发明内容
本发明的目的是提供一种臂架的控制器、控制系统、控制方法及泵车,用以解决现有技术中存在的臂架启动过程中晃动大、定位不准的问题。
为了实现上述目的,本发明提供一种臂架的控制器,包括:
接收模块,用于接收控制臂架的回转或展收的遥控信号;
控制模块,用于在所述遥控信号指示启动臂架回转或启动臂架展收时,控制输出的控制电流由0mA切换到启动电流,并在第一预设时间内持续输出所述启动电流,以及在超过所述第一预设时间后,控制所述控制电流按照目标上升斜率上升到最大电流;
输出模块,用于将所述控制电流输出至比例多路阀;所述比例多路阀用于在所述控制电流大于或等于所述启动电流时,输出与所述控制电流成正比的液压流量至臂架回转结构或臂架展收结构,以控制臂架的回转或展收。
可选地,还包括:
获取模块,用于在所述控制模块输出所述启动电流时,获取油缸内压力波动的压差值,所述油缸用于驱动臂架运动;
判断模块,用于判断所述压差值是否小于预设值;以及
确定模块,用于根据所述压差值小于所述预设值的时刻,确定所述第一预设时间。
可选地,所述控制模块,用于在所述遥控信号指示停止臂架回转时,控制所述控制电流由所述最大电流按照目标下降斜率下降到启动电流,并在第二预设时间内持续输出所述启动电流,以及在超过所述第二预设时间后,控制所述控制电流下降到0mA。
可选地,所述接收模块,用于接收遥控器发送的所述遥控信号;所述遥控器包括回转手柄和展收手柄;所述回转手柄用于根据用户的操作生成用于控制臂架的回转的遥控信号,所述展收手柄用于根据用户的操作生成用于控制臂架的展收的遥控信号;所述回转手柄或所述展收手柄的角度对应于所述控制器输出的所述最大电流。
另一方面,本发明还提供了一种臂架的控制系统,包括:
遥控器,用于生成用于控制臂架的回转或展收的遥控信号;
上述的控制器;
比例多路阀,用于在所述控制电流超过启动电流时,输出与所述控制电流成正比的液压流量至臂架回转结构或臂架展收结构;
所述臂架回转结构,用于根据所述液压流量,控制臂架的回转;以及
所述臂架展收结构,用于根据所述液压流量,控制臂架的展收。
可选地,
所述控制器还包括:
获取模块,用于在所述控制模块输出所述启动电流时,获取油缸内压力波动的压差值,所述油缸用于驱动臂架运动;
判断模块,用于判断所述压差值是否小于预设值;以及
确定模块,用于根据所述压差值小于所述预设值的时刻,确定所述第一预设时间;
所述控制系统还包括:
检测模块,用于检测所述油缸内的压力值,并将所述压力值发送给所述获取模块。
可选地,所述控制模块,用于在所述遥控信号指示停止臂架回转时,控制所述控制电流由所述最大电流按照目标下降斜率下降到启动电流,并在第二预设时间内持续输出所述启动电流,以及在超过所述第二预设时间后,控制所述控制电流下降到0mA。
可选地,所述臂架回转结构包括:
回转缓冲阀,连接于所述比例多路阀的回转联的进出油口;
回转马达,用于根据所述回转缓冲阀输出的所述液压流量驱动回转机构转动;以及
所述回转机构,用于带动所述臂架转动。
可选地,所述臂架展收结构包括:
展收平衡阀,连接于所述比例多路阀的展收联的进出油口;
展收油缸,用于根据所述展收平衡阀输出的所述液压流量驱动展收机构展收;以及
所述展收机构,用于带动所述臂架展收。
可选地,还包括:
接收器,用于接收所述遥控信号,并将所述遥控信号发送给所述控制器。
另一方面,本发明还提供了一种泵车,包括臂架和上述的控制系统。
另一方面,本发明还提供了一种臂架的控制方法,包括:
接收控制臂架的回转或展收的遥控信号;
在所述遥控信号指示启动臂架回转或启动臂架展收时,控制输出的控制电流由0mA切换到启动电流,并在第一预设时间段内持续输出所述启动电流,以及在超过所述第一预设时间后,控制所述控制电流按照目标上升斜率上升到最大电流;
将所述控制电流输出至比例多路阀;所述比例多路阀用于在所述控制电流大于或等于所述启动电流时,输出与所述控制电流成正比的液压流量至臂架回转结构或臂架展收结构,以控制臂架的回转或展收。
可选地,
所述接收控制臂架的回转或展收的遥控信号之前,所述控制方法还包括:
在输出所述启动电流时,获取油缸内压力波动的压差值,所述油缸用于驱动臂架运动;
判断所述压差值是否小于预设值;
根据所述压差值小于所述预设值的时刻,确定所述第一预设时间。
可选地,
所述控制方法还包括:
在所述遥控信号指示停止臂架回转时,控制所述控制电流由所述最大电流按照目标下降斜率下降到启动电流,并在第二预设时间内持续输出所述启动电流,以及在超过所述第二预设时间后,控制所述控制电流下降到0mA。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
一、在接收到指示启动臂架回转或启动臂架展收的信号时,控制器输出的控制电流由0mA直接切换为启动电流,并在第一预设时间内持续输出启动电流;当持续输出启动电流的时间超过第一预设时间后,控制所述控制电流按照目标上升斜率上升到最大电流,这样用户在操控遥控器时,臂架就能缓慢启动,并逐渐加速到所要求的速度,从而解决了臂架启动时晃动大问题。
二、相对于现有臂架在启动过程中,输出的控制电流从0mA慢慢增加到最大电流;本发明是先直接从0mA直接切换为启动电流,在超过第一预设时间后,再控制控制电流按照目标上升斜率上升到最大电流,解决了臂架启动时间过长的问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明中,比例多路阀是指输出流量与控制电流成正比的多路阀。启动电流是指当控制电流达到一定值后,比例多路阀才有输出流量,这一控制电流称为启动电流;如果低于启动电流,比例多路阀无输出流量。最大电流是指臂架启动过程完成后,控制器输出的稳定控制电流。斜率是指控制电流随时间的变化率,本发明指每1000ms控制电流变化的毫安数。斜率分为上升斜率和下降斜率,上升斜率指臂架启动时控制电流随时间增加的变化率;下降斜率指臂架停止时控制电流随时间减小的变化率。
图1是根据一示例性实施例示出的一种臂架的控制器的框图,如图1所示,所述控制器100包括:接收模块110、控制模块120以及输出模块130。
该接收模块110,用于接收控制臂架的回转或展收的遥控信号。
该控制模块120,用于在所述遥控信号指示启动臂架回转或启动臂架展收时,控制输出的控制电流由0mA切换到启动电流,并在第一预设时间内持续输出所述启动电流,以及在超过所述第一预设时间后,控制所述控制电流按照目标上升斜率上升到最大电流。
该输出模块130,用于将所述控制电流输出至比例多路阀;所述比例多路阀用于在所述控制电流大于或等于所述启动电流时,输出与所述控制电流成正比的液压流量至臂架回转结构或臂架展收结构,以控制臂架的回转或展收。
其中,所述接收模块110接收的所述遥控信号可以是来自于遥控器。用户通过操作遥控器,使得遥控器生成控制臂架的回转或展收的遥控信号,接着,遥控器将该遥控信号发送给所述接收模块110。
可选地,所述遥控器可以包括回转手柄和展收手柄;所述回转手柄用于根据用户的操作生成用于控制臂架的回转的遥控信号,所述展收手柄用于根据用户的操作生成用于控制臂架的展收的遥控信号;所述回转手柄或所述展收手柄的角度对应于所述控制器输出的所述最大电流。其中,所述角度对应于所述回转手柄或所述展收手柄当前角度。
所述接收模块110在接收到遥控信号后,所述控制模块120控制电流按照预设的曲线输出。在所述遥控信号指示启动臂架回转或启动臂架展收时,如图2所示,所述控制模块120控制输出的控制电流由0mA直接上升到启动电流(比如350mA),并在第一预设时间(比如1750ms)内持续输出启动电流。当持续输出启动电流的时间超过第一预设时间后,臂架由晃动较大的状态转为晃动较小或平稳的状态,此时,控制所述控制电流按照目标上升斜率上升到最大电流(比如490mA),这样在扳动遥控器的回转手柄或展收手柄时,臂架就能缓慢启动,并逐渐加速到所要求的速度,从而解决臂架启动时晃动大以及启动时间过长的问题。
以臂架回转启动为例,首先,用户扳动回转手柄到某一角度,如图2所示,回转手柄的当前角度对应的最大电流为490mA,启动电流为350mA;接着,所述回转手柄生成用于控制臂架的回转的遥控信号,并将该遥控信号发送给所述接收模块110;由于所述接收模块110接收的所述遥控信号指示启动臂架回转,所述控制模块120控制电流先由0mA直接上升到比例多路阀的启动电流350mA;输出模块130将控制电流发送给比例多路阀,所述比例多路阀输出与控制电流正相关的液压流量至臂架回转结构,所述臂架回转结构带动臂架低速转动;在接下去的1750ms内,持续输出350mA电流,使臂架在1750ms内保持低速转动;在超过1750ms后,所述控制模块120控制电流按一定斜率(如1000ms上升200mA)由350mA缓慢上升到490mA。
以臂架展收启动为例,首先,用户扳动展收手柄到某一角度,如图2所示,展收手柄的当前角度对应的最大电流为490mA,启动电流为350mA;接着,所述展收手柄生成用于控制臂架的展收的遥控信号,并将该遥控信号发送给所述接收模块110;由于所述接收模块110接收的所述遥控信号指示启动臂架展收,所述控制模块120控制电流先由0mA直接上升到比例多路阀的启动电流350mA;输出模块130将控制电流发送给比例多路阀,所述比例多路阀输出与控制电流正相关的液压流量至臂架展收结构,所述臂架展收结构带动臂架低速运动;并在接下去的1750ms内,持续输出350mA电流,使臂架在1750ms内保持低速运动;在超过1750ms后,所述控制模块120控制电流按一定斜率(如1000ms上升200mA)由350mA缓慢上升到490mA。
可选地,所述控制模块120,用于在所述遥控信号指示停止臂架回转时,控制所述控制电流由所述最大电流按照目标下降斜率下降到启动电流,并在第二预设时间内持续输出所述启动电流,以及在超过所述第二预设时间后,控制所述控制电流下降到0mA。
所述第二预设时间可以是通过以下方式确定,比如,臂架操作人员根据经验设定;或者臂架在停止回转的过程中,且在持续输出启动电流的情况下,人为观察臂架由晃动较大的状态转为晃动较小或平稳的状态所需要消耗的时间,进而确定第二预设时间。
可选地,所述控制模块120,用于在所述遥控信号指示停止臂架回转时,控制所述控制电流由所述最大电流按照第二目标下降斜率下降到0mA。
其中,在超过所述第二预设时间后,所述控制模块120可以控制所述控制电流由所述启动电流按照预设下降斜率下降到0mA,所述预设下降斜率与所述目标下降斜率可以相同,也可以不相同;或者,在超过所述第二预设时间后,所述控制模块120可以控制所述控制电流由所述启动电流直接切换为0mA。
以臂架回转停止为例,当用户松开遥控器的回转手柄,回转手柄生成指示停止臂架回转的遥控信号,并将所述遥控信号发送给接收模块110;所述控制模块120,控制所述控制电流由最大电流490mA按一定斜率(如1000ms下降200mA)缓慢下降到启动电流350mA;并在接下去的1750ms内,持续输出350mA电流,使臂架在1750ms内保持低速运动;在超过1750ms后,所述控制模块120,控制所述控制电流由350mA按相同斜率缓慢下降到0mA。这样在用户松开遥控器的回转手柄时,臂架就能缓慢停止,从而解决臂架停止时晃动大的问题。
需要说明的是,由于臂架展收停止时晃动不大,当用户松开遥控器的展收手柄时,所述展收手柄生成指示停止臂架回转的遥控信号,并将所述遥控信号发送给接收模块110;所述控制模块120,根据所述遥控信号,控制输出的控制电流由最大电流切换到0mA。可选地,所述控制模块120,根据所述遥控信号,也可以控制输出的控制电流由最大电流按照预设的下降斜率缓慢下降到0mA。
如图1所示,所述控制器100除包括接收模块110、控制模块120以及输出模块130外,还包括:获取模块140、判断模块150和确定模块160。
获取模块140,用于在所述控制模块输出所述启动电流时,获取油缸内压力波动的压差值,所述油缸用于驱动臂架运动。
判断模块150,用于判断所述压差值是否小于预设值。
确定模块160,用于根据所述压差值小于所述预设值的时刻,确定所述第一预设时间。
其中,油缸可以是驱动臂架展收的展收油缸,也可以是驱动臂架回转的回转油缸。油缸内的压力可以通过传感器检测,以压力传感器为例,所述压力传感器可以安装于与所述油缸联通的阀门上。当液压流量通过所述阀门进入所述油缸,所述油缸驱动所述臂架运动时,所述压力传感器可以实时监测所述油缸内的压力值。
所述臂架在启动过程中,所述油缸内的压力值是时刻变化的。如图3所示,所述臂架在完成启动的过程中,所述油缸内的压力值P会有个上下波动过程,所示臂架在完成启动过程后,所述油缸内的压力值才趋于稳定。所述压力传感器将油缸内的压力实时传送给获取模块140,如图3所示,获取模块140根据压力随时间变化的数值,获取油缸内压力波动的压差值ΔP。
获取模块140在获取压差值ΔP后,判断模块150判断所述压差值ΔP是否小于预设值。当所述压差值ΔP大于或等于预设值时,说明臂架还是处于晃动幅度较大的状态,此时,确定模块160可能不做操作。直至判断模块150判定所述压差值ΔP小于预设值时,如图3所示,确定模块160根据所述压差值ΔP小于预设值的时刻X1,确定所述第一预设时间为X1。即在0到X1的时间段内,控制模块120持续输出所述启动电流。
本发明通过获取油缸内压力波动的压差值,并根据所述压差值小于预设值的时刻,精确地确定了在输出启动电流的状态下,臂架从晃动较大的状态变为平稳状态的第一预设时间。
当然,在其它的实施例中,也可以通过其它方式确定第一预设时间,比如,在持续输出启动电流的情况下,人为观察臂架由晃动较大的状态转为晃动较小或平稳的状态所需要消耗的时间,进而确定第一预设时间;或者通过加速度传感器检测臂架的加速度变化等方式确定第一预设时间。
图4是根据一示例性实施例示出的一种臂架的控制系统的框图,如图4所示,所述控制系统200包括:遥控器210、控制器100、比例多路阀230、臂架回转结构240以及臂架展收结构250。
所述遥控器210,用于生成用于控制臂架的回转或展收的遥控信号。
所述比例多路阀230,用于在所述控制器100输出的控制电流大于或等于启动电流时,输出与所述控制电流成正比的液压流量至臂架回转结构240或臂架展收结构250。
所述臂架回转结构240,用于根据所述液压流量,控制臂架的回转。
所述臂架展收结构250,用于根据所述液压流量,控制臂架的展收。
可选地,如图5所示,所述臂架回转结构240包括:
回转缓冲阀2401,连接于所述比例多路阀230的回转联的进出油口;
回转马达2402,用于根据所述回转缓冲阀2401输出的所述液压流量驱动回转机构转动2403;以及
所述回转机构2403,用于带动所述臂架转动。
可选地,如图6所示,所述臂架展收结构250包括:
展收平衡阀2501,连接于所述比例多路阀230的展收联的进出油口;
展收油缸2502,用于根据所述展收平衡阀2501输出的所述液压流量驱动展收机构2503展收;以及
所述展收机构2503,用于带动所述臂架展收。
如图4所示,所述控制系统200除包括遥控器210、控制器100、比例多路阀230、臂架回转结构240以及臂架展收结构25 0外,还包括检测模块260。
该检测模块260,用于检测所述油缸内的压力值,并将所述压力值发送给所述获取模块140。如图3所示,获取模块140根据压力随时间变化的数值,获取油缸内压力波动的压差值ΔP。该检测模块260可以是安装于展收平衡阀2501的压力传感器,此时,压力传感器检测的油缸内的压力值是展收油缸2502内的压力值。检测模块260也可以是安装于回转缓冲阀2401的压力传感器,此时,压力传感器检测的油缸内的压力值是回转马达2402内的压力值。
可选地,如图7所示,所述控制系统200除包括遥控器210、控制器100、比例多路阀230、臂架回转结构240以及臂架展收结构250外,还可以包括:
接收器220,用于接收所述遥控信号,并将所述遥控信号发送给所述控制器100。
其中,接收器220可以是通过无线接收遥控器210发出的信号,接收器220可以是通过电缆与控制器100连接。控制器100通过电缆与比例多路阀230的插头连接。比例多路阀230的回转联的进出油口与回转缓冲阀2401的进油口连接;比例多路阀230的展收联的进出油口与臂架平衡阀2501的进油口连接。回转缓冲阀2401与回转马达2402连接,回转马达2402与回转机构2403连接;展收平衡阀2501与展收油缸2502连接,展收油缸2502与展收机构2503连接。
以臂架回转启动为例,首先,用户扳动遥控器210的回转手柄到某一角度;遥控器210的所述回转手柄生成用于控制臂架的回转的遥控信号,并将该遥控信号发给接收器220,接收器220将所述遥控信号发送给控制器100;控制器100按照图2所示的曲线输出控制电流至比例多路阀230;比例多路阀230根据控制电流的大小输出相应大小的液压油流量给回转缓冲阀2401,回转缓冲阀2401控制回转马达2402转动;回转马达2402驱动回转机构2403转动,进而回转机构2403带动臂架转动。
以臂架回转停止为例,首先,用户松开遥控器210的回转手柄;遥控器210的所述回转手柄生成停止臂架回转的遥控信号,并将该遥控信号发给接收器220,接收器220将所述遥控信号发送给控制器100;控制器100按照上文中所述的曲线输出控制电流至比例多路阀230;比例多路阀230根据控制电流的减小相应减少液压油流量输出,控制回转马达2402停止,从而使回转机构2403停止,进而回转机构2403带动臂架停止转动。
以臂架展收启动为例,首先,用户扳动遥控器210的展收手柄到某一角度;遥控器210的所述展收手柄生成用于控制臂架的展收的遥控信号,并将该遥控信号发给接收器220,接收器220将所述遥控信号发送给控制器100;控制器100按照图2所示的曲线输出控制电流至比例多路阀230;比例多路阀230根据控制电流的大小输出相应大小的液压油流量给展收平衡阀2501,展收平衡阀2501控制展收油缸2502运动;展收油缸2502驱动展收机构2503运动,进而展收机构2503带动臂架运动。
以臂架展收停止为例,首先,用户松开遥控器210的展收手柄;遥控器210的所述展收手柄生成停止臂架展收的遥控信号,并将该遥控信号发给接收器220,接收器220将所述遥控信号发送给控制器100;控制器100控制电流由展收手柄位置对应的最大电流(如490mA)直接降到0mA,或者也可以按照一定的斜率由最大电流缓慢降到0mA;比例多路阀230根据控制电流的减小相应减少液压油流量输出,控制展收油缸2502停止,从而使展收机构2503停止运动,进而展收机构2503带动臂架停止。
图8是根据一示例性实施例示出的一种泵车的框图,如图8所示,所述泵车300包括:臂架310和上述的控制系统200。
关于上述实施例中的泵车,其中的控制系统200以及控制系统200所包括的控制器100、遥控器210等各个模块执行操作的具体方式已经在上文的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
图9是根据一示例性实施例示出的一种臂架的控制方法的流程图,如图9所示,所述控制方法包括以下步骤。
在步骤S81中,接收控制臂架的回转或展收的遥控信号。
在步骤S82中,在所述遥控信号指示启动臂架回转或启动臂架展收时,控制输出的控制电流由0mA切换到启动电流,并在第一预设时间段内持续输出所述启动电流,以及在超过所述第一预设时间后,控制所述控制电流按照目标上升斜率上升到最大电流。
在步骤S83中,将所述控制电流输出至比例多路阀;所述比例多路阀用于在所述控制电流大于或等于所述启动电流时,输出与所述控制电流成正比的液压流量至臂架回转结构或臂架展收结构,以控制臂架的回转或展收。
图10是根据一示例性实施例示出的一种臂架的控制方法步骤中接收遥控信号之前的流程图,如图10所示,接收控制臂架的回转或展收的遥控信号之前,所述控制方法还包括以下步骤:
在步骤S84中,在输出所述启动电流时,获取油缸内压力波动的压差值,所述油缸用于驱动臂架运动。
在步骤S85中,判断所述压差值是否小于预设值。
在步骤S86中,根据所述压差值小于所述预设值的时刻,确定所述第一预设时间。
图11是根据一示例性实施例示出的一种臂架的控制方法的另一流程图,如图11所示,所述控制方法包括以下步骤。
在步骤S91中,接收控制臂架的回转或展收的遥控信号。
在步骤S92中,在所述遥控信号指示停止臂架回转时,控制所述控制电流由所述最大电流按照目标下降斜率下降到启动电流,并在第二预设时间内持续输出所述启动电流,以及在超过所述第二预设时间后,控制所述控制电流下降到0mA。
在步骤S93中,将所述控制电流输出至比例多路阀;所述比例多路阀用于在所述控制电流大于或等于所述启动电流时,输出与所述控制电流成正比的液压流量至臂架回转结构或臂架展收结构,以控制臂架的回转或展收。
与所述控制方法对应的控制器,已经在上文中的控制器的实施例中进行了详细描述,为了说明书的简洁,此处将不做详细阐述说明。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。