本發(fā)明涉及工業(yè)天車領(lǐng)域，特別是涉及一種工業(yè)智能吊裝天車料倉消晃控制方法。

背景技術(shù)：

在工業(yè)生產(chǎn)中，吊裝天車常用于運輸生產(chǎn)物料、成品，是工業(yè)化生產(chǎn)的重要設(shè)備。在現(xiàn)有技術(shù)中，投料或者裝載物品時，天車的料倉會搖晃，影響物料的交接效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工業(yè)智能吊裝天車料倉消晃控制方法，旨在對料倉進行消晃。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種工業(yè)智能吊裝天車料倉消晃控制方法，其特征在于，所述方法包括：

s1、連續(xù)采集設(shè)置于天車吊繩軸向上的第一定位傳感器、第二定位傳感器和設(shè)置于橫梁上的第三定位傳感器、第四定位傳感器兩兩之間的位置關(guān)系；

s2、根據(jù)所述第一定位傳感器、第二定位傳感器、第三定位傳感器以及所述第四定位傳感器之間的所述位置關(guān)系，連續(xù)求解所述天車吊繩的搖擺角θi；其中，所述i滿足1≤i≤i,所述i為正整數(shù)，所述i為本次消晃操作最近求解獲得的搖擺角個數(shù)；

s3、判斷所述搖擺角是否超出閾值，若所述搖擺角超出閾值，則執(zhí)行步驟s4；

s4、根據(jù)所述第一定位傳感器、第二定位傳感器、第三定位傳感器以及所述第四定位傳感器之間的所述位置關(guān)系，求解消晃操作中所述天車所需的水平位移距離l；

s5、根據(jù)所述水平位移距離l，控制所述天車移動。

在該技術(shù)方案中，通過定位傳感器之間的位置關(guān)系，獲得天車料倉的搖擺角，并根據(jù)搖擺角對天車進行移動控制，實現(xiàn)消晃，有效減少料倉自然停止晃動的等待時間，有效提高物料裝載和卸載的效率。

進一步而言，所述步驟s2還包括：

獲取所述第一定位傳感器、第三定位傳感器、第四定位傳感器構(gòu)成的第一三角形面積sδ1i以及所述第二定位傳感器、第三定位傳感器、第四定位傳感器構(gòu)成的第二三角形面積sδ2i；

求解所述天車吊繩的搖擺角θi，所述其中，所述a、b、c、d分別為所述第一定位傳感器、第二定位傳感器、第三定位傳感器、第四定位傳感器的位置，所述lab為所述第一定位傳感器、第二定位傳感器的距離，所述lcd為所述第三定位傳感器、第四定位傳感器的距離。

在該技術(shù)方案中，通過第一三角形面積sδ1i、第二三角形面積sδ2i、第一定位傳感器和第二定位傳感器的距離lab、第三定位傳感器、第四定位傳感器的距離lcd，求解獲得搖擺角θi，采用該技術(shù)方案有效提高搖擺角的獲取精度和效率，提高消晃操作精確度。

在一具體實施例中，所述步驟s2還包括：

根據(jù)所述第一定位傳感器、第二定位傳感器、第三定位傳感器、第四定位傳感器之間的位置關(guān)系，求解所述第一三角形面積sδ1i和第二三角形面積sδ2i；其中，

所述

所述

所述pacd為所述第一三角形面積sδ1i的半周長，所述pbcd為所述第二三角形面積sδ2i的半周長；

所述lac、lad、lcd、lbc、lbd分別為所述第一定位傳感器、第二定位傳感器、第三定位傳感器、第四定位傳感器之間的距離。

在該技術(shù)方案中，通過采用第一定位傳感器、第二定位傳感器、第三定位傳感器、第四定位傳感器之間的距離lac、lad、lcd、lbc、lbd，求解獲得第一三角形面積sδ1i、第二三角形面積sδ2i。

在一具體實施例中，所述步驟s3還包括：

從所述i個所述搖擺角θi中，選取搖擺角最大值θmax；

將所述搖擺角最大值θmax與第一閾值θth1比較，若所述搖擺角最大值θmax大于所述第一閾值θth1，則執(zhí)行步驟s4。在該技術(shù)方案中，只需通過選取搖擺角最大值θmax，并與第一閾值θth1比較，求解速度快。

在一具體實施例中，所述步驟s3還包括：

對所述i個所述搖擺角θi按大小進行排序，獲得第一搖擺序列{θn}；所述n滿足1≤n≤i；

從所述第一搖擺序列{θn}中選取前k個搖擺角較大值{θk}；所述k滿足1≤k＜n；

獲取搖擺角極大均值所述

將所述搖擺角極大均值與第二閾值θth2比較，若所述搖擺角極大均值大于所述第二閾值θth2，則執(zhí)行步驟s4。

在該技術(shù)方案中，通過選取若干個較高的搖擺角，并取其平均值，有效提高獲得的搖擺角極大值的均勻性和穩(wěn)定性，提高消晃操作精度。

在一具體實施例中，所述步驟s4還包括：

根據(jù)所述搖擺角θi，獲取搖擺峰值角θtop；

根據(jù)所述搖擺峰值角θtop，獲取所述水平位移距離l，所述l＝rsinθtop，所述r為搖擺半徑。

在一具體實施例中，所述第一定位器設(shè)置在搖擺圓心上，第二定位器設(shè)置在天車料倉重心位置，所述r＝lab。在該技術(shù)方案中，減少一個測量值，減低系統(tǒng)成本。

在一具體實施例中，所述步驟s5還包括：

實時采集搖擺角θj，對所述搖擺角θj的數(shù)值大小與趨勢進行判斷，若所述搖擺角θj處于增大趨勢且所述θj≥αθmax，則根據(jù)所述水平位移距離l，控制所述天車移動；所述0＜α≤1。

在該技術(shù)方案中，通過在搖擺角θj處于增大趨勢時，移動天車實現(xiàn)消晃，提高消晃精度。

在一具體實施例中，在所述步驟s1中，所述位置關(guān)系包括：

所述第一定位傳感器、第二定位傳感器、第三定位傳感器以及第四定位傳感器兩兩之間的距離；

或者所述第一定位傳感器、第三定位傳感器、第四定位傳感器構(gòu)成的第一三角形面積和所述第二定位傳感器、第三定位傳感器、第四定位傳感器構(gòu)成的第二三角形面積。

本發(fā)明的有益效果是：在本發(fā)明中，通過定位傳感器之間的位置關(guān)系，獲得天車料倉的搖擺角，并根據(jù)搖擺角對天車進行移動控制，實現(xiàn)消晃，有效減少料倉自然停止晃動的等待時間，有效提高物料裝載和卸載的效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一具體實施方式提供的一種工業(yè)智能吊裝天車料倉消晃控制方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明一具體實施方式提供的一種工業(yè)智能吊裝天車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明一具體實施方式的天車消晃搖擺角求解的幾何模型圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

首先，對工業(yè)智能吊裝天車系統(tǒng)做必要說明。如圖2所示，吊裝天車101設(shè)置于橫梁104上，天車101與吊鉤通過吊繩103連接，吊鉤下方吊有料倉102。

如下，著重描述本實施例提供的一種工業(yè)智能吊裝天車料倉消晃控制方法。

如圖1-3所示，在本發(fā)明第一實施例中，提供一種工業(yè)智能吊裝天車料倉消晃控制方法，其特征在于，所述方法包括：

s1、連續(xù)采集設(shè)置于天車吊繩軸向上的第一定位傳感器105、第二定位傳感器106和設(shè)置于橫梁上的第三定位傳感器107、第四定位傳感器108兩兩之間的位置關(guān)系；

值得一提的是，天車吊繩軸向是指將第一定位傳感器105設(shè)置在與搖晃鋼絲搖擺角相同的天車系統(tǒng)內(nèi)；例如，將第一定位傳感器105設(shè)置在鋼絲上，將第二定位傳感器106設(shè)置在天車拉鉤下方的天車吊繩軸向上的物料倉內(nèi)，此時，第二定位傳感器106雖不再天車吊繩上，但仍然位于天車吊繩軸向上；此外，在搖晃結(jié)果求解誤差范圍內(nèi)，第二定位傳感器106可在天車吊繩軸向上存在偏移容量。如圖2中，分別給出了第二定位傳感器106的兩種設(shè)置位置b’與b”。

s2、根據(jù)所述第一定位傳感器105、第二定位傳感器106、第三定位傳感器107以及所述第四定位傳感器108之間的所述位置關(guān)系，連續(xù)求解所述天車吊繩的搖擺角θi；其中，所述i滿足1≤i≤i,所述i為正整數(shù)，所述i為本次消晃操作最近求解獲得的搖擺角個數(shù)；

在本實施例中，本次消晃操作是指在上一次消晃移動天車之后的消晃數(shù)據(jù)采集與求解操作；為了數(shù)據(jù)采集與求解精確，優(yōu)選的，選取最近i組數(shù)據(jù)進行采集與求解。

在本實施例中，所述搖擺角用于表征天車掛載物的搖擺程度；在本實施例中，用第一定位傳感器105、第二定位傳感器106構(gòu)成的第一直線與第三定位傳感器107、第四定位傳感器108構(gòu)成的第二直線之間的夾角來表征搖擺角，通過四個定位傳感器兩兩之間的幾何關(guān)系，可有效獲得搖擺角。

值得一提的是，在步驟s1中，連續(xù)采集定位傳感器之前的位置關(guān)系，是指在傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)的采集頻率精度下，對所述位置關(guān)系進行采集，其中，采集的頻率可以是固定的、均勻的，也可以是非均勻。相對應(yīng)的連續(xù)求解搖擺角可以是在考慮求解能力的情況下，對搖擺角數(shù)據(jù)進行求解。由于工業(yè)天車在搭運物料或其它物品時，會搖晃，定位傳感器之間的位置關(guān)系也隨之變化，天車搭載物料的搖晃對應(yīng)的搖擺角也隨之發(fā)生變化，需要對定位傳感器位置關(guān)系和搖擺角進行實時采集和求解。

s3、判斷所述搖擺角是否超出閾值，若所述搖擺角超出閾值，則執(zhí)行步驟s4；若所述搖擺角未超出閾值，則所述天車無需調(diào)整，即搖晃程度較小，無需進行消晃操作；

s4、根據(jù)所述第一定位傳感器105、第二定位傳感器106、第三定位傳感器107以及所述第四定位傳感器108之間的所述位置關(guān)系，求解消晃操作中所述天車所需的水平位移距離l；在本實施例中，通過定位傳感器之間的位置關(guān)系，求解天車料倉搖擺幅度，并確定天車所需的水平位移距離l以實現(xiàn)消晃。

s5、根據(jù)所述水平位移距離l，控制所述天車移動。

在本實施例中，所述第三定位傳感器107和第四定位傳感器108設(shè)置在吊裝橫梁上，此時第一定位傳感器105、第二定位傳感器106位于第三定位傳感器107、第四定位傳感器108下側(cè)。

在本實施例中，所述步驟s2還包括：

獲取所述第一定位傳感器105、第三定位傳感器107、第四定位傳感器108構(gòu)成的第一三角形面積sδ1i以及所述第二定位傳感器106、第三定位傳感器107、第四定位傳感器108構(gòu)成的第二三角形面積sδ2i；

求解所述天車吊繩的搖擺角θi，所述其中，所述a、b、c、d分別為所述第一定位傳感器105、第二定位傳感器106、第三定位傳感器107、第四定位傳感器108的位置，所述lab為所述第一定位傳感器105、第二定位傳感器106的距離，所述lcd為所述第三定位傳感器107、第四定位傳感器108的距離。

由于搖擺并不影響lab、lcd的大小，故而lab、lcd一般為固定值；可選的lab、lcd為預(yù)設(shè)值；可選的lab、lcd為測量值；

在本實施例中，所述步驟s2還包括：

根據(jù)所述第一定位傳感器105、第二定位傳感器106、第三定位傳感器107、第四定位傳感器108之間的位置關(guān)系，求解所述第一三角形面積sδ1i和第二三角形面積sδ2i；其中，

所述

所述

所述pacd為所述第一三角形面積sδ1i的半周長，所述pbcd為所述第二三角形面積sδ2i的半周長；所述所述

所述lac、lad、lcd、lbc、lbd分別為所述第一定位傳感器105、第二定位傳感器106、第三定位傳感器107、第四定位傳感器108之間的距離。

優(yōu)選的，在本實施例中，通過uwb定位技術(shù)求解所述第一定位傳感器105、第二定位傳感器106、第三定位傳感器107、第四定位傳感器108兩兩之間的距離；

在一可選的實施例中，所述步驟s3還包括：

從所述i個所述搖擺角θi中，選取搖擺角最大值θmax；所述θmax＝max(θi)；

將所述搖擺角最大值θmax與第一閾值θth1比較，若所述搖擺角最大值θmax大于所述第一閾值θth1，則執(zhí)行步驟s4。

在另一可選的實施例中，所述步驟s3還包括：

對所述i個所述搖擺角θi按大小進行排序，獲得第一搖擺序列{θn}；所述n滿足1≤n≤i；

從所述第一搖擺序列{θn}中選取前k個搖擺角較大值{θk}；所述k滿足1≤k＜n；

獲取搖擺角極大均值所述

將所述搖擺角極大均值與第二閾值θth2比較，若所述搖擺角極大均值大于所述第二閾值θth2，則執(zhí)行步驟s4。

在本實施例中，所述步驟s4還包括：

根據(jù)所述搖擺角θi，獲取搖擺峰值角θtop；

根據(jù)所述搖擺峰值角θtop，獲取所述水平位移距離l，所述l＝rsinθtop，所述r為搖擺半徑。

可選的，搖擺峰值角θtop可以根據(jù)前序兩種方式求解θmax、獲得，并分別以θmax、作為θtop。

在本實施例中，所述第一定位器設(shè)置在搖擺圓心上，第二定位器設(shè)置在天車料倉重心位置，所述r＝lab。

在本實施例中，所述步驟s5還包括：

實時采集搖擺角θj，對所述搖擺角θj的數(shù)值大小與趨勢進行判斷，若所述搖擺角θj處于增大趨勢且所述θj≥αθmax，則根據(jù)所述水平位移距離l，控制所述天車移動；所述0＜α≤1。所述α為預(yù)設(shè)值。

所述搖擺角θj是本次消晃操作獲得消晃水平位移距離后，采集求解獲得的搖擺角θj，所述j為自然數(shù)。

可選的α＝0.9；通過設(shè)置較高α值，提高消晃效率與精度。的值得一提的是，α取值越大，天車需移動的速度也越大，此時，消晃操作也越有效。假定天車單擺模型的搖擺半徑為4m，天車搖晃角在5°時，單側(cè)水平搖擺位移約為0.35m，搖晃感感明顯。搖晃感明顯，而位移值相對于天車運動速度而言，水平搖擺位移并不大，天車運動速度可滿足要求。假定θmax＝5°，在搖晃角到達4.5°時，進行天車移動實現(xiàn)消晃。

可選的，判斷搖擺角θj是否處于增大趨勢，是通過判斷前后至少2個搖擺角θj的大小關(guān)系，若在后采集到的搖擺角較大，則判定搖擺角θj處于增大趨勢。

在本實施例中，在所述步驟s1中，所述位置關(guān)系包括：

所述第一定位傳感器105、第二定位傳感器106、第三定位傳感器107以及第四定位傳感器108兩兩之間的距離；

或者所述第一定位傳感器105、第三定位傳感器107、第四定位傳感器108構(gòu)成的第一三角形面積和所述第二定位傳感器106、第三定位傳感器107、第四定位傳感器108構(gòu)成的第二三角形面積。

值得一提的是，可以采集定位傳感器之間的距離，并通過這些距離關(guān)系求解搖擺角；也可以通過第一三角形面積、第二三角形面積換算求解搖擺角。

在此，對步驟s1中，連續(xù)采集四個定位傳感器兩兩之間的位置關(guān)系，所必要的說明。在四個定位傳感器中，一般第一定位傳感器105與第二定位傳感器106之間的距離為固定值，而第三定位傳感器107與第四定位傳感器108之間的距離為固定值，優(yōu)選的，對四個定位傳感器其它兩兩之間的位置關(guān)系采用兩兩采集的方式，而對上述兩個距離無需連續(xù)采集。此外，在天車載物搖擺角較大時，通過消晃操作可以快速消晃至較小的搖擺角，而當搖擺角較小時(小于5°)，服從單擺模型，可等效為諧振運動，搖擺周期固定；需將采集數(shù)據(jù)的頻率設(shè)定高于搖擺周期，保證采樣精度，優(yōu)選地，將采樣頻率設(shè)定為搖擺周期經(jīng)驗值的10倍。

值得一提的是，在一輪消晃操作中，包括多次循環(huán)的消晃操作；通過多次消晃操作，實現(xiàn)消晃。

綜上，在本實施例中，通過定位傳感器之間的距離關(guān)系，獲得天車料倉的搖擺角，并根據(jù)搖擺角對天車進行移動控制，實現(xiàn)消晃。本實施例有效減少料倉自然停止晃動的等待時間，有效提高物料裝載和卸載的效率，同時，也避免因抖動造成物料泄漏。此外，由于采用定位傳感器，數(shù)據(jù)獲取精確，便于精確控制。

以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。