CN108301451B - 一种抓具容积控制系统及其抓料机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种抓具容积控制系统，包括车架、动臂、斗杆、抓具，抓具包括固定扇贝、可在固定扇贝中摇摆运动的可动扇贝、驱动可动扇贝运动的驱动机构；还包括可动扇贝角度控制系统，包括：采集单元，采集可动扇贝、动臂、斗杆的当前角度；输入单元，输入抓取物料的密度；存储单元，存储整机重量G和抓具半径R；计算单元，根据采集单元采集的可动扇贝、动臂、斗杆的当前角度，输入单元输入的抓取物料的密度ρ，存储单元存储的整机重量G和抓具半径R，计算出可动扇贝本次作业抓取物料需要改变的角度Δθ；控制单元，控制可动扇贝的角度改变Δθ。本发明还提供了一种抓料机。本发明提供的抓具容积控制系统，可根据作业对象实时调整抓具容积大小。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，更具体而言，涉及一种抓具容积控制系统及其抓料机。
背景技术
目前，用于抓取散料的贝壳抓具是设计不同容积的定容抓具来满足不同物料的抓取。如以40t抓料机为例，其贝壳抓具根据所抓取的物料不同会配备以下不同容积的贝壳抓具。见下表：
采用上表中的形式配备抓具，若客户需要卸取的物料种类较多，轻密度、中密度和重密度都有，客户在配备抓具时就存在问题：
1)三种抓具都配备，在实际工作中根据作业对象更换抓具，那么更换抓具就浪费了大量的时间；
2)配备一种中密度抓具，那么在实际工作中，抓取中密度的物料完全可以满足客户的需求；若是抓取轻密度物料，则一次抓取最大可以抓取2t，效率较2.8t大幅度降低；若是抓取重密度物料，则最大抓取质量6t，远远大于4t，设备的抓取能力无法满足，同样工作效率大大降低；
3)就算是抓取同一种密度的物料，在远处和在近处，设备的抓取能力是不相同的。即在近处设备可以抓满斗，在远处无法抓取满斗，若以最远处的抓取能力来设计抓具，则在近处抓取时，设备的工作能力富余量将很大，没有充分的利用设备的工作能力，从而影响了设备的工作效率。
因此，提供一种抓具容积控制系统，可根据作业对象实时调整抓具容积大小，是本发明要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种抓具容积控制系统，据作业对象实时调整抓具容积大小。
有鉴于此，本发明提供了一种抓具容积控制系统，包括车架2，铰接在所述车架2上的动臂4，与所述动臂4铰接的斗杆6，与所述斗杆6铰接的抓具1，所述抓具1包括固定扇贝11、可在所述固定扇贝11中摇摆运动的可动扇贝13、用于驱动所述可动扇贝13运动的驱动机构12，所述驱动机构12一端与所述固定扇贝11固定连接，另一端与所述可动扇贝13固定连接；还包括可动扇贝角度控制系统，所述可动扇贝角度控制系统包括：
采集单元，采集所述可动扇贝13的当前角度θ，所述动臂4的当前角度α，所述斗杆6的当前角度β；
输入单元，用于根据本次作业抓取物料的类型输入抓取物料的密度ρ；
存储单元，存储整机基本参数，包括整机重量G和抓具半径R；
计算单元，用于根据所述采集单元采集的所述可动扇贝13的当前角度θ，所述动臂4的当前角度α，所述斗杆6的当前角度β，所述输入单元输入的抓取物料的密度ρ，所述存储单元存储的整机重量G和抓具半径R，计算出所述可动扇贝13本次作业抓取物料需要改变的角度Δθ；
控制单元，用于根据计算单元计算的所述可动扇贝13本次作业抓取物料需要改变的角度，控制所述可动扇贝13的角度改变Δθ。
优选地，所述抓具1上还包括第一角度传感器14，用于采集所述可动扇贝13的当前角度θ；所述动臂4上包括第二角度传感器3，用于采集所述动臂4的当前角度α；所述斗杆6上包括第三角度传感器5，用于采集所述斗杆6的当前角度β。
优选地，在所述输入单元手动选择输入抓取物料类型。
优选地，所述抓取物料类型包括轻密度物料、中密度物料、重密度物料。
优选地，在所述输入单元手动选择输入抓取物料密度值。
优选地，所述驱动机构12为伸缩油缸，所述伸缩油缸一端与所述固定扇贝11固定连接，另一端与所述可动扇贝13固定连接。
优选地，所述伸缩油缸为2根或4根。
优选地，所述固定扇贝11的边缘设有导向槽111，所述可动扇贝13在所述导向槽111中摇摆运动。
优选地，所述固定扇贝11和所述可动扇贝13为U型的箱型结构，所述可动扇贝13在所述固定扇贝11中滑动
一种抓料机，包括上述任一技术方案所述的抓具容积控制系统。
本发明提供的技术方案，可根据作业对象实时调整抓具容积大小，不需要更换抓具即可实现抓具容积大小的改变，并充分利用了设备的工作能力，保证了设备的工作效率。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的抓具容积控制系统的结构示意图；
图2是根据图1所示的实施例的抓具容积控制系统的抓具部分的结构示意图；
图3是根据图2所示的实施例的抓具容积控制系统的抓具部分的俯视图；
图4是根据本发明的又一实施例的抓具容积控制系统的结构示意图。
其中，图1至4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1抓具；2车架；3第二角度传感器；4动臂；5第三角度传感器；6斗杆；11固定扇贝；111导向槽；12驱动机构；13可动扇贝。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1至2中所示，根据本发明的实施例提供了一种抓具容积控制系统，本发明提供了一种抓具容积控制系统，包括车架2，铰接在所述车架2上的动臂4，与所述动臂4铰接的斗杆6，与所述斗杆6铰接的抓具1，所述抓具1包括固定扇贝11、可在所述固定扇贝11中摇摆运动的可动扇贝13、用于驱动所述可动扇贝13运动的驱动机构12，所述驱动机构12一端与所述固定扇贝11固定连接，另一端与所述可动扇贝13固定连接；还包括可动扇贝角度控制系统，所述可动扇贝角度控制系统包括：采集单元，采集所述可动扇贝13的当前角度θ，所述动臂4的当前角度α，所述斗杆6的当前角度β；输入单元，用于根据本次作业抓取物料的类型输入抓取物料的密度ρ；存储单元，存储整机基本参数，包括整机重量G和抓具半径R；计算单元，用于根据所述采集单元采集的所述可动扇贝13的当前角度θ，所述动臂4的当前角度α，所述斗杆6的当前角度β，所述输入单元输入的抓取物料的密度ρ，所述存储单元存储的整机重量G和抓具半径R，计算出所述可动扇贝13本次作业抓取物料需要改变的角度Δθ；控制单元，用于根据计算单元计算的所述可动扇贝13本次作业抓取物料需要改变的角度Δθ，控制所述可动扇贝13的角度改变Δθ。
该实施例所提供的技术方案的工作原理是，在操作设备进行抓取动作之前，先在可动扇贝角度控制系统中先设定好本次抓取物料的类型。
设备分别在动臂和斗杆上安装了传感器采检动臂和斗杆角度，可动扇贝角度控制系统采集单元采集动臂角度α和斗杆角度β，计算单元根据存储单元存储的整机重量G，计算出设备当前姿态下所能抓取的载荷。
再根据设备当前姿态下所能抓取的载荷、本次作业抓取物料的密度ρ、抓具半径R，计算单元可计算出下本次作业抓取物料时抓具的最大角度θ0；，计算单元再根据采集单元采集的可动扇贝的当前角度θ，计算出此次抓取相对于上一次状态所需要改变的角度Δθ。
控制单元根据计算单元的结构，控制驱动机构的运动，使可动扇贝3在固定扇贝1中滑动，当抓具上的角度检测单元检测到抓具改变角度达Δθ时，驱动机构停止运动，此时的抓具容积即为此次抓取所需的最佳容积。
该实施例所提供的技术方案，可根据作业对象实时调整抓具容积大小，不需要更换抓具即可实现抓具容积大小的改变，并充分利用了设备的工作能力，保证了设备的工作效率。
上述技术方案中，作为一种优选的技术方案，所述抓具1上还包括第一角度传感器14，用于采集所述可动扇贝13的当前角度θ；所述动臂4上包括第二角度传感器3，用于采集所述动臂4的当前角度α；所述斗杆6上包括第三角度传感器5，用于采集所述斗杆6的当前角度β。
上述技术方案中，作为一种优选的技术方案，在所述输入单元手动选择输入抓取物料类型。所述抓取物料类型包括轻密度物料、中密度物料、重密度物料。
该实施例所提供的技术方案，操作手可在输入界面根据本次作业抓取物料的实际情况，选择输入类型，如超轻密度物料、轻密度物料、中密度物料、重密度物料、超重密度物料等，操作简单方便，进一步提高本发明所提供技术方案的实用性。
上述技术方案中，作为一种优选的技术方案，在所述输入单元手动选择输入抓取物料密度值。
该实施例所提供的技术方案，操作手可在输入界面根据本次作业抓取物料的实际情况，选择具体的操作物料密度值，确保计算更加符合实际情况，进一步提高本发明所提供技术方案的实用性。
上述技术方案中，作为一种优选的技术方案，所述驱动机构12为伸缩油缸，所述伸缩油缸一端与所述固定扇贝11固定连接，另一端与所述可动扇贝13固定连接。所述伸缩油缸为2根或4根。
该实施例所提供的技术方案，使可动扇贝运动的驱动机构采用了伸缩油缸，具体地可以为单活塞杆伸出缸或双活塞杆伸出缸。
上述技术方案中，作为一种优选的技术方案，所述固定扇贝11的边缘设有导向槽111，所述可动扇贝13在所述导向槽111中摇摆运动。
该实施例所提供的技术方案，在固定扇贝的边缘设了导向槽，便于可动扇贝在固定扇贝中的可靠运动，进一步提高本发明所提供技术方案的可靠性。
优选地，所述固定扇贝11和所述可动扇贝13为U型的箱型结构，所述可动扇贝13在所述固定扇贝11中滑动。
一种抓料机，包括上述任一技术方案所述的抓具容积控制系统。
本发明提供的技术方案，可根据作业对象实时调整抓具容积大小，不需要更换抓具即可实现抓具容积大小的改变，并充分利用了设备的工作能力，保证了设备的工作效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抓具容积控制系统，包括车架(2)，铰接在所述车架(2)上的动臂(4)，与所述动臂(4)铰接的斗杆(6)，与所述斗杆(6)铰接的抓具(1)，其特征在于，所述抓具(1)包括固定扇贝(11)、可在所述固定扇贝(11)中摇摆运动的可动扇贝(13)、用于驱动所述可动扇贝(13)运动的驱动机构(12)，所述驱动机构(12)一端与所述固定扇贝(11)固定连接，另一端与所述可动扇贝(13)固定连接；还包括可动扇贝角度控制系统，所述可动扇贝角度控制系统包括：
采集单元，采集所述可动扇贝(13)的当前角度θ，所述动臂(4)的当前角度α，所述斗杆(6)的当前角度β；
输入单元，用于根据本次作业抓取物料的类型输入抓取物料的密度ρ；
存储单元，存储整机基本参数，包括整机重量G和抓具半径R；
计算单元，用于根据所述采集单元采集的所述可动扇贝(13)的当前角度θ，所述动臂(4)的当前角度α，所述斗杆(6)的当前角度β，所述输入单元输入的抓取物料的密度ρ，所述存储单元存储的整机重量G和抓具半径R，计算出所述可动扇贝(13)本次作业抓取物料需要改变的角度Δθ；
控制单元，用于根据计算单元计算的所述可动扇贝(13)本次作业抓取物料需要改变的角度Δθ，控制所述可动扇贝(13)的角度改变Δθ，以调整所述抓具(1)的容积为抓取所需的最佳容积。
2.根据权利要求1所述的抓具容积控制系统，其特征在于，所述抓具(1)上还包括第一角度传感器(14)，用于采集所述可动扇贝(13)的当前角度θ；所述动臂(4)上包括第二角度传感器(3)，用于采集所述动臂(4)的当前角度α；所述斗杆(6)上包括第三角度传感器(5)，用于采集所述斗杆(6)的当前角度β。
3.根据权利要求1所述的抓具容积控制系统，其特征在于，在所述输入单元手动选择输入抓取物料类型。
4.根据权利要求3所述的抓具容积控制系统，其特征在于，所述抓取物料类型包括轻密度物料、中密度物料、重密度物料。
5.根据权利要求1所述的抓具容积控制系统，其特征在于，在所述输入单元手动选择输入抓取物料密度值。
6.根据权利要求1所述的抓具容积控制系统，其特征在于，所述驱动机构(12)为伸缩油缸，所述伸缩油缸一端与所述固定扇贝(11)固定连接，另一端与所述可动扇贝(13)固定连接。
7.根据权利要求6所述的抓具容积控制系统，其特征在于，所述伸缩油缸为2根或4根。
8.根据权利要求1所述的抓具容积控制系统，其特征在于，所述固定扇贝(11)的边缘设有导向槽(111)，所述可动扇贝(13)在所述导向槽(111)中摇摆运动。
9.根据权利要求1所述的抓具容积控制系统，其特征在于，所述固定扇贝(11)和所述可动扇贝(13)为U型的箱型结构，所述可动扇贝(13)在所述固定扇贝(11)中滑动。
10.一种抓料机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的抓具容积控制系统。
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