[發明專利]泵車臂架隨動控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202010183877.4
• 申請日: 2020-03-16
• 公開（公告）號: CN111352448A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 閻軍;王帥;李海波
• 申請（專利權）人: 湖南響箭重工科技有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;E04G21/02
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 張鐵蘭

本發明公開了泵車臂架隨動控制系統，其特征在于，包括控制器、操作裝置、數字多路閥、傾角傳感器和回轉編碼器；操作裝置設置在布料管末端；傾角傳感器與回轉編碼器用于實時獲取臂架的位姿，并將獲取到的位姿信號傳輸至控制器；控制器與傾角傳感器、回轉編碼器之間采用CAN總線實現信號傳輸；數字多路閥與控制器之間采用CAN總線實現信號傳輸與控制；操作裝置通過CAN總線與控制器連接；操作裝置為帶有萬向搖桿的隨動裝置，萬向搖桿可在水平面內的任意方向做往復運動。本發明還公開了一種泵車臂架隨動控制方法。該泵車臂架隨動控制系統及控制方法目的是解決泵車臂架末端位置控制精度低，操作效率低的問題。

技術領域

本發明屬于混凝土泵車臂架控制技術領域，具體涉及一種泵車臂架隨動控制系統及控制方法。

背景技術

混凝土泵車是一種典型的工程機械，其施工的基本過程是，操作泵車的臂架系統到達澆注位置，再由車身的液壓泵送系統將混凝土通過布料管完成輸送與澆筑，控制其澆筑位置，實際上是通過控制臂架末端的位置實現的。

目前，臂架的控制方式主要是通過遙控器控制液壓多路閥，再通過液壓馬達、液壓油缸和各執行機構實現回轉臺及單節臂架的角度變化，從而實現對布料管末端位置的控制。

圖1為現有的典型的五節臂臂架系統，該系統有由固定在汽車底盤上的轉臺100、五節臂節、以及用于連接相鄰關節的液壓油缸組成。第一臂節101通過連接在轉臺100與臂架上的液壓油缸201的控制，實現其繞轉臺100鉸接軸有限旋轉。第二臂節102通過液壓油缸驅動第一臂節101與第二臂節102之間的連桿機構，實現第二臂節102與第一臂節101鉸接軸有限旋轉。其他的臂節控制原理同第二臂節102。在施工過程中，通過操作遙控器手柄，實現臂架姿態的變化和轉臺角度的調節，從而使固定在臂架末端的軟管移動到需要的澆筑位置上方，實現混凝土的澆灌。

現有的五節臂泵車遙控器面板上一般有7個比例搖桿用來控制臂架的位置。操作相應搖桿的往復運動，會產生對應的模擬量信號，安裝于車身的遙控接收器接收到信號后傳送至控制器，再由控制器以比例控制的方式驅動多路閥，從而實現液壓油缸驅動傳動機構，實現單節臂架的前傾與后傾運動。同樣原理，轉臺的旋轉也是通過這樣的方式實現順逆時針的變化。

以上表述的是單節臂架的變化原理，而在具體施工過程中，要實現澆注位置的變化，勢必要調整臂架的末端位置，在這種多自由度結構中，要達到以上目的，往往需要多臂節的協同動作來實現。這就使操作者的操作變得異常繁瑣，往往需要依據移動的方向選擇相關聯的臂架進行聯合動作，對操作者的應用經驗和現場判斷能力有著很高的要求，這樣的方式也使得臂架末端位置控制精度低，操作效率低。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是泵車臂架末端位置控制精度低，操作效率低。

(二)技術方案

根據本發明的第一方面提供了一種泵車臂架隨動控制系統，包括控制器、操作裝置、數字多路閥、傾角傳感器和回轉編碼器；所述操作裝置設置在布料管末端；

所述傾角傳感器與所述回轉編碼器用于實時獲取所述臂架的位姿，并將獲取到的位姿信號傳輸至所述控制器；所述控制器與所述傾角傳感器、所述回轉編碼器之間采用CAN總線實現信號傳輸；所述數字多路閥與所述控制器之間采用CAN總線實現信號傳輸與控制；所述操作裝置通過CAN總線與所述控制器連接；

所述操作裝置為帶有萬向搖桿的隨動裝置，所述萬向搖桿可在水平面內的任意方向做往復運動。

可選的，所述控制器為支持復雜數學運算的控制器。

可選的，所述數字多路閥的流量取決于閥口開度。

可選的，以所述臂架在水平面內的豎直投影為x軸，所述臂架在所述水平面內的垂直線為y軸，將所述隨動裝置安裝在原點處，所述萬向搖桿的一端沿所述x軸的正方向設置。