一種臂架狀態(tài)控制設(shè)備、方法、系統(tǒng)及工程機械的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種臂架狀態(tài)控制設(shè)備、方法、系統(tǒng)及工程機械。該設(shè)備包括：接收裝置，用于接收臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及臂架上目標點橫向抖動角度；控制裝置，用于根據(jù)所述臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及所述臂架上目標點橫向抖動角度計算出所述臂架上目標點橫向抖動幅度，并將所述臂架上目標點橫向抖動幅度控制在橫向抖動幅度預(yù)設(shè)值以內(nèi)。本發(fā)明能夠?qū)こ虣C械的目標作業(yè)位置進行定位，并能夠?qū)Ρ奂艿亩秳舆M行控制，從而實現(xiàn)臂架在空間平穩(wěn)運動。
【專利說明】一種臂架狀態(tài)控制設(shè)備、方法、系統(tǒng)及工程機械
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，具體地，涉及一種臂架狀態(tài)控制設(shè)備、方法、系統(tǒng)及工程機械。
【背景技術(shù)】
[0002]在建筑施工領(lǐng)域，多節(jié)臂架的工程機械得到了廣泛地應(yīng)用，例如混凝土泵車和混凝土布料機，可以用于連續(xù)輸送和澆筑混凝土到指定施工位置，尤其是在高層建筑、地下建筑和大混凝土建筑物的施工過程中，以其高質(zhì)量、高效率、低消耗、低成本、施工周期短、勞動強度低等優(yōu)點，逐步成為建筑施工中不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。
[0003]混凝土布料設(shè)備主要包括混凝土輸送泵、混凝土輸送管道和臂架系統(tǒng)三個主要部分。混凝土輸送管道懸掛于臂架系統(tǒng)上隨臂架系統(tǒng)一同動作，混凝土輸送泵的雙供料油缸連續(xù)交替工作將混凝土推送入混凝土輸送管道，并沿管道輸送到布料目標位置。臂架系統(tǒng)是由回轉(zhuǎn)臺以及各短臂節(jié)通過油缸兩兩鉸接而連接構(gòu)成，一般情況下其臂架的構(gòu)成包括4節(jié)臂、5節(jié)臂、6節(jié)臂等形式。
[0004]五臂節(jié)臂架系統(tǒng)為例的臂架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括回轉(zhuǎn)臺1、一臂節(jié)2、二臂節(jié)3、三臂節(jié)4、四臂節(jié)5、五臂節(jié)6、一臂節(jié)油缸7、二臂節(jié)油缸8、三臂節(jié)油缸9、四臂節(jié)油缸10、五臂節(jié)油缸11、軟管12等?；剞D(zhuǎn)臺I和一臂節(jié)2通過一臂節(jié)油缸7連接，一臂節(jié)2和二臂節(jié)3通過二臂節(jié)油缸8連接，二臂節(jié)3和三臂節(jié)4通過三臂節(jié)油缸9連接，三臂節(jié)4和四臂節(jié)5通過四臂節(jié)油缸10連接，四臂節(jié)5和五臂節(jié)6通過五臂節(jié)油缸11連接，軟管12安裝于五臂節(jié)混凝土輸送管道的末端。臂架系統(tǒng)的空間縱向運動通過各臂節(jié)之間的油缸通過伸縮實現(xiàn)，臂架系統(tǒng)的空間橫向運動通過回轉(zhuǎn)臺的左右擺動來實現(xiàn)。
[0005]在混凝土布料設(shè)備施工過程中，由于臂架需要不停地挪動，在臂架停止后會有慣性而抖動，從而導(dǎo)致臂架無法平穩(wěn)動作。同時，由于在布料過程中產(chǎn)生的振動，也會影響施工安全同時產(chǎn)生的動應(yīng)力導(dǎo)致臂架疲勞而減小使用壽命，影響設(shè)備整機性能和施工質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種臂架狀態(tài)控制設(shè)備、方法、系統(tǒng)及工程機械，以準確定位作業(yè)位置，使工程機械能夠平穩(wěn)動作。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種臂架狀態(tài)控制設(shè)備，該設(shè)備包括:接收裝置，用于接收臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及臂架上目標點橫向抖動角度；控制裝置，用于根據(jù)所述臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及所述臂架上目標點橫向抖動角度計算出所述臂架上目標點橫向抖動幅度，并將所述臂架上目標點橫向抖動幅度控制在橫向抖動幅度預(yù)設(shè)值以內(nèi)。
[0008]相應(yīng)地，本發(fā)明提供了一種臂架狀態(tài)控制方法，該方法包括:接收臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及臂架上目標點橫向抖動角度；根據(jù)所述臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及所述臂架上目標點橫向抖動角度計算出所述臂架上目標點橫向抖動幅度，并將所述臂架上目標點橫向抖動幅度控制在橫向抖動幅度預(yù)設(shè)值以內(nèi)。
[0009]相應(yīng)地，本發(fā)明提供了一種臂架狀態(tài)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括:水平角度檢測裝置，用于檢測臂節(jié)相對于水平面的角度；距離計算裝置，用于計算臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離；以及橫向抖動角度檢測裝置，用于檢測臂架上目標點橫向抖動角度。
[0010]相應(yīng)地，本發(fā)明提供了一種工程機械，該工程機械包括所述的系統(tǒng)。
[0011]本發(fā)明能夠?qū)こ虣C械的臂架的抖動進行控制，從而實現(xiàn)臂架在空間平穩(wěn)運動。
[0012]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0014]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中臂架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2和圖3是傳感器安裝示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明提供的臂架狀態(tài)控制設(shè)備示意圖；
[0017]圖5是本發(fā)明提供的臂架狀態(tài)控制方法流程圖；
[0018]圖6是本發(fā)明提供的臂架狀態(tài)控制系統(tǒng)圖。
[0019]附圖標記說明
[0020]I 回轉(zhuǎn)臺2 —臂節(jié)
`[0021]3 二臂節(jié)4 三臂節(jié)
[0022]5 四臂節(jié)6 五臂節(jié)
[0023]7 一臂節(jié)油缸8 二臂節(jié)油缸
[0024]9 三臂節(jié)油缸10四臂節(jié)油缸
[0025]11五臂節(jié)油缸12末端軟管
[0026]13 一臂節(jié)角度傳感器14 二臂節(jié)角度傳感器
[0027]15三臂節(jié)角度傳感器16四臂節(jié)角度傳感器
[0028]17五臂節(jié)角度傳感器18橫向抖動角度傳感器
[0029]100接收裝置200控制裝置
[0030]300水平角度檢測裝置400距離計算裝置
[0031]500橫向抖動角度檢測裝置 600低通濾波裝置
【具體實施方式】
[0032]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0033]為了準確定位作業(yè)位置，本發(fā)明提供了一種臂架狀態(tài)控制設(shè)備，該設(shè)備通過檢測臂架各臂節(jié)的角度來確定橫向抖動幅度。圖2和圖3示出了傳感器安裝示意圖，從圖中可以看出一臂節(jié)角度傳感器13安裝在一臂節(jié)2的末端，二臂節(jié)角度傳感器14安裝在二臂節(jié)3的末端，三臂節(jié)角度傳感器15安裝在三臂節(jié)4的末端，四臂節(jié)角度傳感器16安裝在四臂節(jié)5的末端，五臂節(jié)角度傳感器17安裝在五臂節(jié)6的末端；具體而言，各傳感器安裝在各臂節(jié)的端部靠近銷軸連接處，安裝方向要求與臂架平行，所選用的角度傳感器可用于實時反饋臂架相對于水平面的角度。橫向抖動角度傳感器18也安裝在五臂節(jié)6的末端。通過以上的角度傳感器可以獲得各個臂節(jié)與水平面的角度以及橫向抖動角度。需要說明的是，傳感器安裝的位置可以根據(jù)實際需要進行合理的設(shè)置。
[0034]本發(fā)明可以基于上述角度傳感器所檢測的角度來實現(xiàn)所提供的控制設(shè)備。如圖4所示，本發(fā)明提供了一種臂架狀態(tài)控制設(shè)備，包括接收裝置100，用于接收臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及臂架上目標點橫向抖動角度；控制裝置200，用于根據(jù)所述臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及所述臂架上目標點橫向抖動角度計算出所述臂架上目標點橫向抖動幅度，并將所述臂架上目標點橫向抖動幅度控制在橫向抖動幅度預(yù)設(shè)值以內(nèi)。優(yōu)選地，所述控制裝置還用于控制所述臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離在距離預(yù)設(shè)值以內(nèi)。為了便于計算，所述臂架上目標點為臂架上任一臂節(jié)的末端。需要說明的是，所述臂架上目標點也可以不是臂節(jié)末端，例如臂節(jié)的中間。臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)
臺中心的距離r根據(jù)下式計算:
【權(quán)利要求】
1.一種臂架狀態(tài)控制設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括: 接收裝置，用于接收臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及臂架上目標點橫向抖動角度； 控制裝置，用于根據(jù)所述臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及所述臂架上目標點橫向抖動角度計算出所述臂架上目標點橫向抖動幅度，并將所述臂架上目標點橫向抖動幅度控制在橫向抖動幅度預(yù)設(shè)值以內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述臂架上目標點為臂架上任一臂節(jié)的末端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離r根據(jù)下式計算:

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述臂架橫向抖動幅度
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其特征在于，所述η為4、5或6。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置還用于控制所述臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離在距離預(yù)設(shè)值以內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述抖動為所述臂架上目標點停止后因慣性產(chǎn)生的抖動或沖擊抖動。
8.一種臂架狀態(tài)控制方法，其特征在于，該方法包括: 接收臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及臂架上目標點橫向抖動角度； 根據(jù)所述臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離以及所述臂架上目標點橫向抖動角度計算出所述臂架上目標點橫向抖動幅度，并將所述臂架上目標點橫向抖動幅度控制在橫向抖動幅度預(yù)設(shè)值以內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述臂架上目標點為臂架上任一臂節(jié)的末端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離r根據(jù)下式計算:
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述臂架橫向抖動幅度
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述η為4、5或6。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-11任意一項所述的方法，其特征在于，該方法還包括控制所述臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離在距離預(yù)設(shè)值以內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求8-11任意一項所述的方法，其特征在于，所述抖動為所述臂架上目標點停止后因慣性產(chǎn)生的抖動或沖擊抖動。
15.一種臂架狀態(tài)控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的設(shè)備；該系統(tǒng)還包括: 水平角度檢測裝置，用于檢測臂節(jié)相對于水平面的角度； 距離計算裝置，用于計算臂架上目標點與臂架回轉(zhuǎn)臺中心的距離；以及 橫向抖動角度檢測裝置，用于檢測臂架上目標點橫向抖動角度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括低通濾波裝置，用于對所述臂節(jié)相對于水平面的角度以及臂架上目標點橫向抖動角度進行低通濾波。
17.—種工程機械，其特征在于，該工程機械包括根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)。
【文檔編號】E04G21/04GK103556832SQ201310490705
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】黃露, 黃毅, 羅清群, 楊文
申請人:中聯(lián)重科股份有限公司