[發明專利]一種臂架動作控制系統及混凝土泵車

有效

• 申請號: 201110301666.7
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102360228A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 周翔;鄧侃;羅詩風
• 申請（專利權）人: 三一重工股份有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;E04G21/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及混凝土泵車臂架控制技術領域，尤其涉及一種臂架動 作控制系統。本發明還涉及一種具有上述臂架動作控制系統的混凝土 泵車。

背景技術

混凝土泵車是一種常見的建筑施工設備，其通常包括泵車底盤、 泵送機構、臂架系統。

其中，臂架系統通常包括固定臺1、多節臂節2、伸縮油缸3、連 桿機構4，如圖1所示，以具有5節臂節的臂架系統為例，各臂節的 首尾端依次鉸接，第一節臂節的首端與固定臺1鉸接，最后一節臂節 的末端形成臂架系統的臂架末端5，混凝土泵車在施工過程中，臂架 末端5對準施工區域，對施工區域進行混凝土澆注操作；每節臂節通 過伸縮油缸3驅動旋轉，伸縮油缸3伸縮時，伸縮油缸3推動與臂節 連接的連桿機構，連桿機構推動臂節旋轉，每節臂節可在圖1所示平 面內繞其首端的鉸接點旋轉，實現臂節的展開和收攏。

現有技術中，通常操作手通過臂架操作遙控器對臂架系統的臂架 末端的位置進行調節，以5節的臂架系統為例，操作手通過臂架操作 遙控器的5個手柄，對每節臂節的動作單獨進行控制，比如第一個手 柄控制第一節臂節的伸縮油缸的伸縮，從而控制第一節臂節的展開和 收攏，第二個手柄控制第二節臂節的伸縮油缸的伸縮，從而控制第二 節臂節的展開和收攏，依次類推。

這種臂架系統調節方法存在以下問題，以下以圖2為例進行說明， 圖2為圖1中臂架系統第二節臂節動作時的結構示意圖。

如圖2所示，當臂架操作遙控器控制第二節臂節變化θ角度時， 第二節臂架的末端動作d的距離，而臂架末端(即第五節臂架的末端) 將會大幅度移動，這就是所謂的“放大”作用，這種“放大”作用導致操 作手很難做到對臂架末端的精確調節，如要實現臂架末端進行精確調 節，還需同時對其余臂節進行相應位移量的調整，其余臂節的位移量 不易確定，臂架末端的平穩移動和精確定位難度較大；操作手需要進 行多次操作，勞動強度大，易疲勞。

為了解決上述技術問題，隨著臂架技術發展，現有技術中出現了 一種臂架末端定位技術(又稱為智能臂架技術)，其在給定泵車臂架末 端位置的情況下，機器自動規劃每節臂節的姿態，也就是說，操作手 只需通過遙控器給出臂架末端的x、y、z方向的移動速度指令，臂架 系統每節臂節的姿態就會自動調節，使得臂架末端按照x、y、z方向 的速度去運動，這種技術使得混凝土泵車在施工時對臂架的操控更加 靈活、更加簡單、更加直觀形象，大大降低了操作手的勞動強度。

這種臂架末端定位技術，臂架的規劃存在不確定性，控制算法復 雜，其僅適用于臂節數量較少的臂架系統的控制，對于臂架數量較多 的臂架系統，隨著臂節數量的增加，其控制復雜程度越來越高，算法 越來越復雜，從而使得這種臂架末端定位技術很難應用在臂架數量較 多的臂架系統中。

因此，如何降低算法難度、較為簡單地實現對具有多節臂節的臂 架系統的臂架末端的控制，成為領域技術人員亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種臂架動作控制系統，該臂架動作 控制系統，可降低算法難度、較為簡單地實現對具有多節臂節的臂架 系統的臂架末端的控制。

本發明第二個目的是提供一種具有上述臂架動作控制系統的混凝 土泵車。

為了實現上述第一個目的，本發明提供了一種臂架動作控制系 統，包括不少于兩組的臂架組，每組臂架組包括至少兩個相鄰的臂節， 所述臂架組的最后一節臂節的末端為該臂架組的臂架組末端，每組臂 架組分別采用獨立的臂架動作控制子系統控制所述臂架組末端進行動 作。

優選的，所述臂架動作子控制系統包括子控制器、子臂節動作信 號發射器，所述子臂節動作信號發射器，所述子臂節動作信號發射器 的信號發出端與所述控制器的臂節動作信號接收端連接，所述控制器 的控制信號發出端與所述臂架組的相應臂節的伸縮油缸的控制端連 接。

優選的，所述子控制器接收所述臂架組中臂節所對應的臂節動作 指令信號后，若未接收到該臂節的下一節臂節的動作指令信號，則控 制所述下一節臂節的姿態與在先姿態始終保持一致。

優選的，還包括子姿態檢測裝置，所述子姿態檢測裝置實時檢測 所述臂架組中臂節的下一節臂節的姿態；所述控制器根據所述子姿態 檢測裝置所檢測所述下一節臂節的姿態，控制所述下一節臂節的姿態 與在先姿態始終保持一致。