[實用新型]臂架系統(tǒng)的定位裝置、臂架系統(tǒng)、混凝土泵車及布料架

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920350123.2
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN201567797U
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周翔;周繼輝;陳安濤;吳罕奇
• 申請（專利權(quán)）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: E04G21/04
• 分類號: E04G21/04;G01S19/14
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李兆嶺;逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種臂架系統(tǒng)的控制技術(shù)，特別涉及一種臂架系統(tǒng)的定位裝置，還涉及到具有該臂架系統(tǒng)的定位裝置的臂架系統(tǒng)、混凝土泵車及布料架。

背景技術(shù)

混凝土泵車是一種常用的工程機(jī)械，用于將混凝土泥漿通過輸送管道輸送到預(yù)定的地點，以在遠(yuǎn)離攪拌站的位置進(jìn)行混凝土澆注作業(yè)。

如圖1所示，該圖是一種混凝土泵車的總體結(jié)構(gòu)圖?；炷帘密嚢ɑ炷帘煤捅奂芟到y(tǒng)，臂架系統(tǒng)8包括底座10、轉(zhuǎn)臺11、臂架9。為了施工轉(zhuǎn)場的方便，底座10一般安裝在一個移動式底盤上。轉(zhuǎn)臺11通過回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在底座10上，并在一個液壓馬達(dá)的驅(qū)動下繞一個豎軸18旋轉(zhuǎn)。臂架9包括五個順序通過水平延伸的鉸接軸鉸接的臂段12至16，其中臂段12下端與轉(zhuǎn)臺11鉸接，并依賴于一個液壓缸改變與轉(zhuǎn)臺11之間的夾角，各臂段之間分別能夠在一個液壓缸驅(qū)動下繞其之間的鉸接軸相對旋轉(zhuǎn)，從而改變各臂段之間的位置關(guān)系，另外，還設(shè)置連接在臂架9的末節(jié)臂段16最外端的軟管17，末節(jié)臂段16的最外端形成臂架末端20。

在進(jìn)行混凝土施工作業(yè)時，操作人員采用合適的方式對臂架系統(tǒng)8進(jìn)行控制。通過調(diào)整各液壓缸的伸縮量控制臂架9各臂段之間的相對位置，通過液壓馬達(dá)控制轉(zhuǎn)臺11的旋轉(zhuǎn)角度，使臂架末端20到達(dá)預(yù)定的澆注位置上方。軟管17通過固定在各臂段上的輸送管道連接到混凝土輸送泵，混凝土泥漿在混凝土輸送泵的作用下，通過臂架9上的輸送管道到達(dá)臂架末端20，再從軟管17終端噴出，到達(dá)預(yù)定的澆注位置。

目前，為了提高臂架系統(tǒng)的控制效率，人們主要通過智能控制系統(tǒng)對混泥土泵車的臂架系統(tǒng)8進(jìn)行自動控制。智能控制系統(tǒng)的控制原理是：以預(yù)定坐標(biāo)系為參考坐標(biāo)系，根據(jù)預(yù)定澆注位置確定臂架末端20的目標(biāo)位置，適合的規(guī)劃單元根據(jù)臂架末端20的位置參數(shù)和目標(biāo)位置確定液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度及各液壓缸的伸縮量，通過計算機(jī)控制的方式控制液壓系統(tǒng)液壓油的流量，使液壓馬達(dá)和液壓缸按照預(yù)定策略進(jìn)行協(xié)調(diào)動作，最終使臂架末端20進(jìn)行預(yù)定的動作，到達(dá)目標(biāo)位置，在預(yù)定位置進(jìn)行混凝土澆注作業(yè)(詳細(xì)內(nèi)容可參考中國專利文獻(xiàn)CN1975070)。

根據(jù)現(xiàn)有控制方式可以確定，準(zhǔn)確確定臂架末端20的位置參數(shù)是控制臂架系統(tǒng)8的關(guān)鍵。目前，智能控制系統(tǒng)主要采用傾角傳感器確定各臂段的傾斜角度，再根據(jù)獲得的傾斜角度及預(yù)定的策略確定各臂段的姿態(tài)參數(shù)，最終根據(jù)各臂段的姿態(tài)參數(shù)確定臂架末端20在預(yù)定坐標(biāo)系中的位置參數(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)雖然能夠獲得臂架末端20的位置參數(shù)，但在實際控制過程中，由于傾角傳感器的精度、溫漂、安裝方式等因素的影響，使獲得的傾斜角度具有誤差；而且，根據(jù)混凝土泵泵送流量及流速的不同，臂架9各臂段產(chǎn)生的形變也會產(chǎn)生變化；這樣，不僅獲得的各臂段的姿態(tài)參數(shù)存在很好大的誤差，而且，各臂段順序鉸接的結(jié)構(gòu)還會使各臂段姿態(tài)參數(shù)的誤差進(jìn)行疊加，使最后獲得的臂架末端20的位置參數(shù)與實現(xiàn)位置相差很大，難以滿足對臂架系統(tǒng)控制的需要，進(jìn)而影響混凝土泵車的工作效率和使用性能。

當(dāng)前，提高各臂段姿態(tài)參數(shù)及臂架末端20的位置參數(shù)精度的方式主要有兩種：一是改善傾角傳感器的性能，以減小傾角傳感器獲得的傾斜角度誤差；二是根據(jù)臂架形變的特性對臂架的姿態(tài)參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，以減小由于臂架形變造成的誤差。但傾角傳感器本身的特性和個體差異，以及臂架形變的不確定性限制了臂段姿態(tài)參數(shù)及臂架末端20位置參數(shù)精度的提高。

專利文獻(xiàn)CN200810136105中，公開了一種用GPS模件作為位置傳感器，以地為基準(zhǔn)確定屬于各臂段姿態(tài)參數(shù)的技術(shù)方案，但該技術(shù)方案僅僅公開了一種確定臂架系統(tǒng)預(yù)定檢測點坐標(biāo)參數(shù)的方法，并不能減小各臂段姿態(tài)參數(shù)及臂架末端20的位置參數(shù)的誤差，從而仍然難以滿足實際作業(yè)對臂架系統(tǒng)控制的需要。

因此，如何以較高的精度獲得臂架系統(tǒng)預(yù)定位置的位置參數(shù)是當(dāng)前該技術(shù)領(lǐng)域的一個技術(shù)難題。

實用新型內(nèi)容

針對上述技術(shù)難題，本實用新型一方面的目的在于，提供一種臂架系統(tǒng)的定位裝置，該定位裝置能夠以較高的精度獲得臂架系統(tǒng)預(yù)定位置的位置參數(shù)。

在上述臂架系統(tǒng)的定位裝置的基礎(chǔ)上，本實用新型另一方面的目的在于，提供了一種包括上述定位裝置的臂架系統(tǒng)及包括該臂架系統(tǒng)的混凝土泵車和布料架。

本實用新型提供的臂架系統(tǒng)的定位裝置包括處理器和至少一個移動GPS接收器；所述處理器包括接收單元和處理單元；

所述移動GPS接收器安裝在檢測點上，用于根據(jù)對預(yù)定衛(wèi)星組的觀測獲得所述檢測點的初始位置參數(shù)；所述檢測點位于臂架系統(tǒng)的預(yù)定位置；