CN110258270B - 一种铣刨机的控制方法、控制系统及铣刨机 - Google Patents

Abstract

本发明属于铣刨机领域，公开了铣刨机的控制方法、控制系统及铣刨机，其中控制方法包括：S1、判断自动找平系统是否开启，是则转入步骤S2；S2、实时检测左、右立柱油缸的位移值；S3、判断左、右立柱油缸的位移值是否在设定范围，是则提示OK，否则转入步骤S4；S4、将未在设定范围内的位移值与预设位移值进行差值计算；S5、判断差值的绝对值是否大于等于第一预设值，是则转入步骤S6，否则返回步骤S2；S6、微调自动找平系统的侧板上提预设距离；S7、判断侧板上提次数是否达到预设次数，是则转入步骤S8，否则返回步骤S2；S8、控制左、右立柱油缸归至预设位置并报警。本发明的上述方法，能够实现对自动找平系统的故障诊断和控制，提高铣刨机运行稳定性。

Description

一种铣刨机的控制方法、控制系统及铣刨机

技术领域

本发明涉及铣刨机领域，尤其涉及一种铣刨机的控制方法、控制系统及铣刨机。

背景技术

铣刨机主要适用于各等级沥青路面病害的清除和剥离，也可用于高速公路、机场跑道和港口码头等的小规模作业及水泥路面的拉毛。现有铣刨机通常包括自动找平系统以及左/右立柱(下侧通过轮胎与地接触，上侧通过油缸与主机架相连，主要完成车身高度调节、铣刨作业时自动找平工作)，上述自动找平系统包括左/右侧板以及拉绳传感器，在路面起伏时，左侧板和右侧板会相应起伏，拉绳传感器检测到左侧板、右侧板相对机架的起伏大小，根据检测到的起伏大小控制左/右立柱升降进而控制铣刨轮的升降，最终使铣刨深度基本保持稳定。

但是现有铣刨机存在如下问题：

在工作状态下，如果左/右侧板出现积料及变形卡滞、拉绳脱落等故障，会导致立柱的升降及地势起伏产生的拉绳传感器数据变化无法及时准确反馈到控制器，自动找平功能失效，铣刨深度不受控制，立柱盲目的提升与下降，如手动干预不及时，存在车身失稳甚至倾车风险。

非工作状态下，由于立柱控制有左立柱提升或下降、右立柱提升或下降、左右立柱同步上升五种按钮控制模式，彼此间无任何逻辑关联，高度及水平方向调整车身不便，操纵不当极易造成车身左右倾角过大甚至倾车。同时，两立柱下降时，尤其是刀尖邻近地面时，若操作不当，也存在刀尖与地面的快速接触，既损害刀尖，也对非作业路面产生不必要的破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铣刨机的控制方法、控制系统及铣刨机，能够实时检测铣刨机运行情况，能够实现自动找平系统的故障诊断和控制，提高铣刨机运行稳定性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种铣刨机的控制方法，其包括以下步骤：

S1、判断自动找平系统是否开启，是则转入步骤S2；

S2、实时检测左、右立柱油缸的位移值；

S3、判断左、右立柱油缸的位移值是否在设定范围，是则提示OK，否则转入步骤S4；

S4、将未在所述设定范围内的位移值与预设位移值进行差值计算；

S5、判断所述差值的绝对值是否大于等于第一预设值，是则转入步骤S6，否则返回步骤S2；

S6、微调自动找平系统的侧板上提预设距离；

S7、判断所述侧板上提次数是否达到预设次数，是则转入步骤S8，否则返回步骤S2；

S8、控制左、右立柱油缸归至预设位置并报警。

作为优选，所述步骤S2包括：

通过安装在左、右立柱油缸上的位移传感器检测左、右立柱油缸的位移值。

作为优选，在执行步骤S8的同时，提示用户“是否进行替代性铣刨作业”，在接收到是的指令时，关闭自动找平系统，人工控制左、右立柱油缸的位移进行铣刨作业。

作为优选，在步骤S1自动找平系统未开启时，进行以下操作：

S9、判断当前铣刨轮刀尖位置至刀尖零位的距离是否为预设距离值，如果是，则控制铣刨轮以逐渐趋近于零的速度下降至所述刀尖零位。

作为优选，如果否，则执行步骤S10，所述步骤S10包括：

判断左立柱油缸和右立柱油缸之间的位移之差的绝对值是否大于等于第二预设值，如果是，则停止左立柱油缸和右立柱油缸的升降动作，并报警；如果否，则返回步骤S9。

作为优选，所述侧板上提预设距离后自动复位。

本发明还提供一种铣刨机，应用所述的铣刨机的控制方法。

本发明还提供一种铣刨机的控制系统，包括左、右立柱油缸、自动找平系统以及铣刨轮，所述左、右立柱油缸均安装有位移传感器，用于检测左、右立柱油缸的位移值，所述左、右立柱油缸的位移值被配置为应用于上述的控制方法，以进行铣刨机的控制。

作为优选，还包括左立柱油缸升降按钮、右立柱油缸升降按钮以及左右立柱油缸同步升降按钮。

本发明还提供一种铣刨机，包括上述的铣刨机的控制系统。

本发明的有益效果：通过检测左、右立柱油缸的位移值，并将不在预设范围内的位移值与预设位移值(即设定切深值换算的理论位移值)差值计算，随后判断差值是否大于等于第一预设值，如果大于等于，则控制侧板上提预设距离，对侧板进行微调，以使得其初步排除卡滞可能。随后继续判断侧板上提次数是否达到预设次数，如果达到，则说明侧板存在卡滞或者自动找平系统的拉绳传感器脱离的问题，此时控制左、右立柱油缸归位至预设位置，并向用户发出报警，以提示用户自动找平系统存在问题。可有效实现对自动找平系统的故障诊断和控制，提高铣刨机运行稳定性。

此外，在铣刨轮刀尖位置接近刀尖零位时，通过控制铣刨轮以逐渐趋近于零的速度下降至刀尖零位，能够有效避免刀尖与地面快速接触导致的刀尖损坏，也防止了作业路面被破坏。

附图说明

图1是本发明铣刨机的控制系统的结构示意图；

图2是本发明铣刨机的控制方法的流程图。

图中：

1、主机架；2、右立柱装置；3、拉绳传感器；4、右侧板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本发明提供一种铣刨机的控制系统，如图1所示，该铣刨机的控制系统包括主机架1、左立柱装置、右立柱装置2、铣刨轮、自动找平系统以及控制器，其中：

上述左、右立柱装置均包括立柱油缸(本实施例称作左、右立柱油缸)以及轮胎，该左、右立柱装置通过轮胎与地面接触，上侧通过左、右立柱油缸与主机架1连接，通过调节左、右立柱油缸的升降位移量，能够调节车身高度、倾角以及铣刨轮刀尖至地面的距离。

本实施例中，上述左、右立柱油缸均安装有位移传感器(图中未示出)，用于检测左、右立柱油缸的位移值。

上述自动找平系统包括拉绳传感器3以及侧板，其具体结构以及原理均为现有技术，不再赘述。通过拉绳传感器以及侧板，在路面起伏时，左侧板和右侧板4会相应起伏，拉绳传感器3检测到左侧板、右侧板4相对主机架1的起伏大小，根据检测到的起伏大小控制左、右立柱油缸升降进而控制铣刨轮的升降，最终使铣刨深度基本保持稳定。

可选地，本实施的铣刨机的控制系统还包括左立柱油缸升降按钮、右立柱油缸升降按钮以及左右立柱油缸同步升降按钮，其中左立柱油缸升降按钮用于单独控制左立柱油缸的升降，右立柱油缸升降按钮用于单独控制右立柱油缸的升降，左右立柱油缸同步升降按钮则控制左、右立柱油缸同步上升和下降。

本发明还提供一种铣刨机的控制方法，其可以通过上述铣刨机的控制系统来执行，具体的，如图2所示，该铣刨机的控制方法包括以下步骤：

S1、判断自动找平系统是否开启，是则转入步骤S2；

S2、实时检测左、右立柱油缸的位移值；

S3、判断左、右立柱油缸的位移值是否在设定范围，是则提示OK，否则转入步骤S4；

S4、将未在所述设定范围内的位移值与预设位移值进行差值计算；

S5、判断所述差值的绝对值是否大于等于第一预设值，是则转入步骤S6，否则返回步骤S2；

S6、微调自动找平系统的侧板上提预设距离；

S7、判断所述侧板上提次数是否达到预设次数，是则转入步骤S8，否则返回步骤S2；

S8、控制左、右立柱油缸归至预设位置并报警。

在自动找平系统开启时，通过位移传感器实时检测左、右立柱油缸的位移值，随后上传至控制器(为现有技术常见的结构，可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序)，控制器将左、右立柱油缸的位移值与预先存储的设定范围(即为一个范围值)对比，判断左、右立柱油缸的位移值是否在该设定范围内，如果在该设定范围内，则说明左、右立柱油缸的位移是符合作业要求的，此时自动找平系统处于正常工作状态，控制器提示OK于用户。

如果左、右立柱油缸的位移值不在设定范围内，则将未在该设定范围内的位移值与预设位移值进行差值计算，其中上述未在设定范围内的位移值可以是左、右立柱油缸的位移值中的一个或者两个，上述预设位移值为当前工况下的设定切深值换算成的理论位移值。

随后将上述差值的绝对值与预先存储的第一预设值对比，当差值的绝对值大于等于第一预设值时，说明有可能自动找平系统存在问题，此时微调未在该设定范围内的位移值所对应的立柱油缸同一侧的侧板，将该侧板上提预设距离(该预设距离较小)，在侧板上提预设距离后，会自动复位。通过上提侧板，来初步排除可能存在的侧板卡滞问题，以确保侧板一直浮动在底面上。如果上述差值的绝对值小于第一预设值，则循环检测上述步骤S2-S5。

在上提侧板后，控制器记录侧板上提次数，当侧板上提次数达到预设次数(如3次、4次等)时，此时说明侧板连续多次上提，左、右立柱油缸的位移依旧不符合当前工况的要求，也就说明当前的自动找平系统存在侧板卡滞或者拉绳传感器脱落的问题，控制器则控制左、右立柱油缸归至预设位置，并进行“左、右侧板卡滞无法排除或拉绳传感器脱落”报警。

本发明的上述控制方法，其能够实现对自动找平系统的故障诊断和控制，进而防止铣刨机侧翻，提高铣刨机运行稳定性。

进一步地，本实施例中，在执行步骤S8的同时，控制器还可以提示用户“是否进行替代性铣刨作业”，如果用户选择否，此时控制器控制铣刨机停止；如果选择是，控制器在接收到是的指令时，关闭自动找平系统，此时用户可以人工控制左、右立柱油缸升降来进行铣刨作业。即本实施例的控制方法，当自动找平系统出现故障时，其还可以通过手动操作来进行铣刨作业。

作为优选地技术方案，当自动找平系统未开启时，进行以下步骤：

S9、判断当前铣刨轮刀尖位置至刀尖零位的距离是否为预设距离值，如果否，则执行步骤S10；如果是，则执行步骤S11。

S10、判断左立柱油缸和右立柱油缸之间的位移之差的绝对值是否大于等于第二预设值，如果是，则执行步骤S12；如果否，则返回步骤S9。

S11、控制铣刨轮以逐渐趋近于零的速度下降至所述刀尖零位。

S12、停止左立柱油缸和右立柱油缸的升降动作，并报警。

即本实施例还包括对铣刨轮刀尖即将接触地面时的保护控制，即当铣刨轮刀尖距离刀尖零位(可以认为是接触地面的位置，也可以是设定的距离地面很近的位置)达到预设距离值时，此时说明铣刨轮刀尖即将接触地面，为了避免铣刨轮刀尖速度过快撞击地面，造成刀尖损坏或作业路面的破坏，本实施例通过控制器控制铣刨轮以逐渐趋近于零的速度下降至刀尖零位，即可以是以极低的速度匀速下降至刀尖零位，也可以是越接近刀尖零位速度越慢的方式下降至刀尖零位(当到达刀尖零位时，速度为零)。

如果铣刨轮刀尖距离刀尖零位没有达到预设距离值，此时则计算左立柱油缸和右立柱油缸之间的位移之差的绝对值，随后将该绝对值与第二预设值对比，如果左立柱油缸和右立柱油缸之间的位移之差的绝对值大于等于第二预设值，则说明左、右立柱油缸的高度差较大，铣刨机存在侧翻的风险，此时通过控制器停止左立柱油缸和右立柱油缸的升降动作，并报警。同时还可以提示用户如何操作，以防止铣刨机侧翻以及消除报警。

如果左立柱油缸和右立柱油缸之间的位移之差的绝对值小于第二预设值，则说明目前左、右立柱油缸的高度差不会造成铣刨机侧翻，此时循环判断铣刨轮刀尖至刀尖零位的距离是否为预设距离值，并继续循环步骤S9和S10。

通过上述步骤S9和S10，能够使得左、右立柱油缸的升降更加合理，进而保持铣刨机的车身稳定，而且也能够有效避免刀尖与地面快速接触导致的刀尖损坏，并且防止了作业路面被破坏。

本发明还提供一种铣刨机，应用上述的铣刨机的控制方法，以实现自动找平系统开启和关闭状态时对铣刨机的智能控制，提高铣刨机运行稳定性。本发明的铣刨机还可以包括上述的铣刨机的控制系统，并采用上述的铣刨机的控制方法。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铣刨机的控制方法，所述铣刨机的控制系统包括主机架，左立柱装置以及右立柱装置，所述左立柱装置包括左立柱油缸，所述右立柱装置包括右立柱油缸，所述左立柱装置和所述右立柱装置通过轮胎与地面接触，所述左立柱装置的上侧通过所述左立柱油缸与所述主机架连接，所述右立柱装置的上侧通过所述右立柱油缸与所述主机架连接，其特征在于，包括以下步骤：

S1、判断自动找平系统是否开启，是则转入步骤S2；

S2、实时检测左、右立柱油缸的位移值；

S3、判断左、右立柱油缸的位移值是否在设定范围，是则提示OK，否则转入步骤S4；

S4、将未在所述设定范围内的位移值与预设位移值进行差值计算；

S5、判断所述差值的绝对值是否大于等于第一预设值，是则转入步骤S6，否则返回步骤S2；

S6、微调自动找平系统的侧板上提预设距离；

S7、判断所述侧板上提次数是否达到预设次数，是则转入步骤S8，否则返回步骤S2；

S8、控制左、右立柱油缸归至预设位置并报警。

2.根据权利要求1所述的铣刨机的控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

通过安装在左、右立柱油缸上的位移传感器检测左、右立柱油缸的位移值。

3.根据权利要求1所述的铣刨机的控制方法，其特征在于，在执行步骤S8的同时，提示用户“是否进行替代性铣刨作业”，在接收到是的指令时，关闭自动找平系统，人工控制左、右立柱油缸的位移进行铣刨作业。

4.根据权利要求1所述的铣刨机的控制方法，其特征在于，在步骤S1自动找平系统未开启时，进行以下操作：

S9、判断当前铣刨轮刀尖位置至刀尖零位的距离是否为预设距离值，如果是，则控制铣刨轮以逐渐趋近于零的速度下降至所述刀尖零位。

5.根据权利要求4所述的铣刨机的控制方法，其特征在于，如果否，则执行步骤S10，所述步骤S10包括：

判断左立柱油缸和右立柱油缸之间的位移之差的绝对值是否大于等于第二预设值，如果是，则停止左立柱油缸和右立柱油缸的升降动作，并报警；如果否，则返回步骤S9。

6.根据权利要求1-5任一所述的铣刨机的控制方法，其特征在于，所述侧板上提预设距离后自动复位。

7.一种铣刨机的控制系统，包括左、右立柱油缸、自动找平系统以及铣刨轮，其特征在于，所述左、右立柱油缸均安装有位移传感器，用于检测左、右立柱油缸的位移值，所述左、右立柱油缸的位移值被配置为应用于权利要求1-6任一所述的控制方法，以进行铣刨机的控制。

8.根据权利要求7所述的铣刨机的控制系统，其特征在于，还包括左立柱油缸升降按钮、右立柱油缸升降按钮以及左右立柱油缸同步升降按钮。

9.一种铣刨机，其特征在于，包括权利要求7或8所述的铣刨机的控制系统。

10.一种铣刨机，其特征在于，应用权利要求1-6任一所述的铣刨机的控制方法。

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