CN104385657A - 一种推头的位置的检测系统、方法、装置和垃圾压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统、方法、装置和垃圾压缩机，用以解决现有的垃圾压缩机在检测推头位置时，由于需要的检测器数量较多，使得垃圾压缩机的生产成本和维护成本提高的问题。该系统包括：推杆、齿轮、传感器和处理器；所述推杆与垃圾压缩机的推头固定连接，且所述推杆上沿着所述推头的运动方向上设置齿状结构，所述齿轮与所述齿状结构啮合；所述传感器，用于确定所述齿轮的旋转方向，并在所述齿轮每转过预设角度时向所述处理器输出预设信号；所述处理器，用于根据所述传感器确定的所述齿轮的旋转方向，和接收到的预设信号的次数，确定所述推头的当前位置。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统、方法、装置和垃圾压缩机。
背景技术
垃圾压缩机是实现垃圾压缩减容的主要设备之一，也是垃圾转运站的主要处理设备。垃圾压缩机由液压系统控制将收集来的垃圾进行压缩，以减少垃圾体积。
在垃圾压缩机的使用中，主要利用推头来将垃圾推入箱体中。因此，在使用时需要相应地设置压缩机推头的行程，在推头工作过程中检测推头的位移情况，以确保推头的位移在行程范围之内。
如图1所示，垃圾压缩机的机体11形成长度沿运动方向延伸的腔室，垃圾压缩机的推头12能够在该腔室内沿运动方向往复运动，垃圾压缩机的推头12连接有盖板13，该盖板13能够随垃圾压缩机的推头12同步地运动。其中，为了检测推头12相对于机体11的位移，在盖板13与机体11相对的部分，在盖板13的侧壁上设置有感应块15，在机体11的侧壁上设置有检测器14。在实际应用中往往需要在推头12运动到某个距离处时对推头12进行控制，因此就需要在机体1上设置多个检测器14，从而使推头12位于每一个需要控制的位置处时，感应块15都能与一个检测器14相对应。当推头12相对于机体11位于初始位置时，该感应块15与第一个检测器14相对应；当推头12相对于机体11位于最大行程处时，该感应块15与最后一个检测器14相对应。当推头12由初始位置向前运动时，推头12带动感应块15向前运动，当感应块15经过检测器14时，检测器14会给处理器发送信号，从而计算出推头12所在的位置。因此，在实际应用中，需要控制推头12的位置越多，所设置的检测器14的数量就越多，并且垃圾压缩机的工作环境恶劣，检测器14容易损坏。因此这种位置检测方法对检测器14的依赖较大，并且需要的检测器14的数量较多，这会提高垃圾压缩机的生产成本和维护成本。
综上所述，现有的垃圾压缩机在检测推头位置时，由于需要的检测器数量较多，这会提高垃圾压缩机的生产成本和维护成本。
发明内容
本发明实施例提供了一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统、方法和装置，用以解决现有的垃圾压缩机在检测推头位置时，由于需要的检测器数量较多，使得垃圾压缩机的生产成本和维护成本提高的问题。
基于上述问题，本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统，包括推杆、齿轮、传感器和处理器；
所述推杆与垃圾压缩机的推头固定连接，且所述推杆上沿着所述推头的运动方向上设置齿状结构，所述齿轮与所述齿状结构啮合；
所述传感器，用于确定所述齿轮的旋转方向，并在所述齿轮每转过预设角度时向所述处理器输出预设信号；
所述处理器，用于根据所述传感器确定的所述齿轮的旋转方向，和接收到的预设信号的次数，确定所述推头的当前位置。
本发明实施例提供的一种垃圾压缩机，包括本发明实施例提供的垃圾压缩机的推头的位置的检测系统。
本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测方法，包括：
接收传感器输出的预设信号，并接收所述传感器确定的所述齿轮的旋转方向；
根据接收到的所述齿轮的旋转方向，和接收到的预设信号的次数，确定所述推头的当前位置；
其中，所述预设信号是所述传感器在齿轮每转过预设角度时输出的；所述齿轮与所述推杆上的齿状结构啮合；所述齿状结构沿着所述推头的运动方向设置在所述推杆上，所述推杆与垃圾压缩机的推头固定连接。
本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测装置，包括：
接收模块，用于接收传感器输出的预设信号，并接收所述传感器确定的所述齿轮的旋转方向；
确定模块，用于根据接收到的所述齿轮的旋转方向，和接收到的预设信号的次数，确定所述推头的当前位置；
其中，所述预设信号是所述传感器在齿轮每转过预设角度时输出的；所述齿轮与所述推杆上的齿状结构啮合；所述齿状结构沿着所述推头的运动方向设置在所述推杆上，所述推杆与垃圾压缩机的推头固定连接。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统、方法和装置，由于齿轮与推杆上的齿状结构啮合，推杆与垃圾压缩机的推头固定连接，因此，齿轮的转动可以带动垃圾压缩机的推头进行往复运动；而由于传感器能够确定齿轮的旋转方向，也就是能够确定垃圾压缩机的推头的运动方向；并且传感器能够在齿轮每转过预设角度时向所述处理器输出预设信号，因此，处理器能够根据接收到的预设信号的次数以及齿轮的旋转方向确定推头的当前位置，相比于现有技术而言，这减少了检测器的数量，降低了垃圾压缩机的生产成本和维护成本。
附图说明
图1为现有技术中的垃圾压缩机的推头的位置检测装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的垃圾压缩机的推头的位置检测系统的结构示意图之一；
图3为本发明实施例提供的垃圾压缩机的推头的位置检测系统中的各部分的相对位置关系的示意图之一；
图4为本发明实施例提供的垃圾压缩机的推头的位置检测系统中的各部分的相对位置关系的示意图之二；
图5为本发明实施例提供的垃圾压缩机的推头的位置检测系统中的各部分的相对位置关系的示意图之三；
图6为本发明实施例提供的垃圾压缩机的推头的位置检测系统中的各部分的相对位置关系的示意图之四；
图7为本发明实施例提供的垃圾压缩机的推头的位置检测系统中的各部分的相对位置关系的示意图之五；
图8为本发明实施例提供的垃圾压缩机的推头的位置检测方法的流程图之一；
图9为本发明实施例提供的垃圾压缩机的推头的位置检测方法的流程图之二；
图10为本发明实施例提供的垃圾压缩机的推头的位置检测装置的结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统、方法和装置，由于齿轮与推杆上的齿状结构啮合，因此，齿轮的转动可以带动推杆做往复运动，而推杆与垃圾压缩机的推头固定连接，因此，垃圾压缩机的推头可以在齿轮的带动下做往复运动，而传感器可以确定齿轮的旋转方向，并在齿轮每转过预设角度时输出预设信号，因此，处理器可以根据齿轮的旋转方向，以及接收到的预设信号的次数，来确定垃圾压缩机的推头的位置，这减少了检测器的数量，降低了垃圾压缩机的生产成本和维护成本。
下面结合说明书附图，对本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统、方法和装置的具体实施方式进行说明。
本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统，如图2所示，包括推杆21、齿轮22、传感器23和处理器24；
推杆21与垃圾压缩机的推头20固定连接，且推杆21上沿着推头20的运动方向上设置齿状结构，齿轮22与该齿状结构啮合；
传感器23，用于确定齿轮22的旋转方向，并在齿轮22每转过预设角度时向处理器24输出预设信号；
处理器24，用于根据传感器23确定的齿轮22的旋转方向，和接收到的预设信号的次数，确定推头20的当前位置。
其中，垃圾压缩机的推头20、推杆21与齿轮22的位置关系可以如图3所示。推杆21与垃圾压缩机的推头20固定连接，因此，推头20可以随着推杆21一起运动，而齿轮22与推杆21上的齿状结构啮合，因此，齿轮22的转动可以带动推杆21移动，也就是说齿轮22的转动可以带动推头20在垃圾压缩机的机体内做往复运动。而传感器23检测齿轮22的转动方向，也就是检测推头20的运动方向。传感器23在齿轮22每转过预设角度时向处理器输出预设信号，处理器根据接收到的预设信号的次数，并结合推头20移动的方向就可以确定出推头20移动的距离，因此，也就可以确定出推头20的当前的位置。图3中还包括齿轮22的中轴221和垃圾压缩机的机体11。
当传感器为旋转编码器时，本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统，如图4所示，检测系统中还包括耦合器41；
齿轮22的中轴221通过耦合器41与旋转编码器42的轴相连，旋转编码器42的轴421的旋转的角速度为齿轮22旋转的角速度的n倍，n>0；
旋转编码器42具体用于，根据旋转编码器42的轴421的旋转方向确定齿轮22的旋转方向，并在旋转编码器42的轴421每转过n倍的预设角度时向处理器输出预设信号。
由于旋转编码器的轴的旋转的角速度是齿轮旋转的角速度的n倍，因此，旋转编码器的轴每转过n倍的预设角度时向处理器输出预设信号，也就相当于旋转编码器在齿轮每转过预设角度时向处理器输出预设信号。
较佳地，如图4所示，齿轮22与旋转编码器42同轴耦合，即齿轮22的中轴221与旋转编码器42的轴421在同一条直线上，并且旋转编码器42的轴421的旋转的角速度等于齿轮22旋转的角速度，也就是说n＝1。
较佳地，本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统中还包括轴承，所述轴承用于对齿轮进行固定和支撑，使得齿轮只能够转动，不能够平动。其中，轴承51、齿轮22、耦合器41、旋转编码器42的位置关系可以如图5所示。
进一步地，处理器具体用于：确定每次接收到预设信号时，所述齿轮的旋转方向；若所述齿轮沿第一方向旋转，则将统计的预设信号的次数加上M；若所述齿轮沿第二方向旋转，则将统计的预设信号的次数减去M；所述第一方向与所述第二方向相反；将统计的预设信号的次数的M分之一作为接收到的预设信号的次数；根据接收到的预设信号的次数与所述齿轮的半径确定所述推头移动的距离；根据所述推头的初始位置与所述推头移动的距离，确定所述推头的当前位置。
其中，处理器在每次接收到预设信号时，需要确定在这一次接收到预设信号时的齿轮的旋转方向，例如，当处理器接收到一次预设信号时，若接收到该次预设信号时，齿轮沿着第一方向旋转，例如，逆时针方向旋转(或顺时针方向旋转)，则将接收到的预设信号的次数加上M，若接收到该次预设信号时，齿轮沿着第二方向旋转，例如，逆时顺方向旋转(或逆时针方向旋转)，则将接收到的预设信号的次数减去M，然后将得到的次数除以M即为处理器接收到预设信号的次数。
旋转编码器的轴的旋转的角速度等于齿轮旋转的角速度的n倍，也就意味着在一定时间内旋转编码器的轴转过的角度是齿轮转过的角度的n倍。而齿轮与推杆上的齿状结构啮合，所以齿轮上的锯齿底部的线速度与推杆运动的线速度相同，即齿轮上的锯齿底部所在的圆转过的周长等于推杆行进的距离。若齿轮每转过θ度旋转编码器发出一个脉冲信号(此时，预设信号为脉冲信号，当然，预设信号也可以使其它类型的信号)，即旋转编码器每转过nθ度发出一个脉冲信号给处理器，则推头移动的距离为L＝N*2*Π*R*θ/360，其中L为推杆运动的距离，N为处理器接收到的脉冲信号的次数(假设，每接收到一次预设信号，处理器将统计的预设信号的次数加上1，或者减去1，即M＝1，此时统计的预设信号的次数也就等于接收到的预设信号的次数)，R为齿轮半径，即齿轮的中轴到齿轮上的锯齿的底部的距离。在计算出推头移动的距离之后，就可以根据推头的初始位置与推头的移动距离得到推头当前的位置。
可选地，本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统，如图6所示，传感器23与齿轮22的齿相对设置；其中，传感器23可以设置在垃圾压缩机的机体11的内壁上；传感器23具体用于，检测所述齿轮的齿，并根据检测到的所述齿轮的齿的顺序确定所述齿轮的旋转方向，以及根据检测到的齿轮的齿数确定所述齿轮转过的角度，并在所述齿轮每转过预设角度时向所述处理器输出预设信号。
例如，齿轮上有k个齿，当齿轮逆时针方向旋转过j个齿，顺时针方向旋转过l个齿，那么检测到的齿轮的齿数为j-l个，若j-l大于0，则齿轮逆时针方向旋转(j-l)*360/k度，若传感器在齿轮每转过预设角度θ时象处理器输出预设信号，则处理器接收到的预设信号的次数为(j-l)*360/(k*θ)，推头移动的距离为2*Π*R*(j-l)/k；若j-l小于0，则齿轮顺时针方向旋转(l-j)*360/k度，则处理器接收到的预设信号的次数为(j-l)*360/(k*θ)，推头移动的距离为2*Π*R*(l-j)/k；其中，R为齿轮半径，即齿轮的中轴到齿轮上的锯齿的底部的距离。然后根据推头移动的距离以及推头的初始位置可以得到推头当前的位置。
较佳地，本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统中还包括轴承，所述轴承用于对齿轮进行固定和支撑，使得齿轮只能够转动，不能够平动。其中，轴承51、齿轮22的位置关系可以如图7所示。
本发明实施例提供的垃圾压缩机的推头的位置的检测系统能够精确检测推头的位置，从而能够对推头进行实时控制，使得垃圾压缩机可以英语哦能够在各种复杂工况下，并能够采用更多更复杂的控制工序来控制垃圾压缩机，提高自动化程度。
例如，在确定垃圾压缩机的推头的当前位置后，可以采用以下的压缩循环控制方法来控制垃圾压缩机：当一个工作循环开始时，检测推头是否处于起始位置，如果不在起始位置，则退回起始位置。若推头处于起始位置，该压缩循环开始。推头可向前推进直到终点位置后退回，并退回且停止于推头的预设位置，然后再进入下一个压缩循环。当垃圾压缩满时，即垃圾压缩系统的压力大于14MP，系统满压报警，推头到达终止位置后，自动退回并停止于柔性进料推头位置，柔性进料。进入最后一个压缩循环，推头到达推头终止位置后保压5秒，然后推头自动退回并停止于防夹渣推头位置。垃圾压缩机中的中闸门下降，推头前进并停止于箱门位置，箱门下降与推头配合(推头后退)关闭箱门。推头继续后退并停止于推头起始位置，中闸门上升到位，完成一个工作循环。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种垃圾压缩机的推头的位置的检测方法及装置，由于该方法和装置所解决问题的原理与前述垃圾压缩机的推头的位置的检测系统相似，因此该方法和装置的实施可以参见前述系统的实施，重复之处不再赘述。
本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测方法，如图8所示，包括：
S801、接收传感器输出的预设信号，并接收所述传感器确定的所述齿轮的旋转方向；
S802、根据接收到的所述齿轮的旋转方向，和接收到的预设信号的次数，确定所述推头的当前位置；
其中，所述预设信号是所述传感器在齿轮每转过预设角度时输出的；所述齿轮与所述推杆上的齿状结构啮合；所述齿状结构沿着所述推头的运动方向设置在所述推杆上，所述推杆与垃圾压缩机的推头固定连接。
进一步地，如图9所示，S802具体包括：
S901、确定每次接收到预设信号时，所述齿轮的旋转方向；
S902、若所述齿轮沿第一方向旋转，则将统计的预设信号的次数加上M；
S903、若所述齿轮沿第二方向旋转，则将统计的预设信号的次数减去M；所述第一方向与所述第二方向相反；
S904、将统计的预设信号的次数的M分之一作为接收到的预设信号的次数；
S905、根据接收到的预设信号的次数与所述齿轮的半径确定所述推头移动的距离；
S906、根据所述推头的初始位置与所述推头移动的距离，确定所述推头的当前位置。
本发明实施例提供的一种垃圾压缩机的推头的位置的检测装置，如图10所示，包括：
接收模块101，用于接收传感器输出的预设信号，并接收所述传感器确定的所述齿轮的旋转方向；
确定模块102，用于根据接收到的所述齿轮的旋转方向，和接收到的预设信号的次数，确定所述推头的当前位置；
其中，所述预设信号是所述传感器在齿轮每转过预设角度时输出的；所述齿轮与所述推杆上的齿状结构啮合；所述齿状结构沿着所述推头的运动方向设置在所述推杆上，所述推杆与垃圾压缩机的推头固定连接。
进一步地，确定模块102具体用于：确定每次接收到预设信号时，所述齿轮的旋转方向；若所述齿轮沿第一方向旋转，则将统计的预设信号的次数加上M；若所述齿轮沿第二方向旋转，则将统计的预设信号的次数减去M；所述第一方向与所述第二方向相反；将统计的预设信号的次数的M分之一作为接收到的预设信号的次数；根据接收到的预设信号的次数与所述齿轮的半径确定所述推头移动的距离；根据所述推头的初始位置与所述推头移动的距离，确定所述推头的当前位置。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
显然，本领域的技术人员可以对本发明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 (11)
1.一种垃圾压缩机的推头的位置的检测系统，其特征在于，包括推杆、齿轮、传感器和处理器；
所述推杆与垃圾压缩机的推头固定连接，且所述推杆上沿着所述推头的运动方向上设置齿状结构，所述齿轮与所述齿状结构啮合；
所述传感器，用于确定所述齿轮的旋转方向，并在所述齿轮每转过预设角度时向所述处理器输出预设信号；
所述处理器，用于根据所述传感器确定的所述齿轮的旋转方向，和接收到的预设信号的次数，确定所述推头的当前位置。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述检测系统还包括耦合器，所述传感器为旋转编码器；
所述齿轮的中轴通过所述耦合器与所述旋转编码器的轴相连，所述旋转编码器的轴的旋转的角速度为所述齿轮旋转的角速度的n倍，n>0；
所述旋转编码器具体用于，根据所述旋转编码器的轴的旋转方向确定所述齿轮的旋转方向，并在所述旋转编码器的轴每转过n倍的预设角度时向所述处理器输出预设信号。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述齿轮与所述旋转编码器同轴耦合，且所述旋转编码器的轴的旋转的角速度等于所述齿轮旋转的角速度。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器与所述齿轮的齿相对设置；
所述传感器具体用于，确定检测所述齿轮的齿，并根据检测到的所述齿轮的齿的顺序确定所述齿轮的旋转方向，以及根据检测到的齿轮的齿数确定所述齿轮转过的角度，并在所述齿轮每转过预设角度时向所述处理器输出预设信号。
5.如权利要求1～4任一所述的系统，其特征在于，所述系统中还包括轴承；
所述轴承用于对所述齿轮进行固定和支撑。
6.如权利要求1～4任一所述的系统，其特征在于，所述处理器具体用于：
确定每次接收到预设信号时，所述齿轮的旋转方向；
若所述齿轮沿第一方向旋转，则将统计的预设信号的次数加上M；
若所述齿轮沿第二方向旋转，则将统计的预设信号的次数减去M；所述第一方向与所述第二方向相反；
将统计的预设信号的次数的M分之一作为接收到的预设信号的次数；
根据接收到的预设信号的次数与所述齿轮的半径确定所述推头移动的距离；
根据所述推头的初始位置与所述推头移动的距离，确定所述推头的当前位置。
7.一种垃圾压缩机，其特征在于，包括权利要求1～6任一所述的垃圾压缩机的推头的位置的检测系统。
8.一种垃圾压缩机的推头的位置的检测方法，其特征在于，包括：
接收传感器输出的预设信号，并接收所述传感器确定的所述齿轮的旋转方向；
根据接收到的所述齿轮的旋转方向，和接收到的预设信号的次数，确定所述推头的当前位置；
其中，所述预设信号是所述传感器在齿轮每转过预设角度时输出的；所述齿轮与所述推杆上的齿状结构啮合；所述齿状结构沿着所述推头的运动方向设置在所述推杆上，所述推杆与垃圾压缩机的推头固定连接。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述传感器确定的所述齿轮的旋转方向，和接收到的预设信号的次数，确定所述推头的当前位置，具体包括：
确定每次接收到预设信号时，所述齿轮的旋转方向；
若所述齿轮沿第一方向旋转，则将统计的预设信号的次数加上M；
若所述齿轮沿第二方向旋转，则将统计的预设信号的次数减去M；所述第一方向与所述第二方向相反；
将统计的预设信号的次数的M分之一作为接收到的预设信号的次数；
根据接收到的预设信号的次数与所述齿轮的半径确定所述推头移动的距离；
根据所述推头的初始位置与所述推头移动的距离，确定所述推头的当前位置。
10.一种垃圾压缩机的推头的位置的检测装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收传感器输出的预设信号，并接收所述传感器确定的所述齿轮的旋转方向；
确定模块，用于根据接收到的所述齿轮的旋转方向，和接收到的预设信号的次数，确定所述推头的当前位置；
其中，所述预设信号是所述传感器在齿轮每转过预设角度时输出的；所述齿轮与所述推杆上的齿状结构啮合；所述齿状结构沿着所述推头的运动方向设置在所述推杆上，所述推杆与垃圾压缩机的推头固定连接。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
确定每次接收到预设信号时，所述齿轮的旋转方向；若所述齿轮沿第一方向旋转，则将统计的预设信号的次数加上M；若所述齿轮沿第二方向旋转，则将统计的预设信号的次数减去M；所述第一方向与所述第二方向相反；将统计的预设信号的次数的M分之一作为接收到的预设信号的次数；根据接收到的预设信号的次数与所述齿轮的半径确定所述推头移动的距离；根据所述推头的初始位置与所述推头移动的距离，确定所述推头的当前位置。
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