本發(fā)明涉及天車控制技術領域，尤其是一種改進的天車定位裝置及其定位方法。

背景技術：
天車是一種大型吊裝設備，用于大型工件的吊裝運輸。天車的定位直接影響到工件的吊裝位置精度。現(xiàn)有技術中，天車的定位裝置已經逐漸以編碼器或者激光等電氣化定位設備取代了人工視覺定位，定位精度得到了明顯的提高。但是，現(xiàn)有的電氣化定位裝置在定位的末端，會由于定位過程的誤差，需要加大剎車制動力來保證天車停止位置的精確性；這種方式會導致最后的剎車力度過大，工件容易發(fā)生擺動，為了避免這一問題，通常采取末端低速緩慢剎車或者在停止位置進行往復運動而最終實現(xiàn)精確定位，但是這類方法會大大加大剎車定位的時間，降低了天車的使用效率。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種改進的天車定位裝置及其定位方法，能夠解決現(xiàn)有技術的不足，在保證定位精度的前提下縮短定位所需時間。為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案如下。一種改進的天車定位裝置，包括天車軌道，天車軌道上滑動設置有天車吊臂，天車吊臂上設置有編碼器，編碼器將天車吊臂的速度和位置信息傳輸至控制器，所述天車軌道的側面設置有滑槽，天車吊臂上設置有剎車機構，剎車機構包括液壓驅動底板，液壓驅動底板的中間固定有支撐塊，支撐塊的兩側設置有氣囊，氣囊的外側設置有彈性連接部，支撐塊位于滑槽的內部，彈性連接部位于滑槽的兩側，氣囊位于支撐塊與滑槽之間的空隙中，支撐塊的頂部設置有第一剎車片，彈性連接部的頂部設置有第二剎車片，第一剎車片和第二剎車片與滑槽選擇性接觸；天車吊臂位于移動方向的兩端分別設置有一個溫度傳感器，任意一個彈性連接部上設置有摩擦力傳感器；溫度傳感器和摩擦力傳感器分別將檢測信號傳輸至控制器，控制器的輸出端與液壓驅動底板通訊連接，通過控制液壓驅動底板的位置來調整剎車壓力。作為優(yōu)選，所述滑槽的中心設置有弧形凹槽，第一剎車片與弧形凹槽相配合，弧形凹槽的兩側設置有側凹槽，側凹槽底部設置有通風孔；滑槽的外側邊沿設置有圓角。作為優(yōu)選，所述氣囊的表面設置有若干條導流槽，導流槽的兩側設置有橡膠凸緣，橡膠凸緣內設置有若干段相互分離的鋼絲，橡膠凸緣的高度為0.75mm～1.2mm。作為優(yōu)選，所述支撐塊通過活動連接部連接有第一剎車片，活動連接部包括導向槽和位于導向槽內的導向桿，導向桿在第一剎車片上，導向槽包括中間部分的第一弧形槽體和與第一弧形槽體兩端平滑連接的第二弧形槽體，第二弧形槽體的弧度大于第一弧形槽體，第二弧形槽體內設置有橡膠阻尼塊。作為優(yōu)選，所述彈性連接部固定在第一連桿上。第一連桿鉸接于液壓驅動底板上，第二連桿一端鉸接于第一連桿上，第二連桿的另一端設置有橡膠球，液壓驅動底板上設置有橢圓形卡槽，橡膠球卡接在橢圓形卡槽內。作為優(yōu)選，所述彈性連接部包括彈簧體，彈簧體內固定有橡膠柱，橡膠柱與彈簧體間隙配合。一種使用上述的改進的天車定位裝置的定位方法，包括以下步驟：A、編碼器對天車吊臂的位置進行實時監(jiān)測并將位置數(shù)據傳至控制器；B、當天車吊臂運動至預剎車距離以內時，控制器通過控制液壓驅動底板進行時間長度為0.5s～0.7s的點剎，控制器將進行點剎過程中液壓驅動底板的制動壓力與天車吊臂的速度變化率進行記錄，結合天車吊臂的實際速度和實際位置計算出理論制動力的數(shù)值；C、當天車吊臂進入正式剎車距離內時，控制器控制液壓驅動底板施加步驟B中計算出的理論制動力，與此同時溫度傳感器和摩擦力傳感器將檢測到的溫度數(shù)據和摩擦力數(shù)據同步傳遞至控制器；D、控制器根據溫度數(shù)據和摩擦力數(shù)據對理論制動力進行實時修正，最終使天車吊臂剎停在停止位置。作為優(yōu)選，步驟B中，將點剎過程的測量數(shù)據進行曲線擬合，將天車吊臂的實際速度和實際位置代入擬合出的曲線方程，得出理論制動力的數(shù)值。作為優(yōu)選，步驟D中，使用溫度數(shù)據和摩擦力數(shù)據分別對天車吊臂位置理論值與實際值的偏差值進行關聯(lián)處理，得到溫度數(shù)據與偏差值的映射函數(shù)和摩擦力數(shù)據與偏差值的映射函數(shù)，然后將兩個映射函數(shù)進行加權擬合，得到修正函數(shù)，對理論制動力進行實時修正。采用上述技術方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明通過對天車的剎車機構進行改進，設置了三個不同結構的剎車部分，利用氣囊和彈性連接部提高剎車的平穩(wěn)性和準確性。整個剎車定位過程通過控制器采集天車軌道的溫度和相對于剎車機構的摩擦力，對剎車力度進行實時調整，從而可以使天車準確的停止在預定位置，縮短了剎車定位時間，提高了剎車定位的穩(wěn)定性。第一剎車片與弧形凹槽配合，可以提高第一剎車片在摩擦剎車過程中的摩擦均勻性，同時可以在第一剎車片與支撐塊產生相對轉動時保持剎車接觸面積的相對穩(wěn)定。通風孔可以利用滑槽與第一剎車片的相對位移變化，產生較強的氣流流動，從而實現(xiàn)對滑槽和第一剎車片的降溫。氣囊上的導流條可以將通風孔處的氣流引導至整個剎車機構內，從而提高了整個剎車機構的降溫效率。橡膠凸緣用來提高氣囊與外側接觸部位的密封性、支撐性和氣囊的抗形變能力?；顒釉O置的第一剎車片可以根據剎車力度的大小靈活改變其剎車接觸部位和施力角度，從而提高剎車力度調整的平滑性和準確性。彈性連接部的連接方式可以與第一剎車片的連接方式進行有機的互補，進一步降低剎車機構的剎車力度的波動。彈性連接部的結構構成是針對第一剎車片和氣囊而設計的，可以在第一剎車片與氣囊發(fā)生位置變化時，對第二剎車片的剎車制動力進行實時調整?？刂破鲗τ趧x車力度的控制，是通過點剎過程模擬出理論剎車制動力的施加要求，然后再根據溫度和摩擦力的實時變化進行修正，從而實現(xiàn)快速、準確的定位。附圖說明圖1是本發(fā)明一個具體實施方式的結構圖。圖2是本發(fā)明一個具體實施方式中剎車機構與滑槽配合的結構圖。圖3是本發(fā)明一個具體實施方式中的氣囊表面的結構圖。圖4是本發(fā)明一個具體實施方式中彈性連接部的結構圖。圖中：1、天車軌道；2、天車吊臂；3、編碼器；4、控制器；5、滑槽；6、液壓驅動底板；7、支撐塊；8、氣囊；9、彈性連接部；10、第一剎車片；11、溫度傳感器；12、第二剎車片；13、摩擦力傳感器；14、弧形凹槽；15、側凹槽；16、通風孔；17、導流槽；18、橡膠凸緣；19、鋼絲；20、導向桿；21、第一弧形槽體；22、第二弧形槽體；23、橡膠阻尼塊；24、第一連桿；25、第二連桿；26、橡膠球；27、橢圓形卡槽；28、彈簧體；29、橡膠柱。具體實施方式本發(fā)明中使用到的標準零件均可以從市場上購買，異形件根據說明書的和附圖的記載均可以進行訂制，各個零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。參照圖1-4，本發(fā)明一個具體實施方式包括天車軌道1，天車軌道1上滑動設置有天車吊臂2，天車吊臂2上設置有編碼器3，編碼器3將天車吊臂2的速度和位置信息傳輸至控制器4，所述天車軌道1的側面設置有滑槽5，天車吊臂2上設置有剎車機構，剎車機構包括液壓驅動底板6，液壓驅動底板6的中間固定有支撐塊7，支撐塊7的兩側設置有氣囊8，氣囊8的外側設置有彈性連接部9，支撐塊7位于滑槽5的內部，彈性連接部9位于滑槽5的兩側，氣囊8位于支撐塊7與滑槽5之間的空隙中，支撐塊7的頂部設置有第一剎車片10，彈性連接部9的頂部設置有第二剎車片12，第一剎車片10和第二剎車片12與滑槽5選擇性接觸；天車吊臂2位于移動方向的兩端分別設置有一個溫度傳感器11，任意一個彈性連接部9上設置有摩擦力傳感器13；溫度傳感器11和摩擦力傳感器13分別將檢測信號傳輸至控制器4，控制器4的輸出端與液壓驅動底板6通訊連接，通過控制液壓驅動底板6的位置來調整剎車壓力?；?的中心設置有弧形凹槽14，第一剎車片10與弧形凹槽14相配合，弧形凹槽14的兩側設置有側凹槽15，側凹槽15底部設置有通風孔16；滑槽5的外側邊沿設置有圓角。氣囊8的表面設置有若干條導流槽17，導流槽17的兩側設置有橡膠凸緣18，橡膠凸緣18內設置有若干段相互分離的鋼絲19，橡膠凸緣18的高度為0.95mm。支撐塊7通過活動連接部連接有第一剎車片10，活動連接部包括導向槽和位于導向槽內的導向桿20，導向桿20在第一剎車片10上，導向槽包括中間部分的第一弧形槽體21和與第一弧形槽體21兩端平滑連接的第二弧形槽體22，第二弧形槽體22的弧度大于第一弧形槽體21，第二弧形槽體22內設置有橡膠阻尼塊23。彈性連接部9固定在第一連桿24上。第一連桿24鉸接于液壓驅動底板6上，第二連桿25一端鉸接于第一連桿24上，第二連桿25的另一端設置有橡膠球26，液壓驅動底板6上設置有橢圓形卡槽27，橡膠球26卡接在橢圓形卡槽27內。彈性連接部9包括彈簧體28，彈簧體28內固定有橡膠柱29，橡膠柱29與彈簧體28間隙配合。另外，氣囊8與彈簧體28緊密貼合，氣囊8填充在彈簧體28的縫隙中。當氣囊8受到擠壓力時，彈簧體28縫隙中的氣囊8對彈簧體28進行支撐。氣囊8與第一剎車片10緊密配合，當氣囊8受到擠壓力時，氣囊8對第一剎車片10進行擠壓，從而實現(xiàn)當整個剎車機構的制動力發(fā)生變化時，第一剎車片10和第二剎車片12的剎車制動動作都可以通過氣囊8的擠壓進行實時調節(jié)，從而提高剎車制動力的均勻釋放。一種使用上述的改進的天車定位裝置的定位方法，包括以下步驟：A、編碼器3對天車吊臂2的位置進行實時監(jiān)測并將位置數(shù)據傳至控制器4；B、當天車吊臂2運動至預剎車距離以內時，控制器4通過控制液壓驅動底板6進行時間長度為0.5s～0.7s的點剎，控制器4將進行點剎過程中液壓驅動底板6的制動壓力與天車吊臂2的速度變化率進行記錄，結合天車吊臂2的實際速度和實際位置計算出理論制動力的數(shù)值；計算方法為：將點剎過程的測量數(shù)據進行曲線擬合，將天車吊臂2的實際速度和實際位置代入擬合出的曲線方程，得出理論制動力的數(shù)值；預剎車距離優(yōu)選為天車整個運動距離的20%～30%；C、當天車吊臂2進入正式剎車距離內時，控制器4控制液壓驅動底板6施加步驟B中計算出的理論制動力，與此同時溫度傳感器11和摩擦力傳感器13將檢測到的溫度數(shù)據和摩擦力數(shù)據同步傳遞至控制器4；D、控制器4根據溫度數(shù)據和摩擦力數(shù)據對理論制動力進行實時修正，最終使天車吊臂2剎停在停止位置；修正方法為：使用溫度數(shù)據和摩擦力數(shù)據分別對天車吊臂2位置理論值與實際值的偏差值進行關聯(lián)處理，得到溫度數(shù)據與偏差值的映射函數(shù)和摩擦力數(shù)據與偏差值的映射函數(shù)，然后將兩個映射函數(shù)進行加權擬合，得到修正函數(shù)，對理論制動力進行實時修正；其中，將摩擦力數(shù)據與兩個測量點的溫度數(shù)據進行關聯(lián)處理，得到摩擦力數(shù)據與溫度數(shù)據的關聯(lián)函數(shù)關系，然后再使用這個關聯(lián)函數(shù)對上述的兩個映射函數(shù)的加權權重值進行修正，從而提高修正函數(shù)的修正準確度。本發(fā)明可以實現(xiàn)天車快速、無抖動地剎車定位，縮短了高精度定位所需的時間。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。