自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法技术

本发明专利技术公开了一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，涉及以补偿的控制装置为特征的方法技术领域。所述方法包括如下步骤：在自排绳卷扬机轨迹插补前提前计算出滚筒旋转的圈数与径向误差和位置误差补偿值的关系，并将这一系列补偿值存放在排绳控制系统中，每当滚筒圈数发生一次变化时，排绳控制系统通过吊点处的弹簧补偿机构对排绳位置进行一次补偿，使卷扬机根据空间曲线插补算法进行旋转，补偿由于自排绳卷扬机上摆轮位置变化以及滚筒直径变化引起的排绳误差。所述方法利用数控插补原理，对自排绳卷扬机排绳时的位置误差和径向误差进行补偿，提高了排绳的准确度且计算简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以补偿的控制装置为特征的方法
，尤其涉及一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法。
技术介绍
轨迹插补是数控系统中的关键技术。在数控机床上插补原理是将基本数控曲线分解为控制机床运动所需的最小运动量的方法，也就是将数控程序所表述的加工轨迹进行大量坐标点的密化，而且密化速度要求很快，以提高加工效率，同时插补坐标点越多加工精度就越高。插补任务就是根据给定的速度，在要加工曲线起点与终点之间计算出若干插值点，这些点位于加工轨迹上，用点到点之间微线段来近似表达给定轨迹。当自排绳机构运动到不同位置时，会产生不同的排绳位置误差，该误差与排绳机构排绳位置有关。同时，卷扬机滚筒放出或者卷入钢丝绳，使滚筒径向尺寸发生变化，导致径向误差的产生。现有的卷扬机滚筒控制装置一直按照一定的速度进行排绳控制，造成排绳不准确。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，所述方法结合自排绳卷扬机的机械结构特点和功能需要，利用数控插补原理，对自排绳卷扬机排绳时的位置误差和径向误差进行补偿，提高了排绳的准确度且计算简单。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，其特征在于包括如下步骤：在自排绳卷扬机轨迹插补前提前计算出滚筒旋转的圈数与径向误差和位置误差补偿值的关系，并将这一系列补偿值存放在排绳控制系统中，每当滚筒圈数发生一次变化时，排绳控制系统通过吊点处的弹簧补偿机构对排绳位置进行一次补偿，使卷扬机根据空间曲线插补算法进行旋转，补偿由于自排绳卷扬机上摆轮位置变化以及滚筒直径变化引起的排绳误差。进一步的技术方案在于：所述的排绳位置误差L1的计算方法如下，其中L1=H2+e2]]>式中：H表示来复丝杆的轴心到第一上摆轮圆心的垂直距离，由设计尺寸决定；e为一变量，取值与X有关；其中：e=R2-(B2-X)2-E]]>式中：R为第二上摆轮的最左端至第一上摆轮的最右端的距离，即第一、第二上摆轮的中心距与上摆轮直径之和；E为第二上摆轮的左端到来复丝杆的距离，与安装结构有关；B为来复丝杆有效长度，也是卷扬机滚筒宽度；X为排绳位置到来复丝杆端点n的距离，是一个变化量，与滚筒旋转的圈数有关。进一步的技术方案在于：所述的排绳径向误差L2的计算方法如下：L2＝C1+C2C1＝θ×r1C2=(r2)2-(r1)2]]>其中，r1为滚筒半径与钢丝绳厚度之和；已知钢丝绳直径，设钢丝绳在滚筒上缠绕的层数为n，则有：其中φ滚筒为滚筒的直径，φ刚为钢丝绳的直径；r2为钢丝绳在自排绳机构切出点到滚筒中心轴线的距离，为已知量，由此可以求得：θ=arcsinr1r2.]]>采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述方法结合自排绳卷扬机的机械结构特点和功能需要，利用数控插补原理，对自排绳卷扬机排绳时的位置误差和径向误差进行补偿，提高了排绳的准确度且计算简单。附图说明图1是本专利技术所述方法中自排绳卷扬机的侧视结构示意图；图2是本专利技术所述方法中自排绳卷扬机的俯视结构示意图；其中：1、复丝杆2、第一上摆轮3、第二上摆轮4、滚筒5、钢丝绳6、下摆轮7、自排绳机构8、摆轮摆动轨迹。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。本专利技术公开了一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，包括如下步骤：在自排绳卷扬机轨迹插补前提前计算出滚筒旋转的圈数与径向误差和位置误差补偿值的关系，并将这一系列补偿值存放在排绳控制系统中，每当滚筒圈数发生一次变化时，排绳控制系统通过吊点处的弹簧补偿机构对排绳位置进行一次补偿，使卷扬机根据空间曲线插补算法进行旋转，补偿由于自排绳卷扬机上摆轮位置变化以及滚筒直径变化引起的排绳误差。图1是本专利技术所述方法中自排绳卷扬机的侧视结构示意图；图2是本专利技术所述方法中自排绳卷扬机的俯视结构示意图。设L1为排绳位置误差，L2为径向误差，所述的排绳位置误差L1的计算方法如下，其中L1=H2+e2]]>式中：H表示来复丝杆1的轴心到第一上摆轮圆心的垂直距离，由设计尺寸决定；e为一变量，取值与X有关；其中：e=R2-(B2-X)2-E]]>式中：R为第二上摆轮3的最左端至第一上摆轮2的最右端的距离，即第一、第二上摆轮的中心距与上摆轮直径之和；E为第二上摆轮3的左端到来复丝杆1的距离，与安装结构有关；B为来复丝杆1的有效长度，也是卷扬机滚筒宽度；X为排绳位置到来复丝杆1端点n的距离，是一个变化量，与滚筒旋转的圈数有关。所述的排绳径向误差L2的计算方法如下：L2＝C1+C2C1＝θ×r1C2=(r2)2-(r1)2]]>其中，r1为滚筒4半径与钢丝绳5厚度之和；已知钢丝绳5直径，设钢丝绳5在滚筒4上缠绕的层数为n，则有：其中φ滚筒为滚筒的直径，φ刚为钢丝绳的直径；r2为钢丝绳在自排绳机构7切出点到滚筒中心轴线的距离，为已知量，由此可以求得：θ=arcsinr1r2.]]>所述方法结合自排绳卷扬机的机械结构特点和功能需要，利用数控插补原理，对自排绳卷扬机排绳时的位置误差和径向误差进行补偿，提高了排绳的准确度且计算简单。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，其特征在于包括如下步骤：在自排绳卷扬机轨迹插补前提前计算出滚筒旋转的圈数与径向误差和位置误差补偿值的关系，并将这一系列补偿值存放在排绳控制系统中，每当滚筒圈数发生一次变化时，排绳控制系统通过吊点处的弹簧补偿机构对排绳位置进行一次补偿，使卷扬机根据空间曲线插补算法进行旋转，补偿由于自排绳卷扬机上摆轮位置变化以及滚筒直径变化引起的排绳误差。

【技术特征摘要】
1.一种自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，其特征在于包括如下
步骤：在自排绳卷扬机轨迹插补前提前计算出滚筒旋转的圈数与径向误差和位
置误差补偿值的关系，并将这一系列补偿值存放在排绳控制系统中，每当滚筒
圈数发生一次变化时，排绳控制系统通过吊点处的弹簧补偿机构对排绳位置进
行一次补偿，使卷扬机根据空间曲线插补算法进行旋转，补偿由于自排绳卷扬
机上摆轮位置变化以及滚筒直径变化引起的排绳误差。
2.如权利要求1所述的自排绳卷扬机径向误差和位置误差补偿方法，其特
征在于所述的排绳位置误差L1的计算方法如下，其中
L1=H2+e2]]>式中：H表示来复丝杆(1)的轴心到第一上摆轮(2)圆心的垂直距离，
由设计尺寸决定；e为一变量，取值与X有关；
其中：e=R2-(B2-X)2-E]]>式中：R为第二上摆轮(3)的最左端至第一上摆轮(2)的最右...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔洪斌，曹朋贤，刘新宇，归超，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：河北;13