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Title:
COLLAPSIBLE BOOM CONTROL METHOD, CONTROLLER AND CONTROL SYSTEM, AND CONCRETE SPREADING MACHINERY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/117043
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a collapsible boom control method, controller and control system, and concrete spreading machinery. The collapsible boom control method comprises the following steps: acquiring the current travel L2 of a predetermined boom oil cylinder of the collapsible boom, and acquiring the maximum distance r2 from each boom section end to a root articulation point of a predetermined boom section between the root articulation point of the predetermined boom section driven by the predetermined boom oil cylinder and the end of the boom (S11); according to the current travel L2 and the maximum distance r2, calculating the required flow rate Q2 for the predetermined boom oil cylinder when the boom section end with the maximum distance r2 is made to move at a predetermined speed ν0 under the drive of the predetermined boom oil cylinder (S12); and supplying hydraulic oil to the predetermined boom oil cylinder at a flow rate less than or equal to the flow rate Q2 (S13). The control method can improve the safety of the collapsible boom when extending or retracting.

Inventors:
XU XIN (CN)
HUANG BO (CN)
YIN TENGFEI (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/073843
Publication Date:
August 15, 2013
Filing Date:
April 11, 2012
Export Citation:
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Assignee:
HUNAN SANY INTELLIGENT CONTROL (CN)
SANY HEAVY IND CO LTD (CN)
XU XIN (CN)
HUANG BO (CN)
YIN TENGFEI (CN)
International Classes:
E04G21/04; G05B19/04
Foreign References:
CN101487343A2009-07-22
CN101525944A2009-09-09
CN201410909Y2010-02-24
JPH0546254A1993-02-26
KR970027584A1997-06-24
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Claims:
权利要求书

1、一种折叠臂架的控制方法,所述折叠臂架包括多个自臂架根端至臂 架末端依次连接的臂节以及至少一个臂架油缸, 每一所述臂架油缸与至少 一个臂节连接, 能够驱动与该臂架油缸连接的一个臂节运动; 其特征在于, 所述控制方法包括如下步骤:

获取所述折叠臂架的一个预定臂架油缸的当前行程 L2;获取所述预定 臂架油缸驱动的预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端到所 述预定臂节的根端铰点的最大距离 r2;

根据所述当前行程 L2和所述最大距离 r2计算在所述预定臂架油缸驱 动下使具有所述最大距离 r2的臂节末端以预定速度 νθ运动时所述预定臂 架油缸需要的流量 Q2;

将流量小于或等于所述流量 Q2的液压油输送至所述预定臂架油缸。

2、根据权利要求 1所述的折叠臂架的控制方法, 其特征在于, 在计算 出所述预定臂架油缸需要的流量 Q2后,将流量等于所述流量 Q2的液压油 输送至所述预定臂架油缸。

3、根据权利要求 1所述的折叠臂架的控制方法, 其特征在于, 所述流 量 Q2根据公式 Q2=rlQl/r2获得;

其中, rl为所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的各臂节长度之 和, Q1为同一行程 L2条件下, 最大距离 r2为 rl时, 具有最大距离 rl的

4、根据权利要求 1所述的折叠臂架的控制方法, 其特征在于, 所述流 量 Q2根据预定臂架油缸的当前行程 L2、所述最大距离 r2查询数据库获得。

5、根据权利要求 1-4任一项所述的折叠臂架的控制方法,其特征在于, 所述最大距离 r2通过以下方式之一获得:

1 )检测各臂架油缸的行程,根据各臂架油缸的行程获取所述预定臂节 的根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端到所述预定臂节的根端铰点的 距离, 再获取上述距离中的最大值;

2 )检测所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端到所 述预定臂节的根端铰点的距离, 再获取上述距离中的最大值;

3 )检测所述折叠臂架的各臂节的角度参数,根据各臂节的角度参数获 取所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端到所述预定臂 节的根端铰点的距离, 再获取上述距离中的最大值。

6、一种折叠臂架的控制器,所述折叠臂架包括多个自臂架根端至臂架 末端依次连接的臂节以及至少一个臂架油缸, 每一所述臂架油缸与至少一 个臂节连接, 能够驱动与该臂架油缸连接的一个臂节运动; 所述控制器至 少包括计算单元和控制单元, 其特征在于,

所述计算单元能够根据所述折叠臂架的预定臂架油缸的当前行程 L2 及所述预定臂架油缸驱动的预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的各臂节 的末端到所述预定臂节的根端铰点的最大距离 r2, 计算在所述预定臂架油 缸驱动下使具有所述最大距离 r2的臂节末端以预定速度 νθ运动时所述预 定臂架油缸需要的流量 Q2;

所述控制单元能够根据所述流量 Q2将流量小于或等于所述流量 Q2 的液压油输送至所述预定臂架油缸。

7、一种折叠臂架的控制系统,所述折叠臂架包括多个自臂架根端至臂 架末端依次连接的臂节以及至少一个臂架油缸, 每一所述臂架油缸与至少 一个臂节连接, 能够驱动与该臂架油缸连接的一个臂节运动; 其特征在于, 所述控制系统至少包括:

检测单元, 用于获取所述折叠臂架的一个预定臂架油缸的当前行程 L2; 获取所述预定臂架油缸驱动的预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的 各臂节的末端到所述预定臂节的根端铰点的最大距离 r2;

计算单元, 用于根据所述当前行程 L2和所述最大距离 r2计算在所述 预定臂架油缸驱动下使具有所述最大距离 r2的臂节末端以预定速度 νθ运 动时所述预定臂架油缸需要的流量 Q2;

控制单元, 用于将流量小于或等于所述流量 Q2 的液压油输送至所述 预定臂架油缸。

8、根据权利要求 7所述的折叠臂架的控制系统, 其特征在于, 所述控 制单元用于在计算出所述预定臂架油缸需要的流量 Q2后, 将流量等于所 述流量 Q2的液压油输送至所述预定臂架油缸。

9、根据权利要求 7所述的折叠臂架的控制系统, 其特征在于, 所述计 算单元用于根据公式 Q2=rlQl/r2获得流量 Q2; 其中, rl为所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的各臂节长度之 和, Q1为同一行程 L2条件下, 最大距离 r2为 rl时, 具有最大距离为 rl

10、 根据权利要求 7-9任一项所述的折叠臂架的控制系统, 其特征在 于, 所述检测单元用于通过以下方式之一获得所述最大距离 r2:

1 )检测各臂架油缸的行程,根据各臂架油缸的行程获取所述预定臂节 的根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端到所述预定臂节的根端铰点的 距离, 再获取上述距离中的最大值;

2 )检测所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端到所 述预定臂节的根端铰点的距离, 获取上述距离中的最大值;

3 )检测所述折叠臂架的各臂节的角度参数,根据各臂节的角度参数获 取所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端到所述预定臂 节的根端铰点的距离, 再获取上述距离中的最大值。

11、 一种混凝土布料机械, 包括折叠臂架; 其特征在于, 所述折叠臂 架采用如权利要求 7-10任一项所述的折叠臂架的控制系统。

12、 根据权利要求 11所述的混凝土布料机械, 其特征在于, 具体为混 凝土泵车或混凝土搅拌泵车。

Description:
折叠臂架的控制方法、 控制器和控制系统及混凝土布料机械 本申请要求于 2012 年 02 月 09 日提交中国专利局、 申请号为 201210028503.0发明名称为"折叠臂架的控制方法和 系统、控制器及混凝土 布料机械"的中国专利申请的优先权, 其全部内容通过引用结合在本申请 中。

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域, 尤其涉及一种用于混凝土布料机械的 折叠臂架的控制方法。 此外, 本发明还涉及一种上述折叠臂架的控制器、 控制系统, 以及包括上述折叠臂架的控制系统的混凝土布 料机械。

背景技术

混凝土泵车是一种常用的混凝土布料机械, 一般包括行走装置、 泵送 装置和折叠臂架。 行走装置主要用于混凝土泵送设备工作场地的 转移; 泵 送装置用于将混凝土泵送至折叠臂架的输送管 内, 通过折叠臂架的输送管 将混凝土输送至需要的高度; 控制系统通过控制各个臂架的伸展和收拢运 动, 将臂架的末端放置在目标位置。

现有技术中的折叠臂架的控制系统通常为液压 控制系统, 主要包括臂 架泵、 多路阀和多个臂架油缸, 臂架泵提供控制系统的液压油, 液压油通 过多路阀输送到各个臂架油紅中, 推动臂架油紅动作, 控制折叠臂架的伸 展和收拢动作。

请参考图 1 , 图 1为现有技术中一种折叠臂架的结构示意图。

如图 1所示, 该折叠臂架包括五个臂节和五个臂架油缸, 五个臂节自 臂架根端至臂架末端依次连接, 每个臂架油缸与至少一个臂节连接, 能够 驱动与该臂架油缸连接的一个臂节运动。

在该图中, 当第五臂架油缸 52运动时, 能够驱动第五臂节 51绕第五 臂节 51与第四臂节 41的铰接点转动; 当第四臂架油缸 42运动时, 能够驱 动第四臂节 41绕第四臂节 41与第三臂节 31的铰接点运动,同时带动第五 臂节 51转动; 当第三臂架油缸 32运动时, 能够驱动第三臂节 31绕第三臂 节 31与第二臂节 21的铰接点运动, 同时带动第四臂节 41、 第五臂节 51 运动; 当第二臂架油缸 22运动时, 能够驱动第二臂节 21 绕第二臂节 21 和第三臂节 31的铰接点运动, 同时带动第三臂节 31、 第四臂节 41和第五 臂节 51运动。。。 以此类推, 驱动不同的臂架油缸, 能够实现不同的臂节运 动, 从而实现折叠臂架的展开或收拢。

由于各个臂架油缸的液压油流量直接影响到泵 车臂架的运动速度, 当 输入的流量越大, 泵车臂架运动速度越快, 泵车臂架展开和收拢时花费的 时间就越少, 工作效率越高。 所以, 现有技术中本领域技术人员通常采取 加大臂架油缸流量的方法来增大折叠臂架展开 或收拢过程中的运动速度。

但是, 随着臂架的运动速度的增大, 臂节发生弯折甚至折断的危险性 也随之增大。 因此, 某些国家和地区对折叠臂架在展开或收拢过程 中的运 动速度做了具体的限定, 例如欧洲就明确限定了工程机械臂架运动的最 高 速度。

有鉴于此, 为适应不同地区对臂架运动的速度的限定, 亟待提出一种 新的臂架控制方法, 使得整个臂架在展开或收拢的过程中臂架的运 动速度 不大于限定值, 提高折叠臂架运行的安全性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种折叠臂架 的控制方法, 使得整个 折叠臂架展开或收拢过程中,各臂节末端均以 不大于预定速度的速度运动, 以提高折叠臂架的运行的安全性。 本发明要解决的另一个技术问题为提供 一种折叠臂架的控制器、 控制系统, 以及包括该控制系统的混凝土布料机 械。

为解决上述技术问题, 本发明提供一种折叠臂架的控制方法, 所述折 叠臂架包括多个自臂架根端至臂架末端依次连 接的臂节以及至少一个臂架 油缸, 每一所述臂架油缸与至少一个臂节连接, 能够驱动与该臂架油缸连 接的一个臂节运动; 所述控制方法包括如下步骤:

获取所述折叠臂架的一个预定臂架油缸的当前 行程 L2;获取所述预定 臂架油缸驱动的预定臂节的根端铰点至臂架末 端之间的各臂节的末端到所 述预定臂节的根端铰点的最大距离 r2;

根据所述当前行程 L2和所述最大距离 r2计算在所述预定臂架油缸驱 动下使具有所述最大距离 r2的臂节末端以预定速度 νθ运动时所述预定臂 架油缸需要的流量 Q2;

将流量小于或等于所述流量 Q2的液压油输送至所述预定臂架油缸。 优选地, 在计算出所述预定臂架油缸需要的流量 Q2后, 将流量等于 所述流量 Q2的液压油输送至所述预定臂架油缸。

优选地, 所述流量 Q2根据公式 Q2=rlQl/r2获得;

其中, rl为所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间 各臂节长度之 和, Q1为同一行程 L2条件下, 最大距离 r2为 rl时, 具有最大距离 rl的 优选地, 所述流量 Q2根据预定臂架油缸的当前行程 L2、 最大距离 r2 查询数据库获得。

优选地, 所述最大距离 r2通过以下方式之一获得:

1 )检测各臂架油缸的行程,根据各臂架油缸的 程获取所述预定臂节 的根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端到 所述预定臂节的根端铰点的 距离, 再获取上述距离中的最大值;

2 )检测所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之 的各臂节的末端到所 述预定臂节的根端铰点的距离, 获取上述距离中的最大值;

3 )检测所述折叠臂架的各臂节的角度参数,根 各臂节的角度参数获 取所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的 各臂节的末端到所述预定臂 节的根端铰点的距离, 再获取上述距离中的最大值。

本发明提供一种折叠臂架的控制方法, 包括如下步骤: 获取折叠臂架 的一个预定臂架油缸的当前行程 L2;获取预定臂架油缸驱动的预定臂节的 根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端到预 定臂节的根端铰点的最大距 离 r2; 根据当前行程 L2和最大距离 r2计算在预定臂架油缸驱动下使具有 最大距离 r2 的臂节末端以预定速度 νθ运动时预定臂架油缸需要的流量 Q2; 将流量小于或等于流量 Q2的液压油输送至预定臂架油缸。

采用上述方法, 使得在折叠臂架的展开或收拢过程中, 预定臂架油缸 驱动的预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的 各臂节的末端均以不大于预 定速度 νθ的速度运动,相比现有技术,避免了折叠 架的臂节末端以超出 预定速度 νθ 的速度运动, 保证了折叠臂架的展开或收拢的安全性和稳定 性。

本发明还提供一种折叠臂架的控制器, 所述折叠臂架包括多个自臂架 根端至臂架末端依次连接的臂节以及至少一个 臂架油缸, 每一所述臂架油 缸与至少一个臂节连接, 能够驱动与该臂架油缸连接的一个臂节运动; 所 述控制器至少包括计算单元和控制单元, 所述计算单元能够根据所述折叠 臂架的预定臂架油缸的当前行程 L2及所述预定臂架油缸驱动的预定臂节 的根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端到 所述预定臂节的根端铰点的 最大距离 r2计算在所述预定臂架油缸驱动下使具有所述 大距离 r2的臂 节末端以预定速度 νθ运动时所述预定臂架油缸需要的流量 Q2; 所述控制 单元能够根据所述流量 Q2将流量小于或等于所述流量 Q2的液压油输送至 所述预定臂架油缸。

本发明还提供一种折叠臂架的控制系统, 所述折叠臂架包括多个自臂 架根端至臂架末端依次连接的臂节以及至少一 个臂架油缸, 每一所述臂架 油缸与至少一个臂节连接, 能够驱动与该臂架油缸连接的一个臂节运动; 所述控制系统至少包括:

检测单元, 用于获取所述折叠臂架的一个预定臂架油缸的 当前行程 L2; 获取所述预定臂架油缸驱动的预定臂节的根端 铰点至臂架末端之间的 各臂节的末端到所述预定臂节的根端铰点的最 大距离 r2;

计算单元, 用于根据所述当前行程 L2和所述最大距离 r2计算在所述 预定臂架油缸驱动下使具有所述最大距离 r2的臂节末端以预定速度 νθ运 动时所述预定臂架油缸需要的流量 Q2;

控制单元, 用于将流量小于或等于所述流量 Q2的液压油输送至所述 预定臂架油缸。

优选地,所述控制单元用于在计算出所述预定 臂架油缸需要的流量 Q2 后, 将流量等于所述流量 Q2的液压油输送至所述预定臂架油缸。

优选地, 所述计算单元用于根据公式 Q2=rlQl/r2获得流量 Q2;

其中, rl为所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间 各臂节长度之 和, Q1为同一行程 L2条件下, 最大距离 r2为 rl时, 具有最大距离为 rl 优选地, 所述检测单元用于通过以下方式之一获得所述 最大距离 r2: 1 )获取各臂架油缸的行程,根据各臂架油缸的 程获取所述预定臂节 的根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端到 所述预定臂节的根端铰点的 距离, 再获取上述距离中的最大值; 2 )检测所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之 的各臂节的末端到所 述预定臂节的根端铰点的距离, 获取上述距离中的最大值;

3 )检测所述折叠臂架的各臂节的角度参数,根 各臂节的角度参数获 取所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的 各臂节的末端到所述预定臂 节的根端铰点的距离, 再获取上述距离中的最大值。

本发明还提供一种混凝土布料机械, 包括折叠臂架; 所述折叠臂架采 用如上所述的折叠臂架的控制系统。

优选地, 所述混凝土布料机械为混凝土泵车或混凝土搅 拌泵车。

由于上述折叠臂架的控制方法具有上述技术效 果, 因此, 与该方法对 应的折叠臂架的控制器、 控制系统以及包括该控制系统的混凝土布料机 械 也应当具有相应的技术效果, 在此不再赘述。

附图说明

图 1为现有技术中一种折叠臂架的结构示意图;

图 2为本发明所提供折叠臂架的控制方法的一种 体实施方式的流程 框图;

图 3为图 1所示的折叠臂架完全展开时的状态图;

图 4本发明所提供折叠臂架的控制系统的一种具 实施方式的结构示 意图。

其中, 图 1和图 3中的附图标记与部件名称之间的对应关系为 第一臂节 11 ; 第二臂节 21 ; 第三臂节 31 ; 第四臂节 41 ; 第五臂节 51 ; 第一臂架油缸 12; 第二臂架油缸 22; 第三臂架油缸 32; 第四臂架油 缸 42; 第五臂架油缸 52。

具体实施方式

本发明旨在提供一种折叠臂架的控制方法, 使得折叠臂架在展开或收 拢的过程中臂架油缸驱动的各臂节末端均以不 大于预定速度的速度运动, 大大提高臂架运行的安全性能。 此外, 本发明还旨在提供一种折叠臂架的 控制器、 折叠臂架的控制系统, 以及包括该控制系统的混凝土布料机械。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的 技术方案, 下面结合附 图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明 。

请参考图 2, 图 2为本发明所提供折叠臂架的控制方法的一种 体实 施方式的流程框图。

在一种具体实施方式中, 本发明提供一种折叠臂架的控制方法, 折叠 臂架包括多个自臂架根端至臂架末端依次连接 的臂节以及至少一个臂架油 缸, 每一臂架油缸与至少一个臂节连接, 能够驱动与该臂架油缸连接的一 个臂节运动; 如图 2所示, 折叠臂架的控制方法包括如下步骤:

S11 : 获取折叠臂架的一个预定臂架油缸的当前行程 L2; 获取预定臂 架油缸驱动的预定臂节的根端铰点至臂架末端 之间的各臂节的末端到预定 臂节的根端铰点的最大距离 r2;

S12:根据当前行程 L2和最大距离 r2计算在预定臂架油缸驱动下使具 有最大距离 r2的臂节末端以预定速度 νθ运动时预定臂架油缸需要的流量

Q2;

S13: 将流量小于或等于流量 Q2的液压油输送至预定臂架油缸。

下面以图 1所示的折叠臂架为例具体介绍上述控制方法 控制过程。 设定第一臂架油缸 12为预定臂架油缸, 以 νθ为预定速度, 当第一臂 架油缸 12运动时, 驱动第一臂节 11运动(因此第一臂节 11为预定臂节 ), 并同时带动第二臂节 21、第三臂节 31、第四臂节 41和第五臂节 51同时运 动。 当臂架处于某一位置时, 如图 1所示, 步骤 S11获取第一臂架油缸 12 的当前行程 L2, 并获取各臂节末端至第一臂节 11的根端铰点的最大距离 r2, 经分析: 此时第一臂节 11末端、 第二臂节 21末端、第三臂节 31末端、 第四臂节 41末端、 第五臂节 51末端距离第一臂节的根端铰点的距离分别 为 e、 d、 c、 b和 a, 比较可得出第四臂节 41的末端距离铰点最远, 因此 当前最大距离 r2为 b。

完成步骤 S11后, 步骤 S12根据第一臂架油缸 12的当前行程 L2和最 大距离 r2计算在第一臂架油缸 12的驱动下,第四臂节 41末端以预定速度 νθ运动时第一臂架油缸 12需要的流量 Q2。

最后, 将流量小于或等于流量 Q2的液压油输送至第一臂架油缸 12, 此时, 第四臂节 41末端以小于或等于预定速度 νθ运动, 由于其他各个臂 节末端距离第一臂节 11的根端铰点的距离小于 b, 因此, 在相同角速度的 情况下,整个臂架上各点的运动速度均小于第 四臂节 41末端的速度,换言 之折叠臂架上各点的运动速度均未超过预定速 度 v0。 由上述工作过程可以看出, 采用上述方法, 使得在折叠臂架的展开或 收拢过程中, 预定臂架油缸驱动的预定臂节的根端铰点至臂 架末端之间的 各臂节的末端均以不大于预定速度 νθ运动,相比现有技术,避免了折叠臂 架的臂节末端超出预定速度 νθ运动,保证了折叠臂架的展开或收拢的安 性和稳定性。

还可以进一步设置上述折叠臂架的控制方法的 具体控制过程。

在另一种具体实施方式中, 上述折叠臂架的控制方法在计算出预定臂 架油缸需要的流量 Q2后,将流量等于流量 Q2的液压油输送至预定臂架油 缸。

采用这种方法, 使得在折叠臂架的展开或收拢过程中, 预定臂架油缸 驱动下具有最大距离 r2的臂节末端以预定速度 νθ运动, 这使得在保证安 全运行的前提下, 使得折叠臂架展开或收拢的时间减少, 提高折叠臂架的 工作效率。

需要说明的是, 上述具体实施方式的控制方法可以具体为实时 控制过 程, 即实时获取预定臂架油缸的当前行程 L2和最大距离 r2, 并实时计算 预定臂架油缸需要的流量 Q2, 在根据流量 Q2对预定臂架油缸实时控制, 这样能够在折叠臂架的展开或收拢过程中的任 意时刻均保证折叠臂架的安 全性。 当然, 上述控制方法也可以为间断性控制。

请参考图 3 , 图 3为图 1所示的折叠臂架完全展开时的状态图。

在进一步的实施例中, 上述折叠臂架的控制方法中可以根据公式

Q2=rlQl/r2获得流量 Q2; 其中, rl为预定臂节的根端铰点至臂架末端之 间的各臂节长度之和, 即为图 3所示的折叠臂架的预定臂架油缸的根端铰 点距离臂架末端的各个臂节末端距离预定臂架 油缸的根端铰点的最大距 离, Q1为同一行程 L2条件下, 最大距离 r2为 rl时, 具有最大距离为 rl 其中, Q1可以根据有限元分析或试验预先得到 Q1 , 即通过有限元分 析或试验等方法得出: 当最大距离为 rl , 且臂架末端以 νθ的速度运动时, 当前行程 L2与流量 Q1之间的关系。 在控制过程中, 即可根据 L2来获取 Ql。

例如在上述以第一臂架油缸 12为预定臂架油缸的具体实例中,显然最 大距离 rl为 al+bl+cl+dl+el ,可以首先通过实验方法获取同一行程 L2条 件下, 具有最大距离 al+bl+cl+dl+el的臂节 (即第五臂节 51 )末端以预 定速度 νθ运动时第一臂架油缸 12需要的液压油流量 Ql。控制过程中,获 取第一臂架油缸 11的当前行程 L2和最大距离 r2为 b后, 根据 L2可获取 Q1 , 然后通过 Q2= ( al+bl+cl+dl+el ) Ql b获得流量 Q2。

由此可见, 采用这种方法能够在控制过程中直接建立起流 量 Q2与最 大距离 r2二者之间的对应关系, 节省了大量实验和分析的工作量, 并且能 够确保控制精度。

当然, 还可以通过其他方式获取上述流量 Q2。 例如, 可以首先通过模 拟分析等方法建立折叠臂架的最大距离 r2、 预定臂架油缸的当前行程 L2 与需要流量 Q2——对应的数据库, 具体的控制过程中, 获取上述当前行 程 L2和最大距离 r2后,再通过查询该数据库获取对应的流量 Q2。 采用这 种方式, 能够利用经验值快速地获取流量 Q2。

上述控制方法中, 可以具体通过以下几种方式获取最大距离 r2:

第一种, 可以先检测各臂架油缸的行程, 根据各臂架油缸的行程获取 所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的各 臂节的末端到所述预定臂节 的根端铰点的距离,再获取上述距离中的最大 值。例如在上述具体实例中, 可以采用长度传感器检测第一臂架油缸 12、第二臂架油缸 22。。。第五臂架 油缸 52的行程, 然后根据各个臂架油缸的行程计算得出第一臂 节 11、 第 二臂节 21。。。第五臂节 51的末端到第一臂节 11的根端铰点的距离 e、 d。。。 a, 再通过比较得出最大距离 r2为第四臂节 41的末端到第一臂节 11根端 铰点的距离 b。 由此可见, 采用这种方法能够较为准确地获取最大距离 r2 , 进一步提高控制精度。

第二种, 可以通过检测部件检测所述折叠臂架的各臂节 的角度参数, 根据各臂节的角度参数获取所述预定臂节的根 端铰点至臂架末端之间的各 臂节的末端到所述预定臂节的根端铰点的距离 , 再获取上述距离中的最大 值。 例如在上述具体实例中, 可以采用角度传感器检测第一臂节 11、 第二 臂节 21。。。 第五臂节 51与水平面之间的角度, 或者检测第一臂节 11与水 平面的夹角以及每相邻两个臂节的夹角, 然后根据各个夹角计算得出第一 臂节 11、 第二臂节 21。。。 第五臂节 51的末端到第一臂节 11的根端铰点的 距离 e、 d。。。 a, 再通过比较得出最大距离 r2为第四臂节 41的末端到第一 臂节 11根端铰点的距 b。 与第一种获取方法类似, 采用这种方法能够较 为准确地获取最大距离 r2, 进一步提高控制精度。

第三种, 可以通过检测部件检测检测所述预定臂节的根 端铰点至臂架 末端之间的各臂节的末端到所述预定臂节的根 端铰点的距离, 再获取上述 距离中的最大值。例如在上述具体实例中,可 以采用位移传感器或者 GPRS 定位装置检测第一臂节 11、 第二臂节 21。。。 第五臂节 51的末端到第一臂 节 11的根端铰点的距离 e、 d。。。 a, 再通过比较得出最大距离 r2为第四臂 节 41的末端到第一臂节 11根端铰点的距离 b。 由此可见, 采用这种控制 方法能够直接、 快速地获取最大距离 r2, 进一步提高控制效率。

此外, 本发明还提供一种折叠臂架的控制器, 至少包括计算单元和控 制单元。 计算单元能够根据折叠臂架的预定臂架油缸的 当前行程 L2及预 定臂架油缸驱动的预定臂节的根端铰点至臂架 末端之间的各臂节的末端到 预定臂节的根端铰点的最大距离 r2 计算在预定臂架油缸驱动下使具有最 大距离 r2的臂节末端以预定速度 νθ运动时预定臂架油缸需要的流量 Q2。 控制单元能够根据流量 Q2将流量小于或等于流量 Q2的液压油输送至预定 臂架油缸。

例如在上述具体实例中, 在获取第一臂架油缸 12的当前行程 L2、 最 大距离 r2为第四臂节 41末端到第一臂节 11根端的距离 b后,上述控制器 的计算单元能够根据当前行程 L2、 距离 b计算出第一臂架油缸 12需要的 流量 Q2。 然后控制单元根据计算单元输出的流量 Q2向第一臂架油缸 12 输送流量小于或等于流量 Q2的液压油。 此时, 第四臂节 41末端以小于或 等于预定速度 νθ运动, 由于其他各个臂节末端距离第一臂节 11的根端铰 点的距离小于 b, 因此, 在相同角速度的情况下, 整个臂架上各点的运动 速度均小于第四臂节 41末端的速度,换而言之臂架上各点的运动速 均未 超过预定速度。

由此可见, 与上述控制方法类似地, 采用上述控制器也能够使得在折 叠臂架的展开或收拢过程中, 预定臂架油缸驱动的预定臂节的根端铰点至 臂架末端之间的各臂节的末端均以不大于预定 速度 νθ运动,保证了折叠臂 架的展开或收拢的安全性和稳定性。 请参考图 4, 图 4本发明所提供折叠臂架的控制系统的一种具 实施 方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中, 如图 4所示, 本发明还提供一种折叠臂架的 控制系统, 至少包括:

检测单元, 用于获取折叠臂架的一个预定臂架油缸的当前 行程 L2; 获 取预定臂架油缸驱动的预定臂节的根端铰点至 臂架末端之间的各臂节的末 端到预定臂节的根端铰点的最大距离 r2;

计算单元, 用于根据当前行程 L2和最大距离 r2计算在预定臂架油缸 驱动下使具有最大距离 r2的臂节末端以预定速度 νθ运动时预定臂架油缸 需要的流量 Q2;

控制单元, 用于将流量小于或等于流量 Q2的液压油输送至预定臂架 油紅。

例如在上述具体实例中,首先检测单元获取第 一臂架油缸 12的当前行 程 L2,并利用长度检测部件或角度检测部件或位移 检测部件等获取最大距 离 r2为第四臂节 41末端到第一臂节 11根端的距离 b。 然后上述控制系统 的计算单元根据当前行程 L2、 距离 b计算出第一臂架油缸 12需要的流量 Q2。最后控制单元根据计算单元输出的流量 Q2向第一臂架油缸 12输送流 量小于或等于流量 Q2的液压油。 此时, 第四臂节 41末端以小于或等于预 定速度 νθ运动, 由于其他各个臂节末端距离第一臂节 11的根端铰点的距 离小于 b, 因此, 在相同角速度的情况下, 整个臂架上各点的运动速度均 小于第四臂节 41末端的速度,换而言之臂架上各点的运动速 均未超过预 定速度。

由此可见, 与上述控制方法、 控制器类似地, 采用上述控制系统也能 够使得在折叠臂架的展开或收拢过程中 , 预定臂架油缸驱动的预定臂节的 根端铰点至臂架末端之间的各臂节的末端均以 不大于预定速度 νθ运动,保 证了折叠臂架的展开或收拢的安全性和稳定性 。

具体的方案中, 控制单元用于在计算出预定臂架油缸需要的流 量 Q2 后, 将流量等于流量 Q2的液压油输送至预定臂架油缸。 这使得在折叠臂 架的展开或收拢过程中,预定臂架油缸驱动下 具有最大距离 r2的臂节末端 以预定速度 νθ运动,这使得在保证安全运行的前提下, 得折叠臂架展开 或收拢的时间减少, 提高折叠臂架的工作效率。

进一步地, 计算单元用于根据公式 Q2=rlQl/r2获得流量 Q2; 其中, rl为预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的各 节长度之和, 即为图 3所 示的折叠臂架的预定臂架油缸的根端铰点距离 臂架末端的各个臂节末端距 离预定臂架油缸的根端铰点的最大距离, Q1为同一行程 L2条件下, 最大 距离 r2为 rl时,具有最大距离为 rl的臂节末端以预定速度 νθ运动时预定 臂架油缸需要的液压油流量。 这样, 在控制系统的工作过程中直接建立起 流量 Q2与最大距离 r2二者之间的对应关系, 节省了大量实验和分析的工 作量, 并且能够确保控制精度。

在进一步的实施例中, 上述控制系统的检测单元可以具体通过以下几 种方式获取最大距离 r2:

第一种, 可以先获取各臂架油缸的行程, 根据各臂架油缸的行程获取 所述预定臂节的根端铰点至臂架末端之间的各 臂节的末端到所述预定臂节 的根端铰点的距离, 再获取上述距离中的最大值。

第二种, 可以通过检测部件检测所述折叠臂架的各臂节 的角度参数, 根据各臂节的角度参数获取所述预定臂节的根 端铰点至臂架末端之间的各 臂节的末端到所述预定臂节的根端铰点的距离 , 再获取上述距离中的最大 值。

如上述控制方法中描述的相同, 采用上述第一种和第二种检测单元能 够较为准确地获取最大距离 r2, 进一步提高控制精度。

第三种, 可以通过检测部件检测检测所述预定臂节的根 端铰点至臂架 末端之间的各臂节的末端到所述预定臂节的根 端铰点的距离, 再获取上述 距离中的最大值。 由此可见, 如上述控制方法中描述的相同, 采用这种控 制方法能够直接、 快速地获取最大距离 r2, 进一步提高控制效率。

此外, 本发明还提供一种混凝土布料机械, 包括折叠臂架; 折叠臂架 采用如上的折叠臂架的控制系统。 具体地, 该混凝土布料机械具体为混凝 土泵车或混凝土搅拌泵车, 当然, 还可以为其他种类的混凝土布料机械。

由于上述折叠臂架的控制系统具有上述技术效 果, 因此包括该控制系 统的混凝土布料机械也应当具有相应的技术效 果, 在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种混凝土布料机械及 其折叠臂架的控制方 法、 控制器、 控制系统进行了详细介绍。 本文中应用了具体个例对本发明 的原理及实施方式进行了阐述, 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发 明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技 术领域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明原理的前提下, 还可以对本发明进行若干改进和修饰, 这 些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范 围内。