[发明专利]一种混凝土泵车智能臂架控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土泵车智能臂架控制系统，属于智能控制技术领域。

背景技术

混凝土泵车是一种多臂架工程机械，其臂架属于多自由度运动系统。泵车工作时，需根据浇筑任务的不同，操作者把臂架末端的出料口软管移到需要的位置，然后反复调整每节臂架的姿态。

现有技术中，对泵车臂架的控制都是单自由度手动控制。以四节臂泵车为例：泵车有一个配套遥控器，遥控器上有五个手柄，分别对应四节臂和回转。工作人员操纵遥控器上的每个手柄，来控制比例阀，从而控制液压缸和回转马达，最终实现每节臂架的伸缩和回转机构的位置变化。这种控制方式不能实现泵车的浇筑路径自主规划和系统避障等操作。其自动化、智能化水平较低，浇筑效率、浇筑精度不能满足施工要求。而且，布料软管需要2～3名工人拖动，移动起来非常费力。

随着泵车臂架节数的增多，现有的控制手段在很大程度上制约了泵车优势的发挥。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种混凝土泵车智能臂架控制系统，使泵车臂架的运动更加灵活，控制精度更高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种混凝土泵车智能臂架控制系统，包括控制器Ⅰ、控制器Ⅱ、PWM电液比例多路阀、遥控发射器、遥控接收器和显示器，还包括多圈绝对式旋转编码器V0、压力检测装置和倾角检测装置，所述的多圈绝对式旋转编码器V0固定在塔台上，遥控发射器与遥控接收器无线连接，控制器Ⅰ、控制器Ⅱ、遥控接收器、多圈绝对式旋转编码器V0、显示器和倾角检测装置通过CAN总线相互连接，控制器Ⅱ分别与压力检测装置和PWM电液比例多路阀连接。

压力检测装置包括压力传感器P0、压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3、压力传感器P4、压力传感器P5、压力传感器P6和压力传感器P7，压力传感器P0和压力传感器P1固定在一臂油缸的两端，压力传感器P2和压力传感器P3固定在二臂油缸的两端，压力传感器P4和压力传感器P5固定在三臂油缸的两端，压力传感器P6和压力传感器P7固定在四臂油缸的两端。

倾角检测装置包括倾角传感器A0、倾角传感器A1、倾角传感器A2、倾角传感器A3、倾角传感器A4，倾角传感器A0固定在塔台上，倾角传感器A1固定在第一臂架上，倾角传感器A2固定在第二臂架上，倾角传感器A3固定在第三臂架上，倾角传感器A4固定在第四臂架上。

与现有技术相比，本发明采用多圈绝对式旋转编码器V0、压力检测装置和倾角检测装置能实现泵车的浇筑路径自主规划和系统避障等操作，使泵车臂架的运动更加灵活，控制精度更高；由于采用控制器进行控制无需手动调节每节臂架的姿态，只需发出调节指令，本发明就能自动进行调节，从而提高了浇筑效率，减轻了操作人员的劳动强度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的压力传感器的安装示意图；

图3是本发明的倾角传感器的安装示意图。

图中：1、一臂油缸，2、二臂油缸，3、三臂油缸，4、四臂油缸，5、塔台，6、第一臂架，7、第二臂架，8、第三臂架，9、第四臂架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本混凝土泵车智能臂架控制系统，包括控制器Ⅰ、控制器Ⅱ、PWM电液比例多路阀、遥控发射器、遥控接收器和显示器，还包括多圈绝对式旋转编码器V0、压力检测装置和倾角检测装置，所述的多圈绝对式旋转编码器V0固定在塔台5上，遥控发射器与遥控接收器无线连接，控制器Ⅰ、控制器Ⅱ、遥控接收器、多圈绝对式旋转编码器V0、显示器和倾角检测装置通过CAN总线相互连接，控制器Ⅱ分别与压力检测装置和PWM电液比例多路阀连接。

压力检测装置包括压力传感器P0、压力传感器P1、压力传感器P2、压力传感器P3、压力传感器P4、压力传感器P5、压力传感器P6和压力传感器P7，压力传感器P0和压力传感器P1固定在一臂油缸1的两端，压力传感器P2和压力传感器P3固定在二臂油缸2的两端，压力传感器P4和压力传感器P5固定在三臂油缸3的两端，压力传感器P6和压力传感器P7固定在四臂油缸4的两端。

倾角检测装置包括倾角传感器A0、倾角传感器A1、倾角传感器A2、倾角传感器A3、倾角传感器A4，倾角传感器A0固定在塔台5上，倾角传感器A1固定在第一臂架6上，倾角传感器A2固定在第二臂架7上，倾角传感器A3固定在第三臂架8上，倾角传感器A4固定在第四臂架9上。

工作过程：操作人员操纵遥控发射器，遥控接收器接收到信号，将信号传递给控制器Ⅰ，控制器Ⅰ读取倾角检测装置传来的倾角检测值和多圈绝对式旋转编码器V0传来的塔台5旋转角的角度值，控制器Ⅱ获取压力检测装置检测的压力值，并传输给控制器Ⅰ，控制器Ⅰ将这些信号进行分析处理，处理的结果通过控制器Ⅱ对PWM电液比例多路阀进行调节，使阀的开度变化，从而控制臂架油缸的伸缩；油缸的伸缩会使臂架的空间角度值发生变化，倾角传感器值和压力传感器值也会跟随变化，最终实现智能臂架系统的轨迹控制。