等地)的堆层的基 准高度，并将基准高度信号传递至控制装置2，控制装置2存储上述基准高度信号为基准信 号；然后，吊具举升机构开始吊装物品，在执行装置3的作用下吊具4不断上升，在此过程 中，检测装置1实时地检测吊具4的起升高度，并将起升高度信号传递至控制装置2，控制装 置2将起升高度信号与已存储的基准信号进行比较，判断起升高度与基准高度的关系，并 根据比较结果和预定的控制策略发出控制指令，具体地当吊具的起升高度低于基准高度， 但二者的高度差未达到预定值时，控制装置2向执行装置3发出信号，使吊具4以加速状态 或者勻速状态向上运动；当吊具4的起升高度低于基准高度，且二者的高度差达到预定值 时，控制装置2向执行装置3发出减速信号，使吊具4减速，并以较低的速度缓慢上升；当吊 具4的高度高于基准高度，且二者的高度差达到预定值时，控制装置2向执行装置3发出停 止信号，使吊具4停止上升，然后再进行被吊装物品与堆层的对中工作，完成对中以后，将 被吊装物品放置于堆层的上方；然后再重复上述过程进行下一次的吊装作业。具体地，上述预定值可以根据安全性、可靠性的需要以及操作人员的习惯等因素 确定，上述两预定值可以既为相同值，也可以为不同值。可以看出，本实用新型所提供的吊具举升机构控制系统，在原有的吊具举升执行 装置的基础上，增加了检测装置1和控制装置2，从而可以很准确地对吊具的运动进行控 制，提高了吊装作业的准确性，降低了吊装过程中由于误操作而造成的损失，同时，也降低 了对操作人员的要求，以及操作人员的工作强度。[0033]请参考图2，图2为本实用新型第二种具体实施方式
所提供的吊具举升机构控制 系统的结构框图。在另一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的吊具举升机构控制系统还可以包 括吊具速度检测装置5，上述吊具速度检测装置5检测吊具4的运动速度，并将得到的运动 速度信号传输至控制装置2。这样，在工作过程中，随着吊具4的上升，吊具速度检测装置5时刻检测吊具的运 动速度，并将运动速度信号传输至控制装置2，从而控制装置2可以时刻得到吊具4的运动 速度，如果吊具4的运动速度未达到目标速度，则可以及时地调整向执行装置3发出的控制 指令，以保证吊具4的运动速度满足要求。可以看出，本实用新型所提供的吊具举升机构控制系统，由于设置了吊具速度检 测装置5，可以时刻得知吊具4在经过控制装置2的控制以后的运动速度，构成了对吊具4 的运动的闭环控制，提高了控制效果，进一步保证了控制的可靠性。请参考图3，图3为本实用新型第三种具体实施方式
所提供的吊具举升机构控制 系统的结构框图。当然，如图3所示，本实用新型所提供的吊具举升机构控制系统还可以包括显示 器6，以向操作人员显示基准高度、起升高度和运动速度，方便操作人员得知具体数据，从而 进行人为地干预。具体地，如果吊具举升机构控制系统中不包含吊具速度检测装置5，也可以设置显 示器6，此种情况下，显示器6则仅向工作人员显示堆层的基准高度和吊具起吊过程中的起升高度。显示器6的设置，使得操作人员可以实时地得知吊具的状态，在控制装置2控制的 基础上，进行人为地干预，特别是当检测装置1等部件出现故障时，操作人员可以通过显示 器6的显示，及时地得知从而进行调整，进一步提高了对吊装过程控制的可靠性。具体地，为了方便检测装置1的检测，并提高检测的准确性，可以将检测装置1安 装于吊具4。由于吊具4通常是在动力装置的作用下，沿着门架或者臂架运动，实现物品的吊 装，从而吊具4与门架或者臂架之间具有直接的相对运动关系，因此，为了方便对吊具4的 运动速度进行检测，并延长吊具速度检测装置5的使用寿命，可以将吊具速度检测装置5安 装于吊具举升机构的门架或臂架。此外，本实用新型还提供一种吊装设备，包括吊具和用于控制吊具的运动的以上 所述的吊具举升机构控制系统，该吊装设备的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不 再赘述。请参考图4，图4为本实用新型一种具体实施方式
所提供的吊装设备的结构示意 图。在一种具体实施方式
中，上述吊装设备可以为集装箱吊装设备(主要有堆高机、 正面吊和集装箱重叉)，集装箱吊装设备的具体结构如图4所示，包括驾驶室8、门架9和吊 具4，其中检测装置1安装于吊具4，控制装置2设置于驾驶室8中，吊具4在举升油缸(图 中未示出)的作用下沿门架9升降。具体地，在工作过程中，首先检测集装箱堆层10的高度，然后吊具4在举升油缸的作用下带动被吊装集装箱上升，当到达A位置时，控制装置2控制吊具4减速，当到达B位置 时，控制装置2控制吊具4停止，然后，再进行对箱操作，实现了对集装箱起升高度的控制， 减少了操作手的目视误差和对箱时间，提高了对箱质量。由于集装箱为标准件，可以清楚地知道集装箱的尺寸，因此，集装箱吊装设备还可 以包括用于检测集装箱的堆层数目的数目检测装置7，从而可以直接根据集装箱的堆层数 目确定基准高度。但是，在使用过程中，集装箱吊装设备的最低高度并不一定与堆层的高度一致，这 样，在确定集装箱堆层的基准高度时，检测装置1首先检测堆层最低位平面的高度，然后通 过运算得知整个堆层的高度。上述工作过程中，由于在集装箱吊装设备的初始位置，吊具4 一般处于最低位置， 因此，在检测检测堆层最低位平面的高度时，吊具4无需起升，从而简化了操作过程。在进行整个堆层高度的计算时，由于集装箱为标准件，为方便运算，还可以将单个 集装箱的高度设置为单位高度，各从而各高度信号和基准信号也均为单位高度的倍数。以上对本实用新型所提供的吊装设备及其吊具举升机构控制系统进行了详细介 绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说 明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和 修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种吊具举升机构控制系统，其特征在于，包括用于检测基准高度和吊具的起 升高度，并得到基准高度信号和起升高度信号的检测装置(1)；用于接收所述基准高度信 号和所述起升高度信号，并时刻将二者进行比较，根据比较结果和预定的控制策略发出控 制指令的控制装置⑵；以及用于根据所述控制指令调整所述吊具⑷的起升速度的执行 装置⑶。
2.根据权利要求1所述的吊具举升机构控制系统，其特征在于，还包括用于检测所述 吊具的运动速度，并将得到的运动速度信号传输至所述控制装置O)的吊具速度检测 装置(5)。
3.根据权利要求2所述的吊具举升机构控制系统，其特征在于，还包括用于显示所述 基准高度、所述起升高度和所述运动速度的显示器(6)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的吊具举升机构控制系统，其特征在于，所述检测装 置⑴安装于所述吊具G)。
5.根据权利要求1至3任一项所述的吊具举升机构控制系统，其特征在于，所述吊具速 度检测装置(5)安装于所述吊具举升机构的门架(9)或臂架。
6.一种吊装设备，其特征在于，包括吊具(4)和用于控制所述吊具(4)的运动的吊具举 升机构控制系统，所述吊具举升机构控制系统为权利要求1至5任一项所述的吊具举升机 构控制系统。
7.根据权利要求6所述的吊装设备，其特征在于，具体为集装箱吊装设备。
8.根据权利要求7所述的吊装设备，其特征在于，还包括用于检测集装箱的堆层数目 的数目检测装置(7)。
专利摘要本实用新型公开了一种吊具举升机构控制系统，包括用于检测基准高度和吊具(4)的起升高度，并得到基准高度信号和起升高度信号的检测装置(1)；用于接收所述基准高度信号和所述起升高度信号，并时刻将二者进行比较，根据比较结果和预定的控制策略发出控制指令的控制装置(2)；以及用于根据所述控制指令调整所述吊具(4)的起升速度的执行装置(3)。本实用新型所提供的吊具举升机构能够提高吊装设备堆放物品时的准确性，减小能源的损失，降低操作人员的操作误差率和劳动强度。本实用新型还公开了一种包括上述吊具举升机构控制系统的吊装设备。
文档编号B66F9/06GK201834684SQ20102055376
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者何利民, 廖荣华, 李翠英 申请人:三一集团有限公司