[發(fā)明專利]臂架控制裝置、系統(tǒng)、方法以及工程機(jī)械

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810097212.4
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN108340373B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳亮;萬梁;吳德志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中聯(lián)重科股份有限公司
• 主分類號(hào): B25J9/16
• 分類號(hào): B25J9/16;B25J9/12;B25J9/14
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 陸文超;肖冰濱

本發(fā)明實(shí)施例提供一種臂架控制裝置、系統(tǒng)、方法以及工程機(jī)械，屬于臂架運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域領(lǐng)域。裝置包括：接收器，用于接收每節(jié)臂節(jié)的位移量；控制器，與接收器連接，用于根據(jù)每節(jié)臂節(jié)的位移量和臂節(jié)之間的幾何位置關(guān)系，確定臂架末端的位置坐標(biāo)；根據(jù)兩次接收之間的時(shí)間間隔和相應(yīng)于兩次接收所確定的臂架末端的位置坐標(biāo)，確定臂架末端的速度；以及根據(jù)所確定的速度調(diào)整臂架多路閥的最大允許電流，以控制臂架的運(yùn)動(dòng)。通過上述技術(shù)方案，根據(jù)所確定的臂架末端的速度調(diào)整臂架多路閥的最大允許電流，能夠在臂架運(yùn)動(dòng)符合安全標(biāo)準(zhǔn)的情況下最大化臂架運(yùn)動(dòng)速度，節(jié)省了泵車施工轉(zhuǎn)場(chǎng)過程中展收臂及施工過程中臂架運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，提升施工效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及臂架運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域，具體地涉及一種臂架控制裝置、系統(tǒng)、方法以及工程機(jī)械。

背景技術(shù)

混凝土泵車施工時(shí)無需布管的優(yōu)點(diǎn)使其在城市建設(shè)中應(yīng)用越來越廣泛，尤其臂架長度不斷地刷新紀(jì)錄，使其應(yīng)用范圍也越來越廣。但是泵車施工時(shí)經(jīng)常轉(zhuǎn)場(chǎng)，每次轉(zhuǎn)場(chǎng)都需要先完全收回臂架，到達(dá)目的地后又需要再次伸展臂架，需要消耗大量的時(shí)間，如何在安全的前提下提高臂架運(yùn)動(dòng)速度始終是行業(yè)研究的一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。

在相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)(例如EN 12001:2012)中對(duì)混凝土泵車臂架的垂直運(yùn)動(dòng)速度、水平運(yùn)動(dòng)速度及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度均有相應(yīng)的限制。實(shí)際施工時(shí)，機(jī)手根據(jù)臂架位置控制單節(jié)臂或多節(jié)臂的運(yùn)動(dòng)，操縱臂架到達(dá)目標(biāo)位置。現(xiàn)有泵車臂架系統(tǒng)均在出廠時(shí)對(duì)臂架運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行了調(diào)試，對(duì)每節(jié)臂架的運(yùn)動(dòng)速度按照相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了速度限定。通過限定每節(jié)臂對(duì)應(yīng)的多路閥片的最大電流，即可限定該片多路閥的開度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)每節(jié)臂的運(yùn)動(dòng)速度限定。

本申請(qǐng)發(fā)明人在實(shí)施上述方案的過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)方案具有如下缺陷：1)混凝土泵車需每節(jié)臂進(jìn)行調(diào)試，效率低耗時(shí)耗力，且調(diào)試效果存在人為因素引起的差異性；2)每節(jié)臂獨(dú)立進(jìn)行速度限制，與實(shí)際施工情況不符，實(shí)際施工時(shí)絕大多數(shù)有經(jīng)驗(yàn)的機(jī)手都是多臂聯(lián)動(dòng)，以加快臂架運(yùn)動(dòng)速度；3)安全標(biāo)準(zhǔn)衡量的是整個(gè)臂架系統(tǒng)最末端的運(yùn)動(dòng)速度，分別對(duì)單臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)速度限制不利于在安全標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度的最大化。

針對(duì)上述技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)中尚無良好解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備及方法，該設(shè)備及方法能夠在臂架運(yùn)動(dòng)符合安全標(biāo)準(zhǔn)的情況下最大化臂架運(yùn)動(dòng)速度，提升施工效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種臂架控制裝置，所述臂架以鉸接方式固定在可繞固定機(jī)架上的豎軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)上，該臂架包括相互連接的多節(jié)臂節(jié)，相鄰臂節(jié)之間連接有臂架油缸，所述裝置包括：

接收器，用于接收每節(jié)臂節(jié)的位移量；

控制器，與所述接收器連接，用于根據(jù)所述每節(jié)臂節(jié)的位移量和臂節(jié)之間的幾何位置關(guān)系，確定臂架末端的位置坐標(biāo)；根據(jù)兩次接收之間的時(shí)間間隔和相應(yīng)于兩次接收所確定的臂架末端的位置坐標(biāo)，確定所述臂架末端的速度；以及根據(jù)所確定的速度調(diào)整臂架多路閥的最大允許電流，以控制所述臂架的運(yùn)動(dòng)。

可選地，所述接收器，還用于接收所述臂架的回轉(zhuǎn)角度；

所述控制器，還用于根據(jù)兩次接收之間的時(shí)間間隔和所述兩次接收的所述臂架的回轉(zhuǎn)角度，確定所述臂架的回轉(zhuǎn)速度；以及根據(jù)所確定的回轉(zhuǎn)速度調(diào)整臂架多路閥的最大允許電流，以控制所述臂架的運(yùn)動(dòng)。

可選地，所述控制器用于通過以下等式確定所述臂架末端的位置坐標(biāo)，其中，所述臂架包括n個(gè)臂節(jié)：

式中：f_n(x,y)為第n節(jié)臂節(jié)的末端坐標(biāo)，g_i(S_i,L_i)為第i節(jié)臂節(jié)的坐標(biāo)增量，S_i為第i節(jié)臂節(jié)的位移量和L_i為第i節(jié)臂的臂節(jié)長度。