一种带无线通讯功能的单轨小车及其操作方法转让专利
申请号 : CN201510146884.6
文献号 : CN104865964B
文献日 : 2017-06-16
发明人 : 杨卫波 , 王红华
申请人 : 浙江冠林机械有限公司
摘要 :
为了解决上述现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种设备简单、操作方便的带无线通讯功能的单轨小车。本发明提供了一种带无线通讯功能的单轨小车，包括第一支撑架、第二支撑架、电机、挂钩、主动轮、从动轮、固定销、转动计数杆；所述第一支撑架上设有控制模块、第一支撑架定位销，所述控制模块包括无线通讯模块、控制器、微控制器，所述第二支撑架上设有第二支撑架配重块，所述主动轮设有主动轮凹槽，所述转动计数杆包括转动计数杆凸台；所述转动计数杆可转动的安装在第一支撑架定位销上，所述主动轮安装在第一支撑架的安装孔上和电机连接，第一支撑架、挂钩、第二支撑架用固定销连接，所述微控制器与计数模块、控制器、无线通讯模块相连。带无线通讯功能的单轨小车结构简单、使用方便，操作人员可以远程操作，单轨小车根据指令自动驾驶，安全方便，省时省力。
权利要求 :
1.一种带无线通讯功能的单轨小车，包括第一支撑架、第二支撑架、电机、挂钩、主动轮、从动轮、固定销、转动计数杆；所述第一支撑架上设有控制模块、第一支撑架定位销，所述控制模块包括无线通讯模块、控制器、微控制器，所述第二支撑架上设有第二支撑架配重块，所述主动轮设有主动轮凹槽，所述转动计数杆包括转动计数杆凸台；所述转动计数杆可转动的安装在第一支撑架定位销上，所述主动轮安装在第一支撑架的安装孔上和电机连接，第一支撑架、挂钩、第二支撑架用固定销连接，所述微控制器与计数模块、控制器、无线通讯模块相连，所述电机为变频电机，所述控制器为PLC控制器，还包括计数模块，所述计数模块安装在第一支撑架上，位于转动计数杆上方，单轨小车操作方法，包括如下步骤：将负载放到挂钩上；
将止动销从第一支撑架配合槽位上拔出，使主动轮可以转动；
通过无线客户端将启动时间、移动距离、移动策略指令发到无线通讯模块；
微控制器根据无线通讯模块接收的指令、计数器模块信号计算出移动距离，根据移动策略计算出电机转速；
微控制器将电机转速信号传送到PLC控制器；
PLC控制器对变频电机进行控制。
2.如权利要求1所述的一种带无线通讯功能的单轨小车的操作方法，其特征在于：所述移动策略为在启动时，转速为正常转速的三分之一；中间路段为正常转速，在离设定目标距离50cm时，转速为正常转速的三分之一。
说明书 :
一种带无线通讯功能的单轨小车及其操作方法
技术领域
[0001] 本发明涉及工程机械领域，尤其是一种单轨小车。
背景技术
[0002] 单轨小车广泛地适用于工厂、矿山、码头、仓库、建筑工地等，单轨小车用于安装机器设备，吊运货物的场合。但现在单轨小车有下列不足：
[0003] a)需要操作人员现场实时操作，比较费人工，同时由于存在负载掉落的风险，对操作人员有一定的安全隐患；
[0004] b)移动距离主要是操作人员肉眼观察，精度低，不能满足高精度施工的需要；
[0005] c)在装负载或检修时，单轨小车可能会沿着工字钢滑动，对维修人员有一定风险；
[0006] d)当工字钢轨道倾斜时，单轨小车可能会向后倒退，造成不稳定的情况。
发明内容
[0007] 为了解决上述现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种设备简单、操作方便的带无线通讯功能的单轨小车。
[0008] 本发明中的一种带无线通讯功能的单轨小车，包括第一支撑架、第二支撑架、电机、挂钩、主动轮、从动轮、固定销、转动计数杆；所述第一支撑架上设有控制模块、第一支撑架定位销，所述控制模块包括无线通讯模块、控制器、微控制器，所述第二支撑架上设有第二支撑架配重块，所述主动轮设有主动轮凹槽，所述转动计数杆包括转动计数杆凸台；所述转动计数杆可转动的安装在第一支撑架定位销上，所述主动轮安装在第一支撑架的安装孔上和电机连接，第一支撑架、挂钩、第二支撑架用固定销连接，所述微控制器与计数模块、控制器、无线通讯模块相连。带无线通讯功能的单轨小车结构简单、使用方便，操作人员可以远程操作，单轨小车根据指令自动驾驶，安全方便，省时省力。
[0009] 作为优选，所述无线通讯模块为蓝牙或红外连接。成本低，使用广泛。
[0010] 作为优选，还包括止动销，所述止动销可拆卸的安装在第一支撑架上，位于转动计数杆上方。可以防止单轨小车误操作引起的转动。
[0011] 作为优选，所述主动轮凹槽截面为上宽下窄的直角梯形结构。可以防止主动轮反向转动。
[0012] 作为优选，所述主动轮凹槽为6 15个。加工方便，使用方便。~
[0013] 作为优选，所述微控制器为基于RISC架构或基于8051内核的CISC的微控制器。成本低廉，性能可靠。
[0014] 作为优选，所述电机为变频电机，所述控制器为PLC控制器。可以方便的设定电机转速，单轨小车运动更平稳，起步更平顺，减少对电网冲击。
[0015] 作为优选，还包括计数模块，所述计数模块安装在第一支撑架上，位于转动计数杆上方。可以方便准确的计算单轨小车移动距离。
附图说明
[0016] 图1为一种带无线通讯功能的单轨小车的立体视图。
[0017] 图2为一种带无线通讯功能的单轨小车的立体视图。
[0018] 图3为一种带无线通讯功能的单轨小车的主视图。
[0019] 图4为转动计数杆的工作状态示意图。
[0020] 图5为转动计数杆的工作状态示意图。
[0021] 图6为控制模块示意图。
[0022] 图7为本发明控制控制原理框图。
[0023] 图中标记：1、第一支撑架，2、第二支撑架，3、传动齿轮，4、挂钩，5、主动轮，6、从动轮，7、固定销，8、转动计数杆，9、止动销，10、计数模块，11、第一支撑架限位柱，12、第一支撑架定位销，13、无线通讯模块，14、PLC控制器，15、微控制器，21、第二支撑架限位柱，31、第一传动齿轮，32、第二传动齿轮，81、转动计数杆凸台。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明，但不应将此理解为本发明的上述主题的范围仅限于上述实施例。
[0025] 如图1-3所示，一种带无线通讯功能的单轨小车，包括第一支撑架1、第二支撑架2、变频电机3、挂钩4、主动轮5、从动轮6、固定销7、转动计数杆8、止动销9、计数模块10。第一支撑架1上设有控制模块11、第一支撑架定位销12。如图6所示，控制模块11包括无线通讯模块13、PLC控制器14、微控制器15；所述无线通讯模块13可以为红外、蓝牙、Wifi、GPRS等,无线通讯模块可用于接收控制指令如启动时间、运动距离、移动策略、启动、停止等，移动策略为在起步时移动速度比较慢、中间移动速度比较快、接近目的地时速度比较慢；PLC控制器14与变频电机3相连，可以控制变频电机转速；微控制器15为基于RISC架构或基于8051内核的CISC的微控制器，与计数模块10、PLC控制器14、无线通讯模块13相连，可以根据计数模块
10、无线通讯模块13的信号给出指令到PLC控制器14控制变频电机3的转动；第一支撑架定位销12为直径0.3 0.5mm的圆柱，第一支撑架定位销12用于固定转动计数杆8。第二支撑架2~
上设有第二支撑架配重块21，为平衡单轨小车，防止小车倾斜。转动计数杆8上设有转动计数杆凸台81。主动轮5上设有12个主动轮凹槽51，主动轮凹槽51截面为上宽下窄的直角梯形结构，防止主动轮5逆向转动；主动轮5安装在第一支撑架1的安装孔上和变频电机3连接，主动轮5的数量为2个，滚动更稳定，变频电机3带动主动轮5沿着工字钢轨道转动。从动轮6安装在第二支撑架2的安装孔上，从动轮6的数量为2个，滚动更稳定，从动轮6可沿着工字钢轨道滚动。如图4-5所示，转动计数杆8固定在第一支撑架定位销12上，可以绕第一支撑架定位销转动，主动轮5正向转动过程中会带动转动计数杆8转动，转动计数杆凸台81会进出主动轮凹槽51，计数杆8向上运动过程中会接触计数模块10，计数模块统计接触次数N。止动销9可拆卸的安装在第一支撑架1上，当需要检修、放负载等需要单轨小车停止运转时，将止动销9安装在第一支撑架1的配合槽位上，止动销9将转动计数杆8卡住，防止主动轮5转动，起到防止误操作的目的。第一支撑架1、挂钩4、第二支撑架2用固定销7连接，安装在工字钢轨道上，防止单轨小车从工字钢轨道掉落，负载挂在挂钩4上。
10、无线通讯模块13的信号给出指令到PLC控制器14控制变频电机3的转动；第一支撑架定位销12为直径0.3 0.5mm的圆柱，第一支撑架定位销12用于固定转动计数杆8。第二支撑架2~
上设有第二支撑架配重块21，为平衡单轨小车，防止小车倾斜。转动计数杆8上设有转动计数杆凸台81。主动轮5上设有12个主动轮凹槽51，主动轮凹槽51截面为上宽下窄的直角梯形结构，防止主动轮5逆向转动；主动轮5安装在第一支撑架1的安装孔上和变频电机3连接，主动轮5的数量为2个，滚动更稳定，变频电机3带动主动轮5沿着工字钢轨道转动。从动轮6安装在第二支撑架2的安装孔上，从动轮6的数量为2个，滚动更稳定，从动轮6可沿着工字钢轨道滚动。如图4-5所示，转动计数杆8固定在第一支撑架定位销12上，可以绕第一支撑架定位销转动，主动轮5正向转动过程中会带动转动计数杆8转动，转动计数杆凸台81会进出主动轮凹槽51，计数杆8向上运动过程中会接触计数模块10，计数模块统计接触次数N。止动销9可拆卸的安装在第一支撑架1上，当需要检修、放负载等需要单轨小车停止运转时，将止动销9安装在第一支撑架1的配合槽位上，止动销9将转动计数杆8卡住，防止主动轮5转动，起到防止误操作的目的。第一支撑架1、挂钩4、第二支撑架2用固定销7连接，安装在工字钢轨道上，防止单轨小车从工字钢轨道掉落，负载挂在挂钩4上。
[0026] 使用带无线通讯模块的单轨小车时，按照如下步骤进行操作：
[0027] a)将负载放到挂钩4上；
[0028] b)将止动销9从第一支撑架配合槽位上拔出，使主动轮5可以转动；
[0029] c)通过专用遥控器、手机等无线客户端将启动时间、移动距离、移动策略等指令发到无线通讯模块13；
[0030] d)微控制器15根据无线通讯模块13接收的指令、计数器模块10信号计算出移动距离，根据控制策略计算出电机转速；
[0031] e)微控制器15将电机转速信号传送到PLC控制器14；
[0032] f)PLC控制器14对变频电机进行控制。
[0033] 该操作方法，操作简单，省时省力。
[0034] 作为优选，所述移动策略为在启动时，转速为正常转速的三分之一；中间路段为正常转速，在离设定目标距离50cm时，转速为正常转速的三分之一。启动和停止更平稳，减少对工字钢的冲击。
[0035] 变频电机为现有技术，如江苏威和重工有限公司在申请号：201310291930.2、名称为变频电动恒张力系泊绞车中公开了一种变频电动恒张力系泊绞车, 包括变频调速柜、操作台、变频电机、变速箱、绞车和锚机，所述绞车和锚机分别与变速箱的两个输出轴连接，所述变频电机与变速箱的输入轴连接，变频调速柜包括变频器和PLC 控制器，所述变频电机通过变频器与PLC控制器连接，所述变速箱传动轴的轴端设有张力传感器，所述张力传感器与PLC 控制器连接，所述操作台与变频调速柜内的PLC 控制器连接。变频器与变频电机结合就够实现5—100Hz 可逆无极调速,50Hz 以下为恒转矩调速，50Hz 以上为恒功率调速。随着外界负载的变化，绞车收放缆的速度会产生变化，PLC 控制器对变频电机发出加速或减速的指令，从而实现恒张力限制控制过程。使用变频调速后变频电机能平滑过渡，在5-
100Hz 内进行无极变速，不会产生冲击，有效提高变频电机使用寿命。变频器和变频电机的结合使绞车具备了宽调速范围，高稳速精度，快速动态响应。变频器内部具有电流反馈环节，所以起动性能良好，反应灵敏，根据外界负载大小能快速输出相应起动电流，一般不会超过额定电流，所以对电网无冲击，变频器具有适应于电动机能力。可编程的PLC 控制器是整个电器系统的控制核心，对电源，保护，连锁，可逆调速，控制位置转换，电机制动，电机通风加热等辅助电路进行控制，并对运行参数进行测量，显示，报警，故障进行检测和测量。
PLC 控制器集成在变频调速柜中。
100Hz 内进行无极变速，不会产生冲击，有效提高变频电机使用寿命。变频器和变频电机的结合使绞车具备了宽调速范围，高稳速精度，快速动态响应。变频器内部具有电流反馈环节，所以起动性能良好，反应灵敏，根据外界负载大小能快速输出相应起动电流，一般不会超过额定电流，所以对电网无冲击，变频器具有适应于电动机能力。可编程的PLC 控制器是整个电器系统的控制核心，对电源，保护，连锁，可逆调速，控制位置转换，电机制动，电机通风加热等辅助电路进行控制，并对运行参数进行测量，显示，报警，故障进行检测和测量。
PLC 控制器集成在变频调速柜中。