CN109445472A - 臂架回转对中装置及臂架回转对中控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种臂架回转对中装置及臂架回转对中控制方法，控制器、回转角度检测装置和对中检测组件，控制器分别与回转角度检测装置和转台的驱动装置电连接，其中，对中检测组件安装在转台和固定架之间，对中检测组件包括对中板和用于与对中板配合的两个对中传感器，对中板设置在转台和固定架中的一个上，两个对中传感器与控制器电连接且沿周向间隔设置在转台和固定架中的另一个上，转台处于初始零位时，对中板位于两个对中传感器之间，且两个对中传感器的探测区域的边缘分别与对中板的两侧边缘毗邻。本方案提供的臂架回转对中装置可实现一键自动回转对中，且对中精度和可靠性高。

Description

臂架回转对中装置及臂架回转对中控制方法

技术领域

本发明涉及工程机械的臂架控制技术领域，更具体而言，涉及一种臂架回转对中装置，以及一种臂架回转对中控制方法。

背景技术

目前，部分消防车和混凝土泵车等特种车辆带有转台臂架系统，其臂架依靠回转机构进行旋转作业，在作业完成或需要快速回收时，需要将臂架回转至初始零位，传统转台臂架系统需要人工手动控制臂架回转对中，操作难度大，操作人员通常需要反复调整多次才能完成对中，且对中精度差。

相关技术中，申请号为201520320098.9的中国专利，公开了一种臂架回转对中控制系统，包括控制器、转台控制装置和对中控制装置和旋转编码器，所述控制器分别与旋转编码器、转台控制装置及对中控制装置连接，所述旋转编码器用于实时获取臂架旋转的方向和角度信息，所述对中控制装置用于对臂架中位进行定位，所述控制器用于根据旋转编码器采集的信息控制臂架向中位旋转，并在臂架旋转到预定角度时用于控制臂架减速旋转，所述控制器还用于根据对中控制装置传递的对中信号控制臂架停止。其中，如图1所示，对中控制装置包括中位传感器2和中位定位机构3，传感器2设置在转台1上，中位定位机构3设置于固定转塔4上，中位传感器2与控制器连接，中位传感器2与中位定位机构3配合使用，用于与中位定位机构3配合产生对中信号和预定角度信号，预定角度信号为上述控制臂架减速旋转的预定角度的信号，控制器还可以根据对中信号和/或预定角度信号修订前述旋转编码器的角度，从而通过机械结构保证旋转编码器反馈角度的准确性，以使根据旋转编码器的角度控制的其它系统或机构更加准确。

上述方案虽然可实现一键自动对中，但其可靠性差，一旦中位传感器失效便无法准确对中。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题至少之一。

为此，本发明的一个目的在于，提供一种臂架回转对中装置。

本发明的另一个目的在于，提供一种臂架回转对中控制方法。

为实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供了一种臂架回转对中装置，用于转台臂架系统，所述转台臂架系统包括：臂架、转台、固定架和驱动装置，所述臂架设置在所述转台上，所述转台可转动地安装在所述固定架上，所述驱动装置用于带动所述转台相对固定架转动，其特征在于，臂架自动回转对中装置包括：控制器、回转角度检测装置和对中检测组件，所述控制器分别与所述回转角度检测装置和所述驱动装置电连接，其中，所述对中检测组件安装在所述转台和所述固定架之间，对中检测组件包括对中板和用于与所述对中板配合的两个对中传感器，所述对中板设置在所述转台和所述固定架中的一个上，两个对中传感器与所述控制器电连接且沿周向间隔设置在所述转台和所述固定架中的另一个上，所述转台处于初始零位时，所述对中板位于所述两个对中传感器之间，且所述两个对中传感器的探测区域的边缘分别与所述对中板的两侧边缘毗邻。其中，毗邻指两对中传感器的探测区域的边缘与对中板的两侧边缘几乎相接，但为保证设计可行性，需要两对中传感器的探测区域间的间距比对中板相应部位略宽，即探测区域的边缘与对中板的边缘间具有较小的间隙，间隙大小控制在对中精度允许范围内。

本方案提供的臂架回转对中装置可实现一键自动回转对中，大大降低了臂架回转对中的操作难度，回转对中快速高效，且对中精度高。

臂架回转对中装置工作原理如下：转台转动过程中，回转角度检测装置实时获取转台的回转角度信息，当需要回转对中时，用户只需要通过按钮或其他形式的对中控制开关向控制器发出开始对中指令，控制器便会根据回转角度信息控制驱动装置工作，使转台向初始零位旋转，当两个对中传感器中的一个被对中板触发时，控制器降低转台转速，控制转台以较低速度向初始零位转动，使对中板逐渐靠近未触发的对中传感器，当对中板到达两个对中传感器之间时，先前被触发的对中传感器恢复未触发状态，而另一个对中传感器保持未触发状态，此时控制器控制转台停止转动，对中结束。如果仅通过回转角度检测装置获取的回转角度信息控制控制臂架回转对中，对中的精度较差，时常会出现一些偏差，为此本方案提供的臂架回转对中装置在转台偏离初始零位较远时，根据回转角度信息控制转台较高速度回转，而在转台接近初始零位时，通过对中板与两个对中传感器配合为控制器提供信号，在转台快要到达初始零位时降低转台转速，在转台到达初始零位控制转台停止，从而有效提高转回转对中的精准度。需要说明的是，如果工作人员发出开始对中指令时转台本就处在初始零位上，此时回转角度检测装置实时获取转台的回转角度信息为零度，两个对中传感器也均未被触发，这种情况下控制器直接结束对中。

值得一说的是，本申请提供的臂架回转对中装置的可靠性高，即使有一个对中传感器失效也可准确对中。假定远离对中板的对中传感器失效，转台回转对中过程中，对中板会正常触发与之相近的对中传感器，随着转台转动使对中板转过未失效对中传感器的探测区域后，对中传感器恢复未触发状态，使控制器控制转台停止转动，对中完成。假定靠近对中板的对中传感器失效，转台回转对中过程中，由于相近的对中传感器失效，使得转台会转过初始零位，将远端的对中传感器触发，此时由于控制器程序会控制转台向初始零位转动使对中板接近未触发的对中传感器，因此转台会反转，随着转台转动使对中板转过未失效对中传感器的探测区域后，对中传感器恢复未触发状态，使控制器控制转台停止转动，对中完成。

具体地，在设计时，可令臂架回转对中装置在转台回转到正负10度内时降低转台转速，即转台偏离初始零位正负10度内时，对中板会触发一个对中传感器。

在上述技术方案中，可选地，所述对中传感器为接近开关或限位开关。

在上述任一技术方案中，可选地，所述回转角度检测装置为旋转编码器或机械编码器。

在上述任一技术方案中，优选地，臂架回转对中装置还包括对中控制开关，所述对中控制开关与所述控制器电连接。

工作人员通过中控制开关向控制器方式开始对中指令。

在上述任一技术方案中，可选地，所述对中板呈矩形、扇形、三角形、菱形、扇环或梯形。

需要说明的是，也可以将中板设计成其他规则或不规则的形状，只要满足“转台处于初始零位时，对中板位于两个对中传感器之间，且两个对中传感器的探测区域的边缘分别与对中板的两侧边缘毗邻”这一要求即可。

具体地，所述转台和所述固定架之间设有回转支承，所述转台与所述回转支承的内圈固定连接、所述固定座与所述回转支承的外圈固定连接，所述对中板固定在所述转台或所述内圈上，所述两个对中传感器固定在所述固定座或所述外圈上；或者所述转台和所述固定架之间设有回转支承，所述转台与所述回转支承的内圈固定连接、所述固定座与所述回转支承的外圈固定连接，所述对中板固定在所述固定座或所述外圈上，所述两个对中传感器固定在所述转台或所述内圈上；或者所述转台和所述固定架之间设有回转支承，所述转台与所述回转支承的外圈固定连接、所述固定座与所述回转支承的内圈固定连接，所述对中板固定在所述转台或所述外圈上，所述两个对中传感器固定在所述固定座或所述内圈上；或者所述转台和所述固定架之间设有回转支承，所述转台与所述回转支承的外圈固定连接，所述固定座与所述回转支承的内圈固定连接，所述对中板固定在所述固定座或所述内圈上，所述两个对中传感器固定在所述转台或所述外圈上。

本发明第二方面的实施例提供了一种臂架回转对中控制方法，包括：实时获取转台的回转角度信息；获得开始对中信号时，根据回转角度信息控制转台向初始零位旋转；通过对中板与沿转台周向间隔设置的两个对中传感器配合获取信号；当一个对中传感器被对中板触发时，降低转台转速，控制转台向初始零位转动，使对中板逐渐靠近未触发的对中传感器；降低转台转速后，当两个对中传感器均不被对中板触发时，控制转台停止转动，对中结束。

通过本方案提供的臂架回转对中控制方法可实现一键自动回转对中，大大降低了臂架回转对中的操作难度，回转对中快速高效，且对中精度高。

臂架回转对中过程如下：转台转动过程中，回转角度检测装置实时获取转台的回转角度信息，当需要回转对中时，用户只需要通过按钮或其他形式的对中控制开关向控制器发出开始对中指令，控制器便会根据回转角度信息控制驱动装置工作，使转台向初始零位旋转，当两个对中传感器中的一个被对中板触发时，控制器降低转台转速，控制转台以较低速度向初始零位转动，使对中板逐渐靠近未触发的对中传感器，当对中板到达两个对中传感器之间时，先前被触发的对中传感器恢复未触发状态，而另一个对中传感器保持未触发状态，此时控制器控制转台停止转动，对中结束。如果仅通过回转角度检测装置获取的回转角度信息控制控制臂架回转对中，对中的精度较差，时常会出现一些偏差，为此本控制方法在转台偏离初始零位较远时，根据回转角度信息控制转台较高速度回转，而在转台接近初始零位时，通过对中板与两个对中传感器配合为控制器提供信号，在转台快要到达初始零位时降低转台转速，在转台到达初始零位控制转台停止，从而有效提高转回转对中的精准度。需要说明的是，如果工作人员发出开始对中指令时转台本就处在初始零位上，此时回转角度检测装置实时获取转台的回转角度信息为零度，两个对中传感器也均未被触发，这种情况下控制器直接结束对中。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是相关技术中公开的中位传感和中位定位机构配合的结构示意图；

图2是本发明的一个实施例提供的臂架回转对中装置的原理框图；

图3是本发明的一个实施例提供的对中板与两个对中传感器配合的结构示意图；

图4是本发明的另一个实施例提供的对中板与两个对中传感器配合的结构示意图；

图5是本发明的一个实施例提供的臂架回转对中控制方法的流程图。

其中，图3和图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1对中板，2对中传感器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。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，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，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。

本发明第一方面的实施例提供了一种臂架回转对中装置，用于转台臂架系统，转台臂架系统包括：臂架、转台、固定架和驱动装置，臂架设置在转台上，转台可转动地安装在固定架上，驱动装置用于带动转台相对固定架转动，如图2所示，臂架自动回转对中装置包括：控制器、回转角度检测装置和对中检测组件，控制器分别与回转角度检测装置和驱动装置电连接，其中，对中检测组件安装在转台和固定架之间，对中检测组件包括对中板和用于与对中板配合的两个对中传感器，对中板设置在转台和固定架中的一个上，两个对中传感器与控制器电连接且沿周向间隔设置在转台和固定架中的另一个上，转台处于初始零位时，对中板位于两个对中传感器之间，且两个对中传感器的探测区域的边缘分别与对中板的两侧边缘毗邻。其中，毗邻指两对中传感器的探测区域的边缘与对中板的两侧边缘几乎相接，但为保证设计可行性，需要两对中传感器的探测区域间的间距比对中板相应部位略宽，即探测区域的边缘与对中板的边缘间具有较小的间隙，间隙大小控制在对中精度允许范围内。

本方案提供的臂架回转对中装置可实现一键自动回转对中，大大降低了臂架回转对中的操作难度，回转对中快速高效，且对中精度高。

臂架回转对中装置工作原理如下：转台转动过程中，回转角度检测装置实时获取转台的回转角度信息，当需要回转对中时，用户只需要通过按钮或其他形式的对中控制开关向控制器发出开始对中指令，控制器便会根据回转角度信息控制驱动装置工作，使转台向初始零位旋转，当两个对中传感器中的一个被对中板触发时，控制器降低转台转速，控制转台以较低速度向初始零位转动，使对中板逐渐靠近未触发的对中传感器，当对中板到达两个对中传感器之间时，先前被触发的对中传感器恢复未触发状态，而另一个对中传感器保持未触发状态，此时控制器控制转台停止转动，对中结束。如果仅通过回转角度检测装置获取的回转角度信息控制控制臂架回转对中，对中的精度较差，时常会出现一些偏差，为此本方案提供的臂架回转对中装置在转台偏离初始零位较远时，根据回转角度信息控制转台较高速度回转，而在转台接近初始零位时，通过对中板与两个对中传感器配合为控制器提供信号，在转台快要到达初始零位时降低转台转速，在转台到达初始零位控制转台停止，从而有效提高转回转对中的精准度。需要说明的是，如果工作人员发出开始对中指令时转台本就处在初始零位上，此时回转角度检测装置实时获取转台的回转角度信息为零度，两个对中传感器也均未被触发，这种情况下控制器直接结束对中。

值得一说的是，本申请提供的臂架回转对中装置的可靠性高，即使有一个对中传感器失效也可准确对中。假定远离对中板的对中传感器失效，转台回转对中过程中，对中板会正常触发与之相近的对中传感器，随着转台转动使对中板转过未失效对中传感器的探测区域后，对中传感器恢复未触发状态，使控制器控制转台停止转动，对中完成。假定靠近对中板的对中传感器失效，转台回转对中过程中，由于相近的对中传感器失效，使得转台会转过初始零位，将远端的对中传感器触发，此时由于控制器程序会控制转台向初始零位转动使对中板接近未触发的对中传感器，因此转台会反转，随着转台转动使对中板转过未失效对中传感器的探测区域后，对中传感器恢复未触发状态，使控制器控制转台停止转动，对中完成。

具体地，在设计时，可令臂架回转对中装置在转台回转到正负10度内时降低转台转速，即转台偏离初始零位正负10度内时，对中板会触发一个对中传感器。

在上述技术方案中，可选地，对中传感器为接近开关或限位开关。

在上述任一技术方案中，可选地，回转角度检测装置为旋转编码器或机械编码器。

在上述任一技术方案中，优选地，臂架回转对中装置还包括对中控制开关，对中控制开关与控制器电连接。

工作人员通过中控制开关向控制器方式开始对中指令。

在上述任一技术方案中，对中板的形状有多种设计可选，如图3所示，可将对中板1设计成扇环状，如图4所示，也可以将对中板1设计成矩形，需要说明的是，也可以将中板设计成其他规则或不规则的形状，只要满足“转台处于初始零位时，对中板1位于两个对中传感器2之间，且两个对中传感器2的探测区域的边缘分别与对中板1的两侧边缘毗邻”这一要求即可。

具体地，转台和固定架之间设有回转支承，转台与回转支承的内圈固定连接、固定座与回转支承的外圈固定连接，对中板固定在转台或内圈上，两个对中传感器固定在固定座或外圈上；或者转台和固定架之间设有回转支承，转台与回转支承的内圈固定连接、固定座与回转支承的外圈固定连接，对中板固定在固定座或外圈上，两个对中传感器固定在转台或内圈上；或者转台和固定架之间设有回转支承，转台与回转支承的外圈固定连接、固定座与回转支承的内圈固定连接，对中板固定在转台或外圈上，两个对中传感器固定在固定座或内圈上；或者转台和固定架之间设有回转支承，转台与回转支承的外圈固定连接，固定座与回转支承的内圈固定连接，对中板固定在固定座或内圈上，两个对中传感器固定在转台或外圈上。

本发明第二方面的实施例提供了一种臂架回转对中控制方法，如图5所示，包括：步骤102，获取转台的回转角度信息；步骤104，获得开始对中信号时，根据回转角度信息控制转台向初始零位旋转；步骤106，通过对中板与沿转台周向间隔设置的两个对中传感器配合获取信号；步骤108，当一个对中传感器被对中板触发时，降低转台转速，控制转台向初始零位转动，使对中板逐渐靠近未触发对中传感器；步骤110，降低转台转速后，当两个对中传感器均不被对中板触发时，控制转台停止转动，对中结束。

通过本方案提供的臂架回转对中控制方法可实现一键自动回转对中，大大降低了臂架回转对中的操作难度，回转对中快速高效，且对中精度高。

臂架回转对中过程如下：转台转动过程中，回转角度检测装置实时获取转台的回转角度信息，当需要回转对中时，用户只需要通过按钮或其他形式的对中控制开关向控制器发出开始对中指令，控制器便会根据回转角度信息控制驱动装置工作，使转台向初始零位旋转，当两个对中传感器中的一个被对中板触发时，控制器降低转台转速，控制转台以较低速度向初始零位转动，使对中板逐渐靠近未触发的对中传感器，当对中板到达两个对中传感器之间时，先前被触发的对中传感器恢复未触发状态，而另一个对中传感器保持未触发状态，此时控制器控制转台停止转动，对中结束。如果仅通过回转角度检测装置获取的回转角度信息控制控制臂架回转对中，对中的精度较差，时常会出现一些偏差，为此本控制方法在转台偏离初始零位较远时，根据回转角度信息控制转台较高速度回转，而在转台接近初始零位时，通过对中板与两个对中传感器配合为控制器提供信号，在转台快要到达初始零位时降低转台转速，在转台到达初始零位控制转台停止，从而有效提高转回转对中的精准度。需要说明的是，如果工作人员发出开始对中指令时转台本就处在初始零位上，此时回转角度检测装置实时获取转台的回转角度信息为零度，两个对中传感器也均未被触发，这种情况下控制器直接结束对中。

在本发明的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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 (7)

1.一种臂架回转对中装置，用于转台臂架系统，所述转台臂架系统包括：臂架、转台、固定架和驱动装置，所述臂架设置在所述转台上，所述转台可转动地安装在所述固定架上，所述驱动装置用于带动所述转台相对固定架转动，其特征在于，包括：控制器、回转角度检测装置和对中检测组件，所述控制器分别与所述回转角度检测装置和所述驱动装置电连接，其中，所述对中检测组件安装在所述转台和所述固定架之间，对中检测组件包括对中板和用于与所述对中板配合的两个对中传感器，所述对中板设置在所述转台和所述固定架中的一个上，所述两个对中传感器与所述控制器电连接且沿周向间隔设置在所述转台和所述固定架中的另一个上，所述转台处于初始零位时，所述对中板位于所述两个对中传感器之间，且所述两个对中传感器的探测区域的边缘分别与所述对中板的两侧边缘毗邻。

2.根据权利要求1所述的臂架回转对中装置，其特征在于，

所述对中传感器为接近开关或限位开关。

3.根据权利要求1所述的臂架回转对中装置，其特征在于，

所述回转角度检测装置为旋转编码器或机械编码器。

4.根据权利要求1所述的臂架回转对中装置，其特征在于，

臂架回转对中装置还包括对中控制开关，所述对中控制开关与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的臂架回转对中装置，其特征在于，

所述对中板呈矩形、扇形、三角形、菱形、扇环或梯形。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的臂架回转对中装置，其特征在于，

所述转台和所述固定架之间设有回转支承，所述转台与所述回转支承的内圈固定连接、所述固定座与所述回转支承的外圈固定连接，所述对中板固定在所述转台或所述内圈上，所述两个对中传感器固定在所述固定座或所述外圈上；

或者所述转台和所述固定架之间设有回转支承，所述转台与所述回转支承的内圈固定连接、所述固定座与所述回转支承的外圈固定连接，所述对中板固定在所述固定座或所述外圈上，所述两个对中传感器固定在所述转台或所述内圈上；

或者所述转台和所述固定架之间设有回转支承，所述转台与所述回转支承的外圈固定连接、所述固定座与所述回转支承的内圈固定连接，所述对中板固定在所述转台或所述外圈上，所述两个对中传感器固定在所述固定座或所述内圈上；

或者所述转台和所述固定架之间设有回转支承，所述转台与所述回转支承的外圈固定连接，所述固定座与所述回转支承的内圈固定连接，所述对中板固定在所述固定座或所述内圈上，所述两个对中传感器固定在所述转台或所述外圈上。

7.一种臂架回转对中控制方法，其特征在于，包括：

实时获取转台的回转角度信息；

获得开始对中信号时，根据回转角度信息控制转台向初始零位旋转；

通过对中板与沿转台周向间隔设置的两个对中传感器配合获取信号；

当一个对中传感器被对中板触发时，降低转台转速，控制转台向初始零位转动，使对中板逐渐靠近未触发的对中传感器；

降低转台转速后，当两个对中传感器均不被对中板触发时，控制转台停止转动，对中结束。