CN108049893A - 拱架台车工作臂防撞系统及拱架台车 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种拱架台车工作臂防撞系统及拱架台车，该防撞系统包括感应装置、驱动装置和控制器，所述感应装置设置在主臂和位于所述主臂左右两侧的两个辅臂上，所述感应装置用于检测每个工作臂之间的距离或各自的回转角度，所述驱动装置用以驱动每个所述工作臂转动，所述控制器用于接收所述感应装置的检测结果，并根据所述检测结果控制所述驱动装置工作。通过上述技术方案，控制器可以通过感应装置检测的距离和回转角度中的至少一者来确定各工作臂之间是否存在碰撞风险，且根据检测结果可自动停止工作臂之间继续靠近的动作，从而可避免工作臂之间发生碰撞。
Description
技术领域
本公开涉及工程机械技术领域，具体地，涉及一种拱架台车工作臂防撞系统及拱架台车。
背景技术
拱架台车在施工作业过程中工作臂可能会有交叉作业，相互之间可能会有发生碰撞的危险，在作业时只是靠操作手的观察和操作来避免工作臂碰撞，但是有时观察不及时或者未及时发现容易造成工作臂发生碰撞，造成工作臂的损坏，增加维修成本，影响拱架台车正常作业，增大了发生安全事故的风险。
发明内容
本公开的目的是提供一种拱架台车工作臂防撞系统，该防撞系统可防止拱架台车的工作臂在作业过程中发生碰撞。
为了实现上述目的，本公开提供一种拱架台车工作臂防撞系统，包括感应装置、驱动装置和控制器，所述感应装置设置在主臂和位于所述主臂左右两侧的两个辅臂上，所述感应装置用于检测每个工作臂之间的距离或各自的回转角度，所述驱动装置用以驱动每个所述工作臂转动，所述控制器用于接收所述感应装置的检测结果，并根据所述检测结果控制所述驱动装置工作。
可选地，所述感应装置包括测距传感器，所述测距传感器设置在所述主臂和所述辅臂上，且所述主臂和所述辅臂的前端和后端上均设置有至少一个所述测距传感器用以测量每个所述工作臂之间的距离，所述测距传感器与所述控制器连接。
可选地，所述测距传感器包括第一测距传感器和第二测距传感器，所述第一测距传感器设置于所述辅臂靠近所述主臂的侧壁上以检测所述辅臂与所述主臂在水平方向上的距离，所述第二测距传感器设置在所述主臂的顶壁上以检测所述主臂与所述辅臂在垂直方向上的距离。
可选地，所述感应装置还包括回转角度传感器，所述回转角度传感器设置在所述主臂和所述辅臂的后端上用以检测每个所述工作臂的转动角度，所述回转角度传感器与所述控制器连接。
可选地，所述驱动装置包括主臂驱动装置和辅臂驱动装置，分别用于驱动所述主臂和所述辅臂沿竖直方向和/或水平方向转动。
可选地，所述拱架台车工作臂防撞系统还包括设置在拱架台车的操作台上的报警器，所述报警器根据所述感应装置的检测结果具有正常状态和报警状态。
可选地，所述拱架台车工作臂防撞系统还包括缓冲器，所述主臂靠近两个所述辅臂的侧壁上均设置有至少一个所述缓冲器，两个所述辅臂靠近所述主臂的侧壁上均设置有至少一个所述缓冲器。
可选地，所述缓冲器为橡胶缓冲器。
可选地，所述控制器设置在拱架台车的操作台上，该操作台上设置有控制键盘和/或触摸屏，所述控制器包括接收模块、处理模块和控制模块，所述接收模块包括感应信号接收模块用以与所述感应装置连接，和操作信号接收模块，所述操作信号接收模块与所述控制键盘和/或触摸屏连接，所述控制模块与所述驱动装置连接。
根据本公开的另一方面，提供一种拱架台车，所述拱架台车包括上述的拱架台车工作臂防撞系统。
通过上述技术方案，控制器可以通过感应装置检测的距离和回转角度中的至少一者来确定各工作臂之间是否存在碰撞风险，例如，当两个工作臂在靠近过程中两者的距离等于预设阀值的时候，控制器将向驱动装置发送一个停止信号，使得驱动装置停止工作，进而使得工作臂停止运动，从而可避免工作臂之间发生碰撞。另外，通过各工作臂的当前的回转角度同样能够换算出两个工作臂之间是否有碰撞风险，从而使得控制器发出使得驱动装置停止工作的信号。另外，通过检测回转角度，在作业时，操作员还可精确控制每个工作臂的摆动角度，提高操作精确度。
本公开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。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一种实施方式的拱架台车工作臂防撞系统的俯视示意图；
图2是本公开一种实施方式的拱架台车工作臂防撞系统的主视示意图；
图3是本公开一种实施方式的拱架台车工作臂防撞系统的控制原理框图；
图4是本公开一种实施方式的控制器的系统组成框图。
附图标记说明
1 第一测距传感器 2 第二测距传感器
3 回转角度传感器 4 缓冲器
5 控制器 51 接收模块
511 感应信号接收模块 512 操作信号接收模块
52 处理模块 53 控制模块
6 报警器 10 主臂
20 辅臂 30 驱动装置
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。具体地，在本公开中，以工作臂的作业端为前端，与前端相反的另一端为后端。
如图1和图2所示，本公开提供一种拱架台车工作臂防撞系统，包括感应装置、驱动装置30和控制器5，感应装置设置在主臂10和位于主臂10左右两侧的两个辅臂20上，感应装置用于检测每个工作臂之间的距离或各自的回转角度，驱动装置30用以驱动每个工作臂转动，控制器5用于接收感应装置的检测结果，并根据检测结果控制驱动装置30工作。
通过上述技术方案，控制器5可以通过感应装置检测的距离和回转角度中的至少一者来确定各工作臂之间是否存在碰撞风险，例如，当两个工作臂在靠近过程中两者的距离等于设定的阈值时，控制器5将向驱动装置30发送一个停止信号，使得驱动装置30停止工作，进而使得工作臂停止运动，从而可避免工作臂之间发生碰撞。另外，通过各工作臂的当前的回转角度同样能够换算出两个工作臂之间是否有碰撞风险，例如设置当两个工作臂之间的回转角度的差值小于设定的阈值时，可以使得控制器5发出使得驱动装置30停止工作的信号。另外，通过检测回转角度，在作业时，操作员还可精确控制每个工作臂的摆动角度，提高操作精确度。
在本实施方式中，由于主臂10和辅臂20上均设置有测距传感器，所以以可实时检测工作臂之间的距离，另外，通过设置回转角度传感器3可检测各工作臂的回转角度。其中测距传感器和回转角度传感器3与控制器5连接，以实时传输信号。具体地，可以通过任意本领域公知的信号线，或者无线网络协议实现信号传输。
例如，控制器5根据主臂10和辅臂20的当前的回转角度和间隔距离，计算主臂10和辅臂20在不碰撞到的前提下能相向运动的最大距离或最大角度，这样，在实际操作过程中，即使自动停止系统失效，操作员也能通过手动操作，控制主臂10和辅臂20的行程，避免发生碰撞。
在本公开中，测距传感器可设置在主臂10和辅臂20上任意适当的位置。在一种实施方式中，如图1所示，主臂10和辅臂20的前端和后端上均设置有至少一个测距传感器用以测量每个工作臂之间的距离，测距传感器与控制器5连接。工作臂前端和后端上各设置一个测距传感器，可有效避免工作臂在移动过程中相撞。这里，测距传感器与控制器5可采用电线连接以具有较高的可靠性。在其他实施方式中，测距传感器与控制器5还可采用无线传输方式连接。
另外，在本公开，测距传感器可以是多种类型的测距传感器，例如，超声波测距传感器、红外测距传感器、接近开关等。在一种实施方式中，测距传感器可采用激光测距传感器，检测精度高且抗外部环境干扰性强。
在本实施方式中，测距传感器包括第一测距传感器1和第二测距传感器2，其中，第一测距传感器1可设置于辅臂20靠近主臂10的侧壁上以检测辅臂20与主臂10在水平方向上的距离，第二测距传感器2可设置在主臂10的顶壁上以检测主臂10与辅臂20在垂直方向上的距离。这样，在主臂10和辅臂20的左右摆动和上下升降过程中，均能对其进行实时的检测以防止工作臂之间相撞。可选地，在其他实施方式中，还可在两个辅臂20底壁的前后两端也各设置两个第二测距传感器2，进一步保证在竖直方向上，对每个工作臂间隔距离的实时检测。
在本公开中，回转角度传感器3可设置在主臂10和辅臂20的后端上用以测量每个工作臂的转动角度，回转角度传感器3与控制器5连接。这里，回转角度传感器3与控制器5可采用电线连接以提升可靠度。
在本公开中，驱动装置30可包括主臂驱动装置和辅臂驱动装置，分别用于驱动主臂10和辅臂20沿竖直方向和/或水平方向转动，具体地，可以为液压驱动系统，其中液压驱动系统中具有液压马达或旋转油缸等执行件，以及各种控制阀，控制器5可以和对应执行件的控制阀连接，从而可以通过发送电信号控制相应的阀件改变状态来控制执行件的工作与否，从而控制主臂10和辅臂20的转动。
在本公开中，如图1所示，拱架台车工作臂防撞系统还包括设置在拱架台车的操作台上的报警器6，报警器6根据感应装置的检测结果具有正常状态和报警状态。这里，报警器6可为任意适当的类型，其可以由控制器5进行控制，例如，当工作臂之间距离等于设定值的时候，控制器5控制报警器6直接进入报警状态。即在本实施方式中，如图3所示，报警器6与控制器5连接，控制器5根据分析结果控制报警器6的状态。具体地，控制器5对测距传感器的检测结果进行判断，判断两个工作臂之间的距离大于或等于预设阀值，当两者之间距离大于预设阀值时，控制器5向报警器6发送一个正常信号，此时，报警器6处于正常状态；当两者之间距离等于预设阀值时，控制器5向报警器6发送一个报警信号，报警器6开启报警模式。在其他实施方式中，测距传感器可以采用设置在工作臂上的接近开关，报警器6和接近开关相连，当工作臂之间的距离过小时触发接近开关，从而直接打开报警器6。
在本公开中，拱架台车工作臂防撞系统还包括缓冲器4，可在主臂10靠近两个辅臂20的侧壁上均设置至少一个缓冲器4，在两个辅臂20靠近主臂10的侧壁上均设置至少一个缓冲器4。这样，即使当因上述防撞系统发生故障不能正常工作，作业过程中工作臂发生碰撞时，缓冲器4可减缓其碰撞冲击，避免造成损坏。
在本公开中，缓冲器4可以是任意适当的类型。在一种实施方式中，如图1所示，缓冲器4可形成为橡胶缓冲器。工作可靠、结构简单且价格便宜。
在本公开中，为了便于操作，控制器5可设置在拱架台车的操作台上，该操作台上设置有控制键盘和/或触摸屏，可以为控制器5预设各种阈值，或者直接执行驱动装置30的停止命令。即控制器5除自动工作模式外，还设置手动工作模式，此时可以通过操作人员手动输入或触发停止命令，从而更加及时地保证每个工作臂工作的安全。另外，通过触摸屏，还可以实时显示测距传感器和回转角度传感器3的检测结果以及在当前状态下每个工作臂允许相向运动的最大距离或转动的最大角度以供操作人员监控，并根据显示结果，直接操作控制键盘和/或触摸屏，控制工作臂的运动。
具体地，在本实施方式中，如图4所示，控制器5包括接收模块51、处理模块52和控制模块53，接收模块51包括感应信号接收模块511用以与感应装置连接，和操作信号接收模块512，操作信号接收模块512与控制键盘和/或触摸屏连接，控制模块53与驱动装置30连接。
具体地，感应信号接收模块511接收到测距传感器和或转角度传感器3的自动检测数据之后将检测数据传送到处理模块52，处理模块52对检测结果与预设阀值进行比较判断，并根据判断结果给控制模块53传递一个相应的信号，例如，处理模块52对测距传感器的数据进行比较判断，若测距传感器测得的距离值等于预设阀值，处理模块52将给控制模块53发送一个停止信号，控制模块53进而通过驱动装置30停止工作臂继续靠近的动作以避免工作臂之间发生碰撞。此外操作信号接收模块512能够接收人工输入的指令信号，并通过处理模块52判断类型后由控制模块53发生相应的控制指令。从而使得本公开的防碰撞系统实现自动和手动两种工作模式。
在本实施方式中，控制器5还包括防护箱，控制键盘和触摸屏可均嵌设于该防护箱上，美观安全且结构紧凑。
根据本公开的另一方面，提供一种拱架台车，该拱架台车包括上述的拱架台车工作臂防撞系统。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
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，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种拱架台车工作臂防撞系统，其特征在于，包括感应装置、驱动装置(30)和控制器(5)，所述感应装置设置在主臂(10)和位于所述主臂(10)左右两侧的两个辅臂(20)上，所述感应装置用于检测每个工作臂之间的距离或各自的回转角度，所述驱动装置(30)用以驱动每个所述工作臂转动，所述控制器(5)用于接收所述感应装置的检测结果，并根据所述检测结果控制所述驱动装置(30)工作。
2.根据权利要求1所述的拱架台车工作臂防撞系统，其特征在于，所述感应装置包括测距传感器，所述测距传感器设置在所述主臂(10)和所述辅臂(20)上，且所述主臂(10)和所述辅臂(20)的前端和后端上均设置有至少一个所述测距传感器用以测量每个所述工作臂之间的距离，所述测距传感器与所述控制器(5)连接。
3.根据权利要求2所述的拱架台车工作臂防撞系统，其特征在于，所述测距传感器包括第一测距传感器(1)和第二测距传感器(2)，所述第一测距传感器(1)设置于所述辅臂(20)靠近所述主臂(10)的侧壁上以检测所述辅臂(20)与所述主臂(10)在水平方向上的距离，所述第二测距传感器(2)设置在所述主臂(10)的顶壁上以检测所述主臂(10)与所述辅臂(20)在垂直方向上的距离。
4.根据权利要求1所述的拱架台车工作臂防撞系统，其特征在于，所述感应装置还包括回转角度传感器(3)，所述回转角度传感器(3)设置在所述主臂(10)和所述辅臂(20)的后端上用以检测每个所述工作臂的转动角度，所述回转角度传感器(3)与所述控制器(5)连接。
5.根据权利要求1所述的拱架台车工作臂防撞系统，其特征在于，所述驱动装置(30)包括主臂驱动装置和辅臂驱动装置，分别用于驱动所述主臂(10)和所述辅臂(20)沿竖直方向和/或水平方向转动。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的拱架台车工作臂防撞系统，其特征在于，所述拱架台车工作臂防撞系统还包括设置在拱架台车的操作台上的报警器(6)，所述报警器(6)根据所述感应装置的检测结果具有正常状态和报警状态。
7.根据权利要求1所述的拱架台车工作臂防撞系统，其特征在于，所述拱架台车工作臂防撞系统还包括缓冲器(4)，所述主臂(10)靠近两个所述辅臂(20)的侧壁上均设置有至少一个所述缓冲器(4)，两个所述辅臂(20)靠近所述主臂(10)的侧壁上均设置有至少一个所述缓冲器(4)。
8.根据权利要求7所述的拱架台车工作臂防撞系统，其特征在于，所述缓冲器(4)为橡胶缓冲器。
9.根据权利1所述的拱架台车工作臂防撞系统，其特征在于，所述控制器(5)设置在拱架台车的操作台上，该操作台上设置有控制键盘和/或触摸屏，所述控制器(5)包括接收模块(51)、处理模块(52)和控制模块(53)，所述接收模块(51)包括感应信号接收模块(511)用以与所述感应装置连接，和操作信号接收模块(512)，所述操作信号接收模块(512)与所述控制键盘和/或触摸屏连接，所述控制模块(53)与所述驱动装置(30)连接。
10.一种拱架台车，其特征在于，所述拱架台车包括权利要求1～9中任一项所述的拱架台车工作臂防撞系统。
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