CN103624870B - 布料控制系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种布料控制系统、方法及装置，该系统包括：运输装置根据控制装置的运行指令，沿轨道运行；开始位置检测装置检测到运输装置行进至开始布料位置时输出检测信号；重量检测装置检测管桩模的重量；位移检测装置检测运输装置的位移；控制装置向运输装置发送正向运行指令，每当运输装置的位移与设定位移相同时，获取管桩模的布料前重量，在行进至开始布料位置时发送反向运行指令，每当运输装置的位移与设定位移相同时，获取管桩模的布料后重量，根据布料前重量和布料后重量确定已布入管桩模内的混凝土的重量。本发明技术方案解决了现有技术难以保证生产出的管桩的质量的问题。

Description

布料控制系统、方法及装置

技术领域

本发明涉及混凝土布料技术领域，特别涉及一种布料控制系统、方法及装置。

背景技术

预应力高强度混凝土管桩的生产和应用越来越广泛，而制约其发展的主要因素是自动化程度低，劳动强度大，如今，由小车装载管桩模运行的自动布料方式代替人工布料方式已经开始出现并实际应用。在自动布料过程中，为了保证管桩的质量，往往需要实时确定布入管桩模内的混凝土的重量。

在自动布料时，混凝土输送管会伸进管桩模内，由于输送管的刚性有限，不可避免的就会下垂压在管桩模内，对管桩模形成一个干扰重量，而且随着输送管伸入管桩模内的长度的变化，干扰重量也会不断变化。

现有技术中，对干扰重量的处理方法主要有下述两种：

第一种处理方法，在自动布料时直接忽略混凝土输送管造成的干扰重量，但是实际情况中，混凝土输送管下垂压在管桩模内造成的干扰重量可能达到300公斤以上，如果直接忽略这一干扰重量将会导致最后管桩的布料重量会比所需求的重量低很多，生产出的管桩质量难以得到保证。

第二种处理方法，如图1所示，预先实验模拟布料时的状态，让混凝土充满混凝土输送管，然后点动小车，记录不同位置处管桩模增加的重量，即干扰重量，将得到的经验值写入控制程序，在实际布料过程中，计算布入的混凝土的重量时，减去之前记录的当前位置处的干扰重量即可。但是，管桩模的长度、壁厚、直径可能不同，那么干扰重量也会不同，如果均采用相同的干扰重量计算布入的混凝土的重量，则难以保证生产出的管桩的质量。

发明内容

本发明实施例提供一种布料控制系统、方法及装置，用以解决现有技术向管桩模内布料时，难以保证生产出的管桩的质量的问题。

本发明实施例技术方案如下：

本发明实施例提出一种布料控制系统，包括：运输装置，装载有管桩模，根据控制装置的运行指令，沿轨道运行；开始位置检测装置，检测到所述运输装置行进至开始布料位置时，输出检测信号；重量检测装置，检测所述运输装置所装载的管桩模的重量；位移检测装置，检测所述运输装置的位移；控制装置，连接所述运输装置、开始位置检测装置、重量检测装置和位移检测装置，当需要向管桩模布料时，向运输装置发送正向运行指令，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取所述管桩模在当前位置的布料前重量，在运输装置行进至开始布料位置时发送反向运行指令，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取所述管桩模在当前位置的布料后重量，根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后重量，确定当前已布入管桩模内的混凝土的重量。

由上述技术方案可知，在布料前，控制装置实时获取运输装置行进至各位置时管桩模的布料前重量，在布料过程中，当运输装置反向行进至各位置时，控制装置再根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后的重量计算当前已布入的混凝土的重量，从而能够准确的修正混凝土输送管导致的干扰重量，保证了生产出的管桩的质量。

优选的，所述控制系统还包括：结束位置检测装置，连接所述控制装置，检测到所述运输装置行进至结束布料位置时，输出检测信号；所述控制装置，具体用于从运输装置行进至结束布料位置开始，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取所述管桩模在当前位置的布料前重量。由上可见，由于混凝土输送管伸入管桩模内之前，未产生干扰重量，因此控制装置只在运输装置行进至结束布料位置时才开始实时监控管桩模的布料前重量，从而能够有效地减小控制装置的工作量，节省系统处理资源，提高布料控制效率。

优选的，所述控制装置，还用于当运输装置行进至结束布料位置时，将结束布料位置设置为所述运输装置的位移起始位置。由上可见，若控制装置只在运输装置行进至结束布料位置时才开始实时监控管桩模的布料前重量，那么将结束布料位置作为运输装置的位移起始位置，能够有效地减少控制装置的工作量，节省了系统处理资源，提高了布料控制效率。

优选的，所述开始位置检测装置为安装于开始布料位置处的第一位置传感器，所述结束位置检测装置为安装于结束布料位置处的第二位置传感器；所述第一位置传感器在所述运输装置行进至开始布料位置时，被所述运输装置触发，向控制装置输出开始布料位置指示信号，所述第二位置传感器在所述运输装置行进至结束布料位置时，被所述运输装置触发，向控制装置输出结束布料位置指示信号。由安装于开始布料位置处的第一位置传感器向控制装置输出开始布料位置指示信号，能够使控制装置及时的控制运输装置反向运行，由安装于结束布料位置处的第二位置传感器向控制装置输出结束布料位置指示信号，能够使控制装置及时的监控管桩模的布料前重量，从而保证了生产出的管桩的质量。

优选的，第一位置传感器以及第二位置传感器为限位开关或接近开关。采用较常见的限位开关或接近开关作为位置传感器，能够降低成本及实现复杂度。

优选的，所述位移检测装置为安装于所述运输装置的车轮轴或驱动电机轴上的旋转编码器，每转动设定角度时，输出与转动方向对应的脉冲信号；所述控制装置，根据旋转编码器输出的脉冲信号确定所述运输装置的位移。通过在运输装置的车轮轴上设置旋转编码器，能够准确的检测出运输装置的位移，进而准确的修正混凝土输送管导致的干扰重量，保证了生产出的管桩的质量。

优选的，各设定位移是按照预设的位移步长设置的。按照预设的位移步长设置设定位移能够有效地减少控制装置的工作量，节省系统处理资源，提高布料控制效率。

本发明实施例还提供一种布料控制方法，包括：当需要向管桩模布料时，向装载有管桩模的运输装置发送正向运行指令，控制所述运输装置沿轨道向混凝土输送管侧正向运行；获取位移检测装置检测到的所述运输装置的位移；在运输装置的正向运行过程中，当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量；接收开始位置检测装置检测到运输装置行进至开始布料位置时输出的检测信号，向运输装置发送反向运行指令，控制所述运输装置沿轨道反向运行；在运输装置的反向运行过程中，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料后重量，并根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后重量，确定当前已布入管桩模内的混凝土的重量。

由上述技术方案可知，在布料前，实时获取运输装置行进至各位置时管桩模的布料前重量，在布料过程中，当运输装置反向行进至各位置时，再根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后的重量计算当前已布入的混凝土的重量，从而能够准确的修正混凝土输送管导致的干扰重量，保证了生产出的管桩的质量。

优选的，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量之前，还包括：接收结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号。由上可见，由于混凝土输送管伸入管桩模内之前，未产生干扰重量，因此只在运输装置行进至结束布料位置时才开始实时监控管桩模的布料前重量，从而能够有效地减小工作量，节省系统处理资源，提高布料控制效率。

优选的，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量之前，还包括：接收到结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号时，将结束布料位置设置为所述运输装置的位移起始位置。由上可见，若只在运输装置行进至结束布料位置时才开始实时监控管桩模的布料前重量，那么将结束布料位置作为运输装置的位移起始位置，能够有效地减少工作量，节省了系统处理资源，提高了布料控制效率。

优选的，接收开始位置检测装置检测到运输装置行进至开始布料位置时输出的检测信号，具体包括：接收安装于开始布料位置处的第一位置传感器在所述运输装置行进至开始布料位置时被所述运输装置触发，输出的开始布料位置指示信号；接收结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号，具体包括：接收安装于结束布料位置处的第二位置传感器在所述运输装置行进至结束布料位置时被所述运输装置触发，输出的结束布料位置指示信号。由安装于开始布料位置处的第一位置传感器输出开始布料位置指示信号，能够使控制装置及时的控制运输装置反向运行，由安装于结束布料位置处的第二位置传感器输出结束布料位置指示信号，能够使控制装置及时的监控管桩模的布料前重量，从而保证了生产出的管桩的质量。

优选的，获取位移检测装置检测到的所述运输装置的位移，具体包括：根据安装于所述运输装置的车轮轴或驱动电机轴上的旋转编码器每转动设定角度时输出的与转动方向对应的脉冲信号，确定所述运输装置的位移。通过在运输装置的车轮轴上设置旋转编码器，能够准确的检测出运输装置的位移，进而准确的修正混凝土输送管导致的干扰重量，保证了生产出的管桩的质量。

本发明实施例还提供一种布料控制装置，包括：正向运行控制设备，用于当需要向管桩模布料时，向装载有管桩模的运输装置发送正向运行指令，控制所述运输装置沿轨道向混凝土输送管侧正向运行；位移获取设备，用于获取位移检测装置检测到的所述运输装置的位移；布料前重量获取设备，用于在运输装置的正向运行过程中，当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量；开始检测信号接收设备，用于接收开始位置检测装置检测到运输装置行进至开始布料位置时输出的检测信号；反向运行控制设备，用于在开始检测信号接收设备接收到检测信号时，向运输装置发送反向运行指令，控制所述运输装置沿轨道反向运行；布料后重量获取设备，用于在运输装置的反向运行过程中，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料后重量；混凝土重量确定设备，用于根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后重量，确定当前已布入管桩模内的混凝土的重量。

由上述技术方案可知，在布料前，控制装置实时获取运输装置行进至各位置时管桩模的布料前重量，在布料过程中，当运输装置反向行进至各位置时，控制装置再根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后的重量计算当前已布入的混凝土的重量，从而能够准确的修正混凝土输送管导致的干扰重量，保证了生产出的管桩的质量。

优选的，所述控制装置还包括：结束检测信号接收设备，用于在布料前重量获取设备获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量之前，接收结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号。由上可见，由于混凝土输送管伸入管桩模内之前，未产生干扰重量，因此控制装置只在运输装置行进至结束布料位置时才开始实时监控管桩模的布料前重量，从而能够有效地减小控制装置的工作量，节省系统处理资源，提高布料控制效率。

优选的，所述控制装置还包括：位置设置设备，用于在布料前重量获取设备获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量之前，若接收到结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号，则将结束布料位置设置为所述运输装置的位移起始位置。由上可见，若控制装置只在运输装置行进至结束布料位置时才开始实时监控管桩模的布料前重量，那么将结束布料位置作为运输装置的位移起始位置，能够有效地减少控制装置的工作量，节省了系统处理资源，提高了布料控制效率。

优选的，所述开始检测信号接收设备，具体用于接收安装于开始布料位置处的第一位置传感器在所述运输装置行进至开始布料位置时被所述运输装置触发，输出的开始布料位置指示信号；所述结束检测信号接收设备，具体用于接收安装于结束布料位置处的第二位置传感器在所述运输装置行进至结束布料位置时被所述运输装置触发，输出的结束布料位置指示信号。由安装于开始布料位置处的第一位置传感器向控制装置输出开始布料位置指示信号，能够使控制装置及时的控制运输装置反向运行，由安装于结束布料位置处的第二位置传感器向控制装置输出结束布料位置指示信号，能够使控制装置及时的监控管桩模的布料前重量，从而保证了生产出的管桩的质量。

优选的，所述位移获取设备，具体用于根据安装于所述运输装置的车轮轴或驱动电机轴上的旋转编码器每转动设定角度时输出的与转动方向对应的脉冲信号，确定所述运输装置的位移。通过在运输装置的车轮轴上设置旋转编码器，能够准确的检测出运输装置的位移，进而准确的修正混凝土输送管导致的干扰重量，保证了生产出的管桩的质量。

附图说明

图1为现有技术中，干扰重量的处理方法原理示意图；

图2为本发明实施例一中，布料控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例二中，布料控制系统的具体结构示意图；

图4为本发明实施例三中，布料控制方法流程示意图；

图5为本发明实施例四中，布料前控制流程示意图；

图6为本发明实施例四中，布料控制流程示意图；

图7为本发明实施例五中，布料控制装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。

实施例一

如图2所示，为本发明实施例一提供的布料控制系统的结构示意图，布料控制系统包括：运输装置21、开始位置检测装置22、重量检测装置23、位移检测装置24、控制装置25，控制装置25分别与运输装置21、开始位置检测装置22、重量检测装置23和位移检测装置24相连，其中：

运输装置21装载有管桩模，根据控制装置25的运行指令，沿轨道运行，具体的，接收到控制装置25的正向运行指令后，运输装置21沿轨道向混凝土输送管侧正向运行，混凝土输送管伸入到管桩模内，接收到控制装置25的反向运行指令后，运输装置21沿轨道反向运行，在运输装置21反向运行过程中，混凝土输送管输送混凝土，使混凝土均匀的布在管桩模内。

预先设置开始布料位置，当开始位置检测装置22检测到运输装置21行进至开始布料位置时，表明此时混凝土输送管末端已经靠近了管桩模的底部，此时开始位置检测装置22向控制装置25输出检测信号，以提示控制装置25可以开始进行布料。

重量检测装置23用于检测运输装置21所装载的管桩模的重量，并实时的把检测到的重量反馈给控制装置25，使控制装置25能够根据管桩模的重量计算出布入管桩模内的混凝土的重量。

位移检测装置24用于检测运输装置21的位移，并实时的反馈给控制装置25。

当需要向管桩模布料时，控制装置25向运输装置21发送正向运行指令，控制运输装置21沿轨道向混凝土输送管侧正向运行，混凝土输送管伸入到管桩模内，在运输装置21的正向运行过程中，运输装置21的位移逐渐增大，预先设置了多个设定位移，每当运输装置21的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，控制装置25就获取管桩模在当前位置的布料前重量，在运输装置21行进至开始布料位置时，混凝土输送管末端已经靠近了管桩模的底部，此时控制装置25向运输装置21发送反向运行指令，控制运输装置21沿轨道反向运行，混凝土输送管将混凝土布入管桩模内，在运输装置21反向运行过程中，运输装置21的位移逐渐减小，每当运输装置21的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，控制装置25就获取管桩模在当前位置的布料后重量，然后根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后重量，确定当前已布入管桩模内的混凝土的重量，其中，当前已布入管桩模内的混凝土的重量可以为管桩模在当前位置的布料后重量减去管桩模在当前位置的布料前重量。

由上述处理过程可知，本发明实施例一提出的布料控制系统中，在布料前，控制装置25实时获取运输装置21行进至各位置时管桩模的布料前重量，在布料过程中，当运输装置21反向行进至各位置时，控制装置25再根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后的重量计算当前已布入的混凝土的重量，从而能够准确的修正混凝土输送管导致的干扰重量，保证了生产出的管桩的质量。

此外，本发明实施例一还提出，在运输装置21反向运行的过程中，每当运输装置21的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，控制装置25就可以根据确定出的当前已布入的混凝土的重量，向运输装置21发送速度调整指令，运输装置21接收到控制装置25的速度调整指令后，调整自身的运行速度。

其中，控制装置25根据当前已布入的混凝土的重量，向运输装置21发送速度调整指令的过程以及运输装置21根据速度调整指令调整自身的运行速度的过程与现有技术一致，这里不再赘述。

本发明实施例一中，运输装置21由运输小车和驱动电机组成，运输小车上装载有管桩模，驱动电机驱动电机轴转动，电机轴通过传动皮带带动运输小车的车轮轴转动，从而使运输小车运行。驱动电机与控制装置25相连，根据控制装置25的运行指令，驱动电机轴正向或反向转动，以使运输小车正向运行或反向运行，此外，驱动电机还根据控制装置25的速度调整指令，调整电机轴的转动速度，以调整运行小车的运行速度。

重量检测装置23包括至少一个称重传感器，安装在运输装置21的管桩模支撑座底部。为了使测量到的管桩模的重量更加精确，可以安装多个称重传感器（例如安装3个以上的称重传感器），控制装置25根据各称重传感器实时测量并反馈的重量，计算得到管桩模当前的重量，其中，控制装置25可以但不限于对各称重传感器实时测量并反馈的重量进行加权平均处理，得到管桩模当前的重量。

位移检测装置24可以但不限于为安装于运输装置21的车轮轴或驱动电机轴上的旋转编码器，每转动设定角度时，旋转编码器就向控制装置25输出与当前转动方向对应的脉冲信号，控制装置25根据旋转编码器输出的脉冲信号，可以确定出运输装置21的位移。如果旋转编码器安装于运输装置21的驱动电机轴上，则控制装置25根据旋转编码器输出的脉冲信号以及驱动电机的传动比，能够确定出运输装置21所移动的距离。

此外，位移检测装置不仅可以为旋转编码器，还可以为激光传感器、拉线传感器、雷达传感器等能够实现位移检测功能的传感器，这里不作具体限定。

本发明实施例一提出，控制装置25可以从运输装置21沿轨道正向运行开始，就实时的监控管桩模的布料前重量，也就是说，从运输装置21沿轨道正向运行开始，每当运输装置21的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，控制装置25就获取管桩模在当前位置的布料前重量。此时，运输装置21的初始位置为位移起始位置，例如，初始时运输装置21位于位置A处，后续接收到正向运行指令后沿轨道正向运行，控制装置25开始实时监控管桩模的布料前重量，此时位置A为运输装置21的位移起始位置，在后续的运行过程中，控制装置25根据旋转编码器输出的脉冲信号，以位置A为位移起始位置计算得到运输装置21的位移。

由于混凝土输送管伸入管桩模内之后，才开始产生干扰重量，因此本发明实施例一提出，继续参照图2，布料控制系统进一步包括结束位置检测装置26，连接控制装置25，当结束位置检测装置26检测到运输装置21行进至结束布料位置时，表明此时输送管开始伸入管桩模内，开始产生干扰重量，此时结束位置检测装置26向控制装置25输出检测信号，而控制装置25从运输装置21行进至结束布料位置开始（即从接收到结束位置传感器26发送的检测信号开始），实时监控管桩模的布料前重量，也就是说，从运输装置21行进至结束布料位置开始，每当运输装置21的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，控制装置25就获取管桩模在当前位置的布料前重量。

由上可见，由于混凝土输送管伸入管桩模内之前，未产生干扰重量，因此控制装置25只在运输装置21行进至结束布料位置时才开始实时监控管桩模的布料前重量，从而能够有效地减小控制装置的工作量，节省系统处理资源，提高布料控制效率。

本发明实施例一提出，若控制装置25在运输装置21行进至结束布料位置时才开始实时监控管桩模的布料前重量，则可以将运输装置21的初始位置作为位移起始位置，控制装置25根据旋转编码器输出的脉冲信号，以运输装置21的初始位置作为位移起始位置实时计算得到运输装置21的位移，并在运输装置21行进至结束布料位置时，开始实时监控管桩模的布料前重量。

此外，也可以将结束布料位置设置为运输装置21的位移起始位置，也就是说，当运输装置行进至结束布料位置时，控制装置25开始实时监控管桩模的布料前重量，此时控制装置25将之前通过旋转编码器输出的脉冲信号计算出来的位移清零，后续以结束布料位置作为位移起始位置计算运输装置21的位移。例如，初始时运输装置21位于位置A处，后续接收到正向运行指令后沿轨道正向运行，当运输装置21行进至结束布料位置B时，控制装置25将之前通过旋转编码器输出的脉冲信号计算出来的位移清零，此时位置B为运输装置21的位移起始位置，在后续的运行过程中，控制装置25根据旋转编码器输出的脉冲，以位置B为位移起始位置计算得到运输装置21的位移。

由上可见，若控制装置25只在运输装置21行进至结束布料位置时才开始实时监控管桩模的布料前重量，那么将结束布料位置作为运输装置21的位移起始位置，能够有效地减少控制装置的工作量，节省了系统处理资源，提高了布料控制效率。

本发明实施例一提出，上述开始位置检测装置22可以为安装于开始布料位置处的第一位置传感器，结束位置检测装置26可以为安装于结束布料位置处的第二位置传感器，第一位置传感器在运输装置21行进至开始布料位置时，被运输装置21触发，向控制装置25输出开始布料位置指示信号，第二位置传感器在运输装置21行进至结束布料位置时，被运输装置21触发，向控制装置25输出结束布料位置指示信号。

具体的，运输装置21的运输小车底部安装有感应装置，当运输装置21行进至结束布料位置时，第二位置传感器感应到感应装置，第二位置传感器被感应装置触发，向控制装置25输出结束布料位置指示信号，当运输装置21行进至开始布料位置时，第一位置传感器感应到感应装置，第一位置传感器被感应装置触发，向控制装置25输出开始布料位置指示信号。

其中，上述第一位置传感器以及第二位置传感器可以为限位开关或接近开关，也可以为其他能够实现位置检测功能的传感器，这里不作具体限定。

本发明实施例一提出，运输装置21接收到正向运行指令后，从位移起始位置开始沿轨道正向运行，运输装置21的位移逐渐增大，行进至开始布料位置时，接收到反向运行指令，运输装置21沿轨道反向运行，运输装置21的位移逐渐减小，直至行进至位移起始位置，也就是说，运输装置在整个布料过程中的位移的最大值为位移起始位置与开始布料位置之间的距离值，位移的方向为位移起始位置→开始布料位置的方向。在设置各设定位移时，可以按照预设的位移步长进行设置，即相邻的设定位移之间的距离为该位移步长。若位移起始位置与开始布料位置之间的距离为L，位移步长为△L，按照△L将距离L拆分成m段，m=L/△L，设置各设定位移为S_i=i△L，其中，1≤i≤m，当运输装置21的位移为△L的i倍时，表明运输装置21的位移与设定位移S_i相同。

其中，位移步长为△L可以进行设置，△L越小，干扰重量的修正精确度就越高，那么生产出的管桩的质量也就越高。

此外，本发明实施例一还提出，为了后续分析混凝土输送管对管桩模的干扰重量的变化情况，控制装置25还可以在运输装置正向运行的过程中，当运输装置的位移与设定位移相同时，计算出当前位置的干扰重量，具体的，记录管桩模的初始重量G₀，当运输装置21的位移与设定位移S_i相同时，控制装置25获取管桩模在当前位置的布料前重量G_i，当前位置的干扰重量△G_i=G_i－G₀。

实施例二

如图3所示，为本发明实施例二提出的布料控制系统的具体结构示意图，具体的：

运输小车上装载有管桩模，驱动电机与控制装置相连，驱动电机根据控制装置的运行指令，驱动电机轴正向或反向转动，电机轴通过传动皮带带动运输小车的车轮轴转动，从而使运输小车正向或反向运行，此外，驱动电机还根据控制装置的速度调整指令，调整电机轴的转动速度，以调整运行小车的运行速度。

在结束布料位置处安装位置传感器2，在开始布料位置处安装位置传感器1，运输小车底部安装有感应装置，当运输下车行进至结束布料位置时，位置传感器2感应到感应装置，被感应装置触发，向控制装置输出结束布料位置指示信号，当运输下车行进至开始布料位置时，位置传感器1感应到感应装置，被感应装置触发，向控制装置输出开始布料位置指示信号。

在运输小车的管桩模支撑座底部安装至少3个称重传感器，各称重传感器实时测量并反馈管桩模的重量，控制装置对各称重传感器实时测量并反馈的重量进行加权平均处理，得到管桩模当前的重量。

在运输小车的车轮轴上安装旋转编码器。每转动设定角度时，旋转编码器就向控制装置输出与当前转动方向对应的脉冲信号，控制装置根据旋转编码器输出的脉冲信号，能够确定出运输小车的位移。

其中，控制装置并未在图3中示出。

在需要向管桩模布料时，控制装置向驱动电机发送正向运行指令，运输小车沿轨道向混凝土输送管侧正向运行，当运输小车行进至结束布料位置时，位置传感器2感应到感应装置，被感应装置触发，向控制装置输出结束布料位置指示信号，此时混凝土输送管伸入管桩模内，开始产生干扰重量，控制装置接收到结束布料位置指示信号后，将之前通过旋转编码器输出的脉冲信号计算出来的运输小车的位移清零，将结束布料位置作为位移起始位置，位移步长△L为0.1米，后续在运输小车的正向运行过程中，当运输小车的位移为0.1米的i倍时，表明运输小车当前的位移与设定位移S_i相同，此时控制装置记录管桩模当前的布料前重量G_i。

当运输小车行进至开始布料位置时，位置传感器1感应到感应装置，被感应装置触发，向控制装置输出开始布料位置指示信号，此时混凝土输送管末端已伸入到管桩模底部，控制装置向驱动电机发送反向运行指令，运输小车沿轨道反向运行，混凝土输送管开始向管桩模内输送混凝土，运输小车的位移开始逐渐减小，而管桩模的重量由于混凝土的布入开始增加，后续在运输小车的反向运行过程中，当运输小车的位移为0.1米的i倍时，表明运输小车当前的位移与设定位移S_i相同，此时控制装置记录管桩模在当前位置的布料后重量G'_i，当前已布入管桩模内的混凝土的重量等于管桩模在当前位置的布料后重量G'_i减去管桩模在当前位置的布料前重量G_i，即△G=G'_i－G_i。控制装置根据当前已布入管桩模内的混凝土的重量，向驱动电机发送速度调整指令，实时的调整运输小车的运行速度。

当运输小车再次行进至结束布料位置时，位置传感器2感应到感应装置，被感应装置触发，向控制装置输出结束布料位置指示信号，控制装置确认此时已经完成布料，此时可以控制运输小车停止运行。

实施例三

基于上述布料控制系统，本发明实施例三提出一种布料控制方法，如图4所示，其具体处理流程如下：

步骤41，当需要向管桩模布料时，向装载有管桩模的运输装置发送正向运行指令，控制所述运输装置沿轨道向混凝土输送管侧正向运行。

步骤42，获取位移检测装置检测到的所述运输装置的位移。

其中，位移检测装置可以但不限于为安装于运输装置的车轮轴或驱动电机轴上的旋转编码器，每转动设定角度时，旋转编码器就输出与当前转动方向对应的脉冲信号，因此本发明实施例三提出，可以根据上述旋转编码器输出的脉冲信号，确定运输装置的位移。

步骤43，在运输装置的正向运行过程中，当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量。

由于混凝土输送管伸入管桩模内之后，才开始产生干扰重量，因此本发明实施例三提出，在运输装置的正向运行过程中，若接收到结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号，则表明此时输送管开始伸入管桩模内，开始产生干扰重量，因此可以开始监控管桩模的重量，具体的，当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的管桩模在当前位置的布料前重量。

本发明实施例三还提出，可以将运输装置的初始位置作为位移起始位置，也可以将结束布料位置设置为运输装置的位移起始位置，也就是说，接收到结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号时，将之前通过旋转编码器输出的脉冲信号计算出来的位移清零，后续以结束布料位置作为位移起始位置计算运输装置的位移。

步骤44，接收开始位置检测装置检测到运输装置行进至开始布料位置时输出的检测信号，向运输装置发送反向运行指令，控制所述运输装置沿轨道反向运行。

上述开始位置检测装置可以为安装于开始布料位置处的第一位置传感器，接收开始位置检测装置检测到运输装置行进至开始布料位置时输出的检测信号，具体包括：接收安装于开始布料位置处的第一位置传感器在所述运输装置行进至开始布料位置时被所述运输装置触发，输出的开始布料位置指示信号。

上述结束位置检测装置可以为安装于结束布料位置处的第二位置传感器，接收结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号，具体包括：接收安装于结束布料位置处的第二位置传感器在所述运输装置行进至结束布料位置时被所述运输装置触发，输出的结束布料位置指示信号。

步骤45，在运输装置的反向运行过程中，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料后重量。

步骤46，根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后重量，确定当前已布入管桩模内的混凝土的重量。

此外，在确定出当前已布入管桩模内的混凝土的重量后，还可以根据当前已布入管桩模内的混凝土的重量，向运输装置发送速度调整指令，以调整运输装置的运行速度。

其中，当前已布入管桩模内的混凝土的重量可以为管桩模在当前位置的布料后重量减去管桩模在当前位置的布料前重量。

实施例四

由上述技术方案可知，布料控制过程可以分为运输小车正向运行的布料前控制过程和运输小车反向运行的布料控制过程，下面基于图3所示的布料控制系统，对这两个过程分别进行介绍。

一、布料前控制过程

如图5所示，为布料前控制过程示意图，其具体处理流程如下：

步骤51，在需要向管桩模布料时，控制装置向驱动电机发送正向运行指令。

步骤52，运输小车在驱动电机的驱动下沿轨道向混凝土输送管侧正向运行。

步骤53，控制装置判断是否接收到位置传感器2输出的结束布料位置指示信号，若判断结果为是，则转至步骤54，若判断结果为否，则转至步骤52。

当运输小车行进至结束布料位置时，位置传感器2感应到安装于运输小车底部的感应装置，被感应装置触发，向控制装置输出结束布料位置指示信号，

步骤54，混凝土输送管伸入管桩模内，开始产生干扰重量，控制装置将之前通过旋转编码器输出的脉冲信号计算出来的运输小车的位移清零，将结束布料位置作为位移起始位置。

步骤55，在运输小车的正向运行过程中，当运输小车的位移为位移步长△L的i倍时，表明运输小车当前的位移与设定位移S_i相同，此时控制装置记录管桩模当前的布料前重量G_i。

步骤56，控制装置判断是否接收到位置传感器1输出的开始布料位置指示信号，若判断结果为是，则转至步骤57，若判断结果为否，则转至步骤55。

当运输小车行进至开始布料位置时，位置传感器1感应到安装于运输小车底部的感应装置，被感应装置触发，向控制装置输出开始布料位置指示信号，

步骤57，布料前控制过程结束。

二、布料控制过程

如图6所示，为布料控制过程示意图，其具体处理流程如下：

步骤61，当接收到位置传感器1输出的开始布料位置指示信号时，混凝土输送管末端已伸入到管桩模底部，控制装置向驱动电机发送反向运行指令。

步骤62，运输小车沿轨道反向运行，混凝土输送管开始向管桩模内输送混凝土。

步骤63，在运输小车的反向运行过程中，当运输小车的位移为位移步长△L的i倍时，表明运输小车当前的位移与设定位移S_i相同，此时控制装置记录管桩模当前的布料后重量G'_i。

步骤64，将管桩模在当前位置的布料后重量G'_i减去管桩模在当前位置的布料前重量G_i，得到当前已布入管桩模内的混凝土的重量△G。

步骤65，控制装置根据当前已布入管桩模内的混凝土的重量△G，向驱动电机发送速度调整指令，实时的调整运输小车的运行速度。

步骤66，控制装置判断是否接收到位置传感器2输出的结束布料位置指示信号，若判断结果为是，则转至步骤67，若判断结果为否，则转至步骤63。

步骤67，布料控制过程结束。

实施例五

与上述供布料控制方法对应，本发明实施例五还提供了一种布料控制装置，其结构如图7所示，包括：

正向运行控制设备71，用于当需要向管桩模布料时，向装载有管桩模的运输装置发送正向运行指令，控制所述运输装置沿轨道向混凝土输送管侧正向运行；

位移获取设备72，用于获取位移检测装置检测到的所述运输装置的位移；

布料前重量获取设备73，用于在运输装置的正向运行过程中，当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量；

开始检测信号接收设备74，用于接收开始位置检测装置检测到运输装置行进至开始布料位置时输出的检测信号；

反向运行控制设备75，用于在开始检测信号接收设备接收到检测信号时，向运输装置发送反向运行指令，控制所述运输装置沿轨道反向运行；

布料后重量获取设备76，用于在运输装置的反向运行过程中，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料后重量；

混凝土重量确定设备77，用于根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后重量，确定当前已布入管桩模内的混凝土的重量。

优选的，所述布料控制装置还包括：

结束检测信号接收设备，用于在布料前重量获取设备73获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量之前，接收结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号。

优选的，所述布料控制装置还包括：

位置设置设备，用于在布料前重量获取设备73获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量之前，若接收到结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号，则将结束布料位置设置为所述运输装置的位移起始位置。

优选的，所述开始检测信号接收设备74，具体用于接收安装于开始布料位置处的第一位置传感器在所述运输装置行进至开始布料位置时被所述运输装置触发，输出的开始布料位置指示信号；

所述结束检测信号接收设备，具体用于接收安装于结束布料位置处的第二位置传感器在所述运输装置行进至结束布料位置时被所述运输装置触发，输出的结束布料位置指示信号。

优选的，所述位移获取设备72，具体用于根据安装于所述运输装置的车轮轴或驱动电机轴上的旋转编码器每转动设定角度时输出的与转动方向对应的脉冲信号，确定所述运输装置的位移。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种布料控制系统，其特征在于，包括：

运输装置，装载有管桩模，根据控制装置的运行指令，沿轨道运行；

开始位置检测装置，检测到所述运输装置行进至开始布料位置时，输出检测信号；

重量检测装置，检测所述运输装置所装载的管桩模的重量；

位移检测装置，检测所述运输装置的位移；

控制装置，连接所述运输装置、开始位置检测装置、重量检测装置和位移检测装置，当需要向管桩模布料时，向运输装置发送正向运行指令，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取所述管桩模在当前位置的布料前重量，在运输装置行进至开始布料位置时发送反向运行指令，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取所述管桩模在当前位置的布料后重量，根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后重量，确定当前已布入管桩模内的混凝土的重量。

2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：结束位置检测装置，连接所述控制装置，检测到所述运输装置行进至结束布料位置时，输出检测信号；

所述控制装置，具体用于从运输装置行进至结束布料位置开始，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取所述管桩模在当前位置的布料前重量。

3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述控制装置，还用于当运输装置行进至结束布料位置时，将结束布料位置设置为所述运输装置的位移起始位置。

4.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述开始位置检测装置为安装于开始布料位置处的第一位置传感器，所述结束位置检测装置为安装于结束布料位置处的第二位置传感器；

所述第一位置传感器在所述运输装置行进至开始布料位置时，被所述运输装置触发，向控制装置输出开始布料位置指示信号，所述第二位置传感器在所述运输装置行进至结束布料位置时，被所述运输装置触发，向控制装置输出结束布料位置指示信号。

5.如权利要求4所述的控制系统，其特征在于，第一位置传感器以及第二位置传感器为限位开关或接近开关。

6.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述位移检测装置为安装于所述运输装置的车轮轴或驱动电机轴上的旋转编码器，每转动设定角度时，输出与转动方向对应的脉冲信号；

所述控制装置，根据旋转编码器输出的脉冲信号确定所述运输装置的位移。

7.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，各设定位移是按照预设的位移步长设置的。

8.一种布料控制方法，其特征在于，包括：

当需要向管桩模布料时，向装载有管桩模的运输装置发送正向运行指令，控制所述运输装置沿轨道向混凝土输送管侧正向运行；

获取位移检测装置检测到的所述运输装置的位移；

在运输装置的正向运行过程中，当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量；

接收开始位置检测装置检测到运输装置行进至开始布料位置时输出的检测信号，向运输装置发送反向运行指令，控制所述运输装置沿轨道反向运行；

在运输装置的反向运行过程中，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料后重量，并根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后重量，确定当前已布入管桩模内的混凝土的重量。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量之前，还包括：

接收结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量之前，还包括：

接收到结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号时，将结束布料位置设置为所述运输装置的位移起始位置。

11.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，接收开始位置检测装置检测到运输装置行进至开始布料位置时输出的检测信号，具体包括：

接收安装于开始布料位置处的第一位置传感器在所述运输装置行进至开始布料位置时被所述运输装置触发，输出的开始布料位置指示信号；

接收结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号，具体包括：

接收安装于结束布料位置处的第二位置传感器在所述运输装置行进至结束布料位置时被所述运输装置触发，输出的结束布料位置指示信号。

12.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，获取位移检测装置检测到的所述运输装置的位移，具体包括：

根据安装于所述运输装置的车轮轴或驱动电机轴上的旋转编码器每转动设定角度时输出的与转动方向对应的脉冲信号，确定所述运输装置的位移。

13.一种布料控制装置，其特征在于，包括：

正向运行控制设备，用于当需要向管桩模布料时，向装载有管桩模的运输装置发送正向运行指令，控制所述运输装置沿轨道向混凝土输送管侧正向运行；

位移获取设备，用于获取位移检测装置检测到的所述运输装置的位移；

布料前重量获取设备，用于在运输装置的正向运行过程中，当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量；

开始检测信号接收设备，用于接收开始位置检测装置检测到运输装置行进至开始布料位置时输出的检测信号；

反向运行控制设备，用于在开始检测信号接收设备接收到检测信号时，向运输装置发送反向运行指令，控制所述运输装置沿轨道反向运行；

布料后重量获取设备，用于在运输装置的反向运行过程中，每当运输装置的位移与多个设定位移中的一个设定位移相同时，获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料后重量；

混凝土重量确定设备，用于根据管桩模在当前位置的布料前重量和布料后重量，确定当前已布入管桩模内的混凝土的重量。

14.如权利要求13所述的控制装置，其特征在于，还包括：

结束检测信号接收设备，用于在布料前重量获取设备获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量之前，接收结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号。

15.如权利要求14所述的控制装置，其特征在于，还包括：

位置设置设备，用于在布料前重量获取设备获取重量检测装置检测到的所述管桩模在当前位置的布料前重量之前，若接收到结束位置检测装置检测到运输装置行进至结束布料位置时输出的检测信号，则将结束布料位置设置为所述运输装置的位移起始位置。

16.如权利要求14所述的控制装置，其特征在于，所述开始检测信号接收设备，具体用于接收安装于开始布料位置处的第一位置传感器在所述运输装置行进至开始布料位置时被所述运输装置触发，输出的开始布料位置指示信号；

所述结束检测信号接收设备，具体用于接收安装于结束布料位置处的第二位置传感器在所述运输装置行进至结束布料位置时被所述运输装置触发，输出的结束布料位置指示信号。

17.如权利要求13所述的控制装置，其特征在于，所述位移获取设备，具体用于根据安装于所述运输装置的车轮轴或驱动电机轴上的旋转编码器每转动设定角度时输出的与转动方向对应的脉冲信号，确定所述运输装置的位移。