CN110467119B - 用于垂直支腿展开、支腿展开的控制方法、系统及起重机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及支腿展开技术领域,公开了一种用于垂直支腿展开的控制方法、控制系统、用于支腿展开的控制方法、控制系统及起重机。所述用于垂直支腿展开的控制方法包括:获取所述多个垂直支腿的压力;获取车架的倾斜角;在所述多个垂直支腿的压力均小于或等于第一预设压力的情况下,控制该多个垂直支腿以第一速度伸出;以及在所述多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力大于所述第一预设压力的情况下,基于所述车架的倾斜角,采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出,其中,所述第二速度小于所述第一速度。本发明可打破传统方案中完全依靠操作人员手动控制的局限性,实现了垂直支腿展开、支腿展开的自动化过程。
Description
技术领域
本发明涉及支腿展开技术领域,具体地,涉及一种用于垂直支腿展开的控制方法、控制系统、用于支腿展开的控制方法、控制系统及起重机。
背景技术
支腿是起重机的重要组成部分之一,能对起重机的起重性能起到关键作用,在不增加车体宽度和不降低起重机机动性的前提下,为起重机提供较大的支撑跨度,提高其起重能力。
目前,通过操作车架两侧操纵杆或支腿控制箱,来实现支腿的伸出动作,如右前水平腿伸出需一直按住右前水平腿伸按钮不放,支腿到位与否需要操纵人员凭实际经验或目测得知。支腿由收车状态伸出到工作状态的过程为:先伸出一侧水平支腿,再伸另一侧水平支腿,然后将两侧垂直支腿伸至刚接触地面,再伸垂直支腿至轮胎抬离地面,最后依据水平仪或倾角传感器调整车架至水平状态。整个过程十分繁琐,即使是熟练操作工也需要较长时间才能将支腿伸至工作状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于垂直支腿展开的控制方法、控制系统、用于支腿展开的控制方法、控制系统及起重机,其可打破传统方案中完全依靠操作人员手动控制的局限性,实现了垂直支腿展开、支腿展开的自动化过程。
为了实现上述目的,本发明提供一种用于垂直支腿展开的控制方法,所述控制方法包括:获取所述多个垂直支腿的压力;获取车架的倾斜角;在所述多个垂直支腿的压力均小于或等于第一预设压力的情况下,控制该多个垂直支腿以第一速度伸出;以及在所述多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力大于所述第一预设压力的情况下,基于所述车架的倾斜角,采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出,其中,所述第二速度小于所述第一速度。
通过上述技术方案,本发明创造性地根据垂直支腿的压力,将控制垂直支腿伸出的过程分为采用两种不同的方式控制垂直支腿的伸出速度的过程,在多个垂直支腿的压力均小于或等于第一预设压力的情况下,控制该多个垂直支腿以较大的第一速度伸出,当多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力大于所述第一预设压力时,表明该至少一个垂直支腿接触到地面,根据车架的倾斜角并采用动态调平方法智能地控制该多个垂直支腿以不同的速度伸出,从而保证在垂直支腿伸出过程中车架的平稳性,由此,上述控制方法打破了传统方案中完全依靠操作人员手动控制的局限性,实现了垂直支腿展开的自动化过程。
相应地,本发明还提供一种用于支腿展开的控制方法,所述支腿包括多个水平支腿和与该水平支腿相应的多个垂直支腿,所述控制方法包括:控制所述多个水平支腿伸出;获取用于检测所述多个水平支腿是否伸至预设水平长度的第二检测信号;以及在所述第二检测信号表明所述多个水平支腿均伸至所述预设水平长度的情况下,采用上述的用于垂直支腿展开的控制方法控制所述多个垂直支腿伸出。
通过上述技术方案,本发明创造性地根据第二检测信号检测多个水平支腿是否伸至预设水平长度,并在水平支腿均伸至预设水平长度的情况下,采用上述的用于垂直支腿展开的控制方法控制该多个垂直支腿伸出,从而保证在垂直支腿伸出过程中车架的平稳性,由此,上述控制方法打破了传统方案中完全依靠操作人员手动控制的局限性,实现了支腿展开的自动化过程。
相应地,本发明还提供一种用于垂直支腿展开的控制系统,所述控制系统包括:压力获取装置,用于获取所述多个垂直支腿的压力;倾斜角获取装置,用于获取车架的倾斜角;以及控制装置,该控制装置包括:第一控制模块,用于在所述多个垂直支腿的压力均小于或等于第一预设压力的情况下,控制该多个垂直支腿以第一速度伸出;以及第二控制模块,用于在所述多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力大于所述第一预设压力的情况下,基于所述车架的倾斜角,采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出,其中,所述第二速度小于所述第一速度。
所述用于垂直支腿展开的控制系统与上述用于垂直支腿展开的控制方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
相应地,本发明还提供一种用于支腿展开的控制系统,所述支腿包括多个水平支腿和与该水平支腿相应的多个垂直支腿,所述控制系统包括:水平支腿控制系统,用于控制所述多个水平支腿伸出;第二检测信号获取装置,用于获取用于检测所述多个水平支腿是否伸至预设水平长度的第二检测信号;以及上述的用于垂直支腿展开的控制系统,用于在所述第二检测信号表明所述多个水平支腿均伸至所述预设水平长度的情况下,控制所述多个垂直支腿伸出。
所述用于支腿展开的控制系统与上述用于支腿展开的控制方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
相应地,本发明还提供一种起重机,所述起重机包括上述的用于垂直支腿展开的控制系统或上述的用于支腿展开的控制系统。
相应地,本发明还提供一种机器可读存储介质,所述机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行上述的用于垂直支腿展开的控制方法或上述的用于支腿展开的控制方法。
本发明的其它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发明的进一步理解,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发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明实施例提供的用于垂直支腿展开或支腿展开的控制系统的结构图;
图2a是本发明实施例提供的高压接近开关的安装位置的结构示意图;
图2b是本发明实施例提供的接近开关的安装位置的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的用于垂直支腿展开的控制方法的流程图;
图4是本发明实施例提供的用于支腿展开的控制方法的流程图;
图5是本发明实施例提供的用于支腿展开的控制方法的流程图;
图6是本发明实施例提供的用于垂直支腿展开的控制系统的结构图;以及
图7是本发明实施例提供的用于支腿展开的控制系统的结构图。
附图标记说明
1 总线比例阀 2 支腿箱
3 第一接近开关组 4 第二接近开关组
5 压力获取装置 6 控制装置
7 倾斜角获取装置 8 车架
9 无杆腔 10 垂直支腿
11 水平支腿 12 导向套
13 突起 14 活塞
30 高压接近开关 40 接近开关
60 第一控制模块 61 第二控制模块
70 水平支腿控制系统 80 第二检测信号获取装置
90 垂直支腿控制系统
具体实施方式
以下结合附图对本发明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发明,并不用于限制本发明。
本发明旨在保护以下的技术方案:远程或本地发出一键自动展开垂直支腿(或支腿)信号,当控制系统中的控制装置接收到该信号时,通过所获取的各采集装置(例如压力获取装置5、倾角获取装置7等)的信息,判断车架与垂直支腿(或支腿)的状态;并根据不同的状态,通过总线比例阀1控制垂直支腿(或支腿)以不同的速度伸出,从而实现垂直支腿(或支腿)的自动展开,如图1所示。
图1是本发明实施例提供的用于垂直支腿展开或支腿展开的控制系统的结构图。如图1所示,所述控制系统可包括:总线比例阀1,用于依据输入信号,准确输出相应电流,可实现压力、伸缩速度的无极调节,减小动作起、停冲击;支腿箱2,该支腿箱2通过CAN总线与控制装置6连接,用于实现支腿动作的自动控制与支腿的压力等信息的实时交互(例如,显示支腿的压力、车架的倾斜角等信息);第一接近开关组3,用于监控多个垂直支腿10的到位情况,即检测多个垂直支腿10是否伸至预设垂直长度;第二接近开关组4,用于监控水平支腿11的到位情况,即获检测水平支腿11是否伸至预设水平长度;压力获取装置5,用于实时监控垂直支腿10的油缸的有杆腔与无杆腔的压强,以获取垂直支腿10所承受的压力,参与防虚腿等安全策略控制;控制装置6,用于接收各传感器信息进行处理,实时控制总线比例阀,保证车辆处于安全状态;以及倾斜角获取装置7,用于检测车架8的倾斜角,以获取所述车架的水平度,该倾斜角获取装置7可为双轴倾角传感器,其是车辆控制策略中的核心传感器。
其中,第一接近开关组3可包括与多个垂直支腿10相对应的多个高压接近开关30,该高压接近开关30安装在控制垂直支腿10伸缩的油缸的无杆腔9内壁且与油缸全伸时的活塞14相距预设距离的位置上,如图2a所示,当垂直支腿10伸至预设垂直长度时,高压接近开关30与导向套12之间的距离刚达到该高压接近开关30的预设距离,高压接近开关30发出信号。所述高压接近开关30的安装位置考虑以下内容:控制垂直支腿10伸缩的油缸在未全伸状态下,垂直支腿10伸至预设垂直长度(即垂直支腿到位),即第一检测信号发出。由此,合理设计高压接近开关30的安装位置可防止油缸摒压。第二接近开关组4可包括与多个水平垂直支腿相对应的多个接近开关40,如图2b所示,该接近开关40被安装在车架8上,且接近开关40的位置与水平支腿11末端预设位置上的突起13的位置平行设置,当水平支腿11伸至预设水平长度时,水平支腿11末端预设位置上的突起13与接近开关40的距离最近,且接近开关40接通,即给出水平支腿11伸至预设水平长度的第二检测信号。当然,本发明中的高压接近开关30和接近开关40并不限于上述安装位置,其他任何合理的能够表明支腿是否伸至预设长度的安装方式均是可行的。
所述压力获取装置5可包括:压差检测装置,用于检测垂直支腿伸缩的油缸的有杆腔和无杆腔的压差;根据所述压差可精确获取垂直支腿的压力,从而可防止垂直支腿的压力计算的失真,特别是垂直支腿全伸到位后所承受的压力计算的失真,确保防虚腿控制策略安全实施。
所述控制装置6可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其他任何类型的集成电路(IC)、状态机等等。
对于控制垂直支腿的伸出过程,为同时保证垂直支腿的伸出速度与车架的调平,对整个过程实行分段控制,即未接触地面阶段、及车架起升自动调平阶段。其中,所述未接触地面阶段:多个垂直支腿的压力均小于或等于定值P0,在该阶段内控制垂直支腿以较大的速度伸出。所述车架起升自动调平阶段:多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力大于定值P0,即多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿接触到地面。所述车架起升自动调平阶段又可包括动态调平阶段和二次调平阶段,在该两个阶段中,本方案分别采用动态调平策略(即固定以某一个垂直支腿为基准,其它垂直支腿跟随基准支腿进行伸或缩的动作),及二次调平策略(即动态确定相对于地面位置最低处的垂直支腿为基准腿,其它垂直支腿跟随基准支腿进行伸或缩的动作),以确保整个过程中的车架水平。
图3是本发明实施例提供的用于垂直支腿展开的控制方法的流程图。如图3所示,所述用于垂直支腿展开的控制方法可包括以下步骤:
步骤S301,获取所述多个垂直支腿的压力。
步骤S302,获取车架的倾斜角。
步骤S303,在所述多个垂直支腿的压力均小于或等于第一预设压力的情况下,控制该多个垂直支腿以第一速度伸出。
在所述多个垂直支腿的压力均小于或等于第一预设压力(例如P0)的情况下,表明垂直支腿的展开过程处于所述多个垂直支腿均未接触地面阶段,通过调节总线比例阀1(如图1所示)的开度,控制所述多个垂直支腿以较大的第一速度伸出。具体地,总线比例阀1的开度越大,相应的垂直支腿同步伸缩的速度越快;总线比例阀1的开度越小,相应的垂直支腿同步伸缩的速度越慢。例如,通过调节总线比例阀1的开度,控制所述多个垂直支腿以可允许的最大速度伸出。
步骤S304,在所述多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力大于所述第一预设压力的情况下,基于所述车架的倾斜角,采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出。
其中,所述第二速度小于所述第一速度。所述采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出可包括:基于所述车架的倾斜角,对所述多个垂直支腿的预设速度进行修正;以及控制所述多个垂直支腿以各自修正后的速度伸出。具体地,所述基于所述车架的倾斜角,对所述多个垂直支腿的预设速度进行修正可包括:在所述多个垂直支腿为4个垂直支腿的情况下,若以所述4个垂直支腿中的左前垂直支腿为基准腿,则对该4个垂直支腿的预设速度所做的修正量分别为:ΔQ左前=0;ΔQ右前=Q1(θX);ΔQ左后=Q2(θY);ΔQ右后=Q3(θX)+Q4(θY,其中,ΔQ左前、ΔQ右前、ΔQ左后、ΔQ右后分别为对左前垂直支腿、右前垂直支腿、左后垂直支腿及右后垂直支腿的预设速度所做的修正量;以及θX、θY分别为沿所述车架所在平面上的X轴的倾斜角、Y轴的车架倾斜角,其中X轴的正方向由所述车架的左侧垂直支腿指向右侧垂直支腿,Y轴的正方向由所述车架的后侧垂直支腿指向前侧垂直支腿。
若基准腿(例如左前垂直支腿)的伸出速度为一定值Q0,其它支腿的伸出跟随该基准腿,其它支腿的伸出速度由以下两个部分组成:一部分是基准腿的输出量Q0,另一部分则根据X轴和Y轴的倾斜角进行调节的调节量ΔQ。由此,其它三个垂直支腿总是追随基准腿的动作,同步调节保持X和Y方向的水平。
在上述实施例的基础上,随着垂直支腿的逐渐伸出,在某时刻,多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿会接触到地,该至少一个垂直支腿的压力大于第一预设压力。之后,在车架自动升起的过程中,接触到地面的垂直支腿的压力逐渐增大,当多个垂直支腿展开至预设垂直长度(即垂直支腿到位)时,车辆的轮胎也会完全脱离地面,此时,多个垂直支腿所承受的压力基本稳定在一个定值附近。在车架自动升起的过程,若由于地面不平等因素导致的车架倾斜,此时即使垂直油缸全伸,车架也不能达到调平状态,则可采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的速度伸出。
在优选实施例中,所述控制方法还可包括:获取用于检测所述多个垂直支腿是否伸至预设垂直长度的第一检测信号;在所述第一检测信号表明所述多个垂直支腿均伸至所述预设垂直长度、且所述车架不水平的情况下,采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出,其中,所述第三速度小于所述第二速度;以及在所述车架的倾斜角小于预设倾斜角、且所述多个垂直支腿的压力均大于第二预设压力的情况下,控制停止所述多个垂直支腿的伸出,其中,所述车架不水平的情况可包括:所述车架的倾斜角大于所述预设倾斜角且不超过倾斜角阈值、和/或所述多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力小于或等于所述第二预设压力;所述第二预设压力大于所述第一预设压力。
其中,所述采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出可包括:基于所述车架的倾斜角,动态确定相对于地面位置最低的垂直支腿为基准腿;控制所述基准腿的速度为0;以及基于所述车架的倾斜角,控制所述多个垂直支腿中除所述基准腿之外的其他垂直支腿的速度。在二次调平的过程中,基准腿并不是固定的,由多个垂直支腿的实时位置来决定。若所述4个垂直支腿中的左前垂直支腿相对于地面位置最低,则左前垂直支腿为基准腿,则控制该4个垂直支腿的速度分别为:ΔQ‘左前=0;ΔQ‘右前=Q’1(θX);ΔQ‘左后=Q’2(θY);ΔQ‘右后=Q’3(θX)+Q’4(θY)。当所述车架的倾斜角表明相对于地面位置最低的垂直支腿为左后垂直支腿时,则以左后垂直支腿为基准腿,并采用类似于上述的方式确定其他垂直支腿的控制速度,于此不再赘述。由此,可通过上述二次调平方法控制多个垂直支腿以不同的速度伸出,从而实现对垂直支腿的微调。
通过车架的倾斜角,可确定各个垂直支腿相对于地面的位置。在动态调平和二次调平的过程中,若因车辆超载等原因导致车架沿X轴的倾斜角大于倾斜角阈值,则表明车架向左侧倾斜且倾斜程情况严重,此时,若继续控制该侧的垂直支腿伸出,则会存在安全隐患,在这种情况下,需控制停止位于车架左侧的垂直支腿的伸出。具体地,所述控制方法还可包括:在执行所述采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出和/或所述采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出的步骤中,在所述车架的倾斜角表明所述车架向特定方向倾斜的情况下,则控制停止该特定方向一侧的垂直支腿的伸出。上述倾角保护策略可避保证垂直伸腿在展开过程中的安全性。
在动态调平和二次调平的过程中,若某个垂直支腿离地,则可结合车架的倾斜角判断其是否为虚腿,若判断其确实为虚腿,则采用不同的控制策略限制垂直支腿动作。具体地,所述控制方法还可包括:在执行所述采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出和/或所述采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出的步骤中,在所述多个垂直支腿中的一个特定垂直支腿的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该一个特定垂直支腿所对应的车架的位置为最低或最高位置;或者所述多个垂直支腿中的两个特定垂直支腿的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该两个特定垂直支腿为同侧的垂直支腿或者位于对角线位置处的垂直支腿的情况下,表明所述一个或两个特定垂直支腿为虚腿,则采用不同的策略控制所述多个垂直支腿的伸出。
具体地,在所述多个垂直支腿中的一个特定垂直支腿(例如左前垂直支腿)的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该一个特定垂直支腿所对应的车架的位置为最低位置的情况下,确定所述一个特定垂直支腿(例如左前垂直支腿)为虚腿,并限制所述多个垂直支腿中的其余垂直支腿(例如左后垂直支腿、右前垂直支腿及右后垂直支腿)伸出。在在所述多个垂直支腿中的一个特定垂直支腿(例如左前垂直支腿)的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该一个特定垂直支腿所对应的车架的位置为最高位置的情况下,确定所述一个特定垂直支腿(例如左前垂直支腿)为虚腿,并限制该虚腿(例如左前垂直支腿)伸出。在所述多个垂直支腿中的两个特定垂直支腿的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该两个特定垂直支腿为同侧的垂直支腿(例如,左前垂直支腿及左后垂直支腿)的情况下,确定所述两个特定垂直支腿为虚腿,并限制所述多个垂直支腿中的其余垂直支腿(例如,右前垂直支腿及右后垂直支腿)伸出。所述多个垂直支腿中的两个特定垂直支腿的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该两个特定垂直支腿为位于对角线位置处的垂直支腿(例如,左前垂直支腿及右后垂直支腿)的情况下,表明所述两个特定垂直支腿为虚腿,并不限制任何垂直支腿伸出。上述防虚腿策略可保证垂直支腿在展开过程中的安全性。
综上所述,本发明创造性地根据垂直支腿的压力,将控制垂直支腿伸出的过程分为采用两种不同的方式控制垂直支腿的伸出速度的过程,在多个垂直支腿的压力均小于或等于第一预设压力的情况下,控制该多个垂直支腿以较大的第一速度伸出,当多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力大于所述第一预设压力时,表明该至少一个垂直支腿接触到地面,根据车架的倾斜角并采用动态调平方法智能地控制该多个垂直支腿以不同的速度伸出,从而保证在垂直支腿伸出过程中车架的平稳性,由此,上述控制方法打破了传统方案中完全依靠操作人员手动控制的局限性,实现了垂直支腿展开的自动化过程。
由于支腿包括垂直支腿和水平支腿,故本发明还将支腿自动展开的过程分为两个阶段:水平支腿展开阶段与垂直支腿展开阶段,其中水平支腿到位为垂直腿伸出的安全前提,而水平支腿伸出对车架无影响,故只需要确定水平支腿完全到位,即可进入垂直支腿的伸出步骤。
相应地,如图4所示,本发明还提供一种用于支腿展开的控制方法,所述支腿包括多个水平支腿和与该水平支腿相应的多个垂直支腿,所述控制方法包括以下步骤:步骤S401,控制所述多个水平支腿伸出;步骤S402,获取用于检测所述多个水平支腿是否伸至预设水平长度的第二检测信号;以及步骤S403,在所述第二检测信号表明所述多个水平支腿均伸至所述预设水平长度的情况下,采用上述的用于垂直支腿展开的控制方法控制所述多个垂直支腿伸出。
在控制多个垂直支腿伸出的过程中,车架与水平支腿末端预设位置上的突起13之间的空隙难免会发生变化,也就是说,安装在车架上的第二接近开关4与突起之间的空隙难免会发生变化。由于第二接近开关4的有效检测距离非常短(例如,1-3mm),即使水平支腿已经伸至预设水平长度,一旦第二接近开关4与突起之间的间距大于第二接近开关4的有效检测距离,该第二接近开关4将断开,故该接近开关4未能给出水平支腿伸至预设水平长度的信号。在这种情况下,仍可认为水平支腿到位,即第二检测信号处于触发保持状态。
具体地,所述控制方法还可包括:在采用上述的用于垂直支腿展开的控制方法控制所述多个垂直支腿伸出的过程中,在所述第二检测信号表明所述多个水平支腿未均伸至所述预设水平长度的情况下,不执行任何操作,以维持所述第二检测信号的触发保持状态。
具体而言,如图5所示,本发明实施例提供的用于支腿展开的控制过程如下:
步骤S501,接收自动展开支腿的信号。
实时监控是否接收到“自动展开支腿”指令,该指令可通过CAN总线传输到控制装置6。
步骤S502,控制多个水平支腿展开。
在接收到“自动展开支腿”指令的情况下,控制装置6给总线比例阀1发出“水平支腿展开”指令。
步骤S503,通过第二检测信号判断相应的水平支腿是否到位,若是,执行步骤S504;否则,执行步骤S505。
所述第二检测信号是由第二接近开关组4发出的。
步骤S504,停止相应的水平支腿的展开。
步骤S505,判断是否多个水平支腿均到位;若是,执行步骤S506;否则,执行步骤S502。
步骤S506,维持第二检测信号的触发保持状态,并控制多个垂直支腿以第一速度展开,之后,执行步骤S507与步骤S508。
进入垂直支腿伸出阶段,后续即使由第二检测信号表明多个水平支腿未均到位,也认为水平支腿到位,即维持第二检测信号的触发保持状态。与此同时,控制装置6向总线比例阀1发出“垂直支腿展开”指令。
步骤S507,判断多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力是否大于第二预设压力,若是,执行步骤S509;否则,执行步骤S506。
当至少一个垂直支腿的压力大于第一预设压力时,表明所述至少一个垂直支腿接触到地面。
步骤S508,判断多个垂直支腿中是否存在虚腿或车架向特定方向倾斜,若是,则执行步骤S518;否则,执行步骤S513。
步骤S509,采用动态调平方法控制多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出。
根据车架的倾斜角,自动地调节多个垂直支腿的伸出速度,从而确保车架的倾斜角在安全范围之内以较快的速度伸出。
步骤S510,通过第一检测信号判断相应的垂直支腿是否到位,若是,执行步骤S511;否则,执行步骤S512。
所述第一检测信号是由第一接近开关组3发出的。
步骤S511,停止相应的垂直支腿的展开。
步骤S512,判断是否多个垂直支腿均到位;若是,执行步骤S513;否则,执行步骤S509。
在多个垂直支腿均伸出预设垂直长度的情况下,认为垂直支腿均到位,若地面完全水平,则车架也处于水平状态。但事实上,地面往往不水平,相应地,车架也不水平,则需要通过执行步骤S513及步骤S514来调整车架的水平度。
步骤S513,判断车架是否不水平,若是,执行步骤S514;否则,执行步骤S516。
其中,所述第二预设压力大于第一预设压力。当车架的倾斜角大于预设倾斜角且不超过倾斜角阈值、和/或多个垂直支腿中的任意一个或多个垂直支腿的压力小于或等于第一预设压力成立时,表明车架不水平。在多个垂直支腿均到位,但车架不水平的情况下,支腿展开过程进入二次调平阶段;在多个垂直支腿均到位,且车架水平的情况下,表明垂直支腿的伸出过程完成。
步骤S514,采用二次调平方法控制多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出。
其中,所述第三速度小于所述第二速度。根据车架的倾斜角,采用高精度的二次调平策略调整多个垂直支腿的伸出速度,从而在车架的倾斜角在安全范围之内微调垂直支腿的伸出速度。
步骤S515,判断车架的倾斜角小于预设倾斜角、及多个垂直支腿的压力均大于第二预设压力的条件是否均满足,若是,执行步骤S516;否则,执行步骤S514。
在上述两个条件均满足的情况下,表明车架处于水平状态。
步骤S516,控制停止多个垂直支腿的伸出。
步骤S517,延迟预设时间后,控制熄火。
步骤S518,限制相应方向的危险动作。
在上述实施例中,还可以通过心跳检测来判断控制装置6与各采集装置(例如第一接近开关组3第二接近开关组4、压力获取装置5、及倾角获取装置7等)之间的通讯是否正常,在检测出通讯不正常的情况下,退出控制流程。
上述实施例在采用一键自动展开技术的基础上,采用动态调平与二次调平相结合的控制策略,动态调平策略采用相对较低的控制精度,确保垂直支腿伸缩的高效性,而二次调平采用高精度的调平策略,确保可满足作业的工况需求。此外,采用全过程倾角保护、心跳检测保护与防虚腿保护相结合的安全控制策略,保证在有效展开支腿的过程中,保证展开作业的安全性。
综上所述,本发明创造性地根据第二检测信号检测多个水平支腿是否伸至预设水平长度,并在水平支腿均伸至预设水平长度的情况下,采用上述的用于垂直支腿展开的控制方法控制该多个垂直支腿伸出,从而保证在垂直支腿伸出过程中车架的平稳性,由此,上述控制方法打破了传统方案中完全依靠操作人员手动控制的局限性,实现了支腿展开的自动化过程。
相应地,如图6所示,本发明还提供一种用于垂直支腿展开的控制系统,所述控制系统可包括:压力获取装置5,用于获取所述多个垂直支腿的压力;倾斜角获取装置,用于获取车架的倾斜角;以及控制装置6,该控制装置包括:第一控制模块60,用于在所述多个垂直支腿的压力均小于或等于第一预设压力的情况下,控制该多个垂直支腿以第一速度伸出;以及第二控制模块61,用于在所述多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力大于所述第一预设压力的情况下,基于所述车架的倾斜角,采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出,其中,所述第二速度小于所述第一速度。
优选地,所述控制系统还包括:第一检测信号获取装置,获取用于检测所述多个垂直支腿是否伸至预设垂直长度的第一检测信号,所述控制装置还包括:第三控制模块,用于在所述第一检测信号表明所述多个垂直支腿均伸至所述预设垂直长度、且所述车架不水平的情况下,采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出,其中,所述第三速度小于所述第二速度;以及第四控制模块,用于在所述车架的倾斜角小于预设倾斜角、且所述多个垂直支腿的压力大于第二预设压力的情况下,控制停止所述多个垂直支腿的伸出,其中,所述车架不水平的情况包括:所述车架的倾斜角大于所述预设倾斜角且不超过倾斜角阈值、和/或所述多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力小于或等于所述第二预设压力;所述第二预设压力大于所述第一预设压力。
优选地,所述第三控制模块包括:基准腿确定单元,用于基于所述车架的倾斜角,动态确定位于相对于地面位置最低的垂直支腿为基准腿;第二控制单元,用于控制所述基准腿的速度为0;以及第三控制单元,用于基于所述车架的倾斜角,控制所述多个垂直支腿中除所述基准腿之外的其他垂直支腿的速度。
优选地,所述控制装置还用于,在所述第二控制模块用于采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出和/或所述第三控制模块用于采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出的过程中,在所述车架的倾斜角表明所述车架向特定方向倾斜的情况下,则控制停止该特定方向一侧的垂直支腿的伸出。
优选地,所述控制装置还用于,在所述第二控制模块用于采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出和/或所述第三控制模块用于采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出的过程中,在所述多个垂直支腿中的一个特定垂直支腿的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该一个特定垂直支腿所处对应的车架的位置为并非最低或最高位置;或者所述多个垂直支腿中的两个特定垂直支腿的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该两个特定垂直支腿为同侧的垂直支腿或者位于对角线位置处的垂直支腿的情况下,表明所述一个或两个特定垂直支腿为虚腿,则采用不同的策略控制停止该特定垂直支腿所述多个垂直支腿的伸出。
优选地,所述第一检测信号通过第一接近开关获取。
优选地,所述第二控制模块包括:修正单元,用于基于所述车架的倾斜角,对所述多个垂直支腿的预设速度进行修正;以及第一控制单元,用于控制所述多个垂直支腿以各自修正后的速度伸出。
优选地,所述修正单元用于基于所述车架的倾斜角,对所述多个垂直支腿的预设速度进行修正包括:在所述多个垂直支腿为4个垂直支腿的情况下,若以所述4个垂直支腿中的左前垂直支腿为基准腿,则对该4个垂直支腿的预设速度所做的修正量分别为:ΔQ左前=0;ΔQ右前=Q1(θX);ΔQ左后=Q2(θY);ΔQ右后=Q3(θX)+Q4(θY),其中,ΔQ左前、ΔQ右前、ΔQ左后、ΔQ右后分别为对左前垂直支腿、右前垂直支腿、左后垂直支腿及右后垂直支腿的预设速度所做的修正量;以及θX、θY分别为沿所述车架所在平面上的X轴的倾斜角、Y轴的车架倾斜角,其中X轴的正方向由所述车架的左侧垂直支腿指向右侧垂直支腿,Y轴的正方向由所述车架的后侧垂直支腿指向前侧垂直支腿。
优选地,所述控制系统还包括:总线比例阀,所述控制装置通过调节所述总线比例阀的开度,来控制所述多个垂直支腿伸出的速度。
有关本发明提供的用于垂直支腿展开的控制系统的具体细节及益处可参阅上述针对用于垂直支腿展开的控制方法的描述,于此不再赘述。
相应地,如图7所示,本发明还提供一种用于支腿展开的控制系统,所述支腿包括多个水平支腿和与该水平支腿相应的多个垂直支腿,所述控制系统可包括:水平支腿控制系统70,用于控制所述多个水平支腿伸出;第二检测信号获取装置80,用于获取用于检测所述多个水平支腿是否伸至预设水平长度的第二检测信号;以及用于垂直支腿展开的控制系统(简称为垂直支腿控制系统90),用于在所述第二检测信号表明所述多个水平支腿均伸至所述预设水平长度的情况下,控制所述多个垂直支腿伸出。
优选地,所述水平支腿控制系统70还用于,在所述用于垂直支腿展开的控制系统用于控制所述多个垂直支腿伸出的过程中,在所述第二检测信号表明所述多个水平支腿未均伸至所述预设水平长度的情况下,不执行任何操作,以维持所述第二检测信号的触发保持状态。
有关本发明提供的用于支腿展开的控制系统的具体细节及益处可参阅上述针对用于支腿展开的控制方法的描述,于此不再赘述。
另外,在上述各实施例的基础上,本发明还可实现用于垂直支腿收回、支腿收回的控制系统及方法,其具体细节及益处可参阅上述用于垂直支腿展开、支腿展开的控制系统及方法的描述,于此不再赘述。
相应地,本发明还提供一种起重机,所述起重机包括上述的用于垂直支腿展开的控制系统或上述的用于支腿展开的控制系统。
当然,本发明并不限于上述起重机,同样也适用于任何采用支腿自动起升车架的工程车辆。
相应地,本发明还提供一种机器可读存储介质,所述机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行上述的用于垂直支腿展开的控制方法或上述的用于支腿展开的控制方法。
所述机器可读存储介质包括但不限于相变内存(相变随机存取存储器的简称,Phase Change Random Access Memory,PRAM,亦称为RCM/PCRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体(Flash Memory)或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备等各种可以存储程序代码的介质。
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。
Claims (20)
1.一种用于垂直支腿展开的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
获取多个垂直支腿的压力;
获取车架的倾斜角;
在所述多个垂直支腿的压力均小于或等于第一预设压力的情况下,控制该多个垂直支腿以第一速度伸出;以及
在所述多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力大于所述第一预设压力的情况下,基于所述车架的倾斜角,采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出,
其中,所述第二速度小于所述第一速度,
所述控制方法还包括:
获取用于检测所述多个垂直支腿是否伸至预设垂直长度的第一检测信号;
在所述第一检测信号表明所述多个垂直支腿均伸至所述预设垂直长度、且所述车架不水平的情况下,采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出,其中,所述第三速度小于所述第二速度;以及
在所述车架的倾斜角小于预设倾斜角、且所述多个垂直支腿的压力均大于第二预设压力的情况下,控制停止所述多个垂直支腿的伸出,
其中,所述车架不水平的情况包括:所述车架的倾斜角大于所述预设倾斜角且不超过倾斜角阈值、和/或所述多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力小于或等于所述第二预设压力;所述第二预设压力大于所述第一预设压力。
2.根据权利要求1所述的用于垂直支腿展开的控制方法,其特征在于,所述采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出包括:
基于所述车架的倾斜角,动态确定相对于地面位置最低的垂直支腿为基准腿;
控制所述基准腿的速度为0;以及
基于所述车架的倾斜角,控制所述多个垂直支腿中除所述基准腿之外的其他垂直支腿的速度。
3.根据权利要求1所述的用于垂直支腿展开的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
在执行所述采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出和/或所述采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出的步骤中,在所述车架的倾斜角表明所述车架向特定方向倾斜的情况下,则控制停止该特定方向一侧的垂直支腿的伸出。
4.根据权利要求1所述的用于垂直支腿展开的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
在执行所述采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出和/或所述采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出的步骤中,在所述多个垂直支腿中的一个特定垂直支腿的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该一个特定垂直支腿所对应的车架的位置为最低或最高位置;或者所述多个垂直支腿中的两个特定垂直支腿的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该两个特定垂直支腿为同侧的垂直支腿或者位于对角线位置处的垂直支腿的情况下,表明所述一个或两个特定垂直支腿为虚腿,则采用不同的策略控制所述多个垂直支腿的伸出。
5.根据权利要求1所述的用于垂直支腿展开的控制方法,其特征在于,所述采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出包括:
基于所述车架的倾斜角,对所述多个垂直支腿的预设速度进行修正;以及
控制所述多个垂直支腿以各自修正后的速度伸出。
6.根据权利要求5所述的用于垂直支腿展开的控制方法,其特征在于,所述基于所述车架的倾斜角,对所述多个垂直支腿的预设速度进行修正包括:
在所述多个垂直支腿为4个垂直支腿的情况下,若以所述4个垂直支腿中的左前垂直支腿为基准腿,则对该4个垂直支腿的预设速度所做的修正量分别为:
ΔQ左前=0;ΔQ右前=Q1(θX);
ΔQ左后=Q2(θY);ΔQ右后=Q3(θX)+Q4(θY),
其中,ΔQ左前、ΔQ右前、ΔQ左后、ΔQ右后分别为对左前垂直支腿、右前垂直支腿、左后垂直支腿及右后垂直支腿的预设速度所做的修正量;以及θX、θY分别为沿所述车架所在平面上的X轴的倾斜角、Y轴的车架倾斜角,其中X轴的正方向由所述车架的左侧垂直支腿指向右侧垂直支腿,Y轴的正方向由所述车架的后侧垂直支腿指向前侧垂直支腿。
7.一种用于支腿展开的控制方法,所述支腿包括多个水平支腿和与水平支腿相应的多个垂直支腿,其特征在于,所述控制方法包括:
控制所述多个水平支腿伸出;
获取用于检测所述多个水平支腿是否伸至预设水平长度的第二检测信号;以及
在所述第二检测信号表明所述多个水平支腿均伸至所述预设水平长度的情况下,采用根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的用于垂直支腿展开的控制方法控制所述多个垂直支腿伸出。
8.根据权利要求7所述的用于支腿展开的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
在采用根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的用于垂直支腿展开的控制方法控制所述多个垂直支腿伸出的过程中,在所述第二检测信号表明所述多个水平支腿未均伸至所述预设水平长度的情况下,不执行任何操作,以维持所述第二检测信号的触发保持状态。
9.一种用于垂直支腿展开的控制系统,其特征在于,所述控制系统包括:
压力获取装置,用于获取多个垂直支腿的压力;
倾斜角获取装置,用于获取车架的倾斜角;以及
控制装置,该控制装置包括:
第一控制模块,用于在所述多个垂直支腿的压力均小于或等于第一预设压力的情况下,控制该多个垂直支腿以第一速度伸出;以及
第二控制模块,用于在所述多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力大于所述第一预设压力的情况下,基于所述车架的倾斜角,采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出,
其中,所述第二速度小于所述第一速度,
所述控制系统还包括:第一检测信号获取装置,获取用于检测所述多个垂直支腿是否伸至预设垂直长度的第一检测信号,
相应地,所述控制装置还包括:
第三控制模块,用于在所述第一检测信号表明所述多个垂直支腿均伸至所述预设垂直长度、且所述车架不水平的情况下,采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出,其中,所述第三速度小于所述第二速度;以及
第四控制模块,用于在所述车架的倾斜角小于预设倾斜角、且所述多个垂直支腿的压力大于第二预设压力的情况下,控制停止所述多个垂直支腿的伸出,
其中,所述车架不水平的情况包括:所述车架的倾斜角大于所述预设倾斜角且不超过倾斜角阈值、和/或所述多个垂直支腿中的至少一个垂直支腿的压力小于或等于所述第二预设压力;所述第二预设压力大于所述第一预设压力。
10.根据权利要求9所述的用于垂直支腿展开的控制系统,其特征在于,所述第三控制模块包括:
基准腿确定单元,用于基于所述车架的倾斜角,动态确定位于相对于地面位置最低的垂直支腿为基准腿;
第二控制单元,用于控制所述基准腿的速度为0;以及
第三控制单元,用于基于所述车架的倾斜角,控制所述多个垂直支腿中除所述基准腿之外的其他垂直支腿的速度。
11.根据权利要求9所述的用于垂直支腿展开的控制系统,其特征在于,所述控制装置还用于,
在所述第二控制模块用于采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出和/或所述第三控制模块用于采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出的过程中,在所述车架的倾斜角表明所述车架向特定方向倾斜的情况下,则控制停止该特定方向一侧的垂直支腿的伸出。
12.根据权利要求9所述的用于垂直支腿展开的控制系统,其特征在于,所述控制装置还用于,
在所述第二控制模块用于采用动态调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第二速度伸出和/或所述第三控制模块用于采用二次调平方法控制该多个垂直支腿以各自不同的第三速度伸出的过程中,在所述多个垂直支腿中的一个特定垂直支腿的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该特定垂直支腿所对应的车架的位置为最低或最高位置;或者所述多个垂直支腿中的两个特定垂直支腿的压力小于所述第一预设压力、且所述车架的倾斜角表明该两个特定垂直支腿为同侧的垂直支腿或者位于对角线位置处的垂直支腿的情况下,表明所述一个或两个特定垂直支腿为虚腿,则采用不同的策略控制所述多个垂直支腿的伸出。
13.根据权利要求9所述的用于垂直支腿展开的控制系统,其特征在于,所述第一检测信号通过第一接近开关获取。
14.根据权利要求9所述的用于垂直支腿展开的控制系统,其特征在于,所述第二控制模块包括:
修正单元,用于基于所述车架的倾斜角,对所述多个垂直支腿的预设速度进行修正;以及
第一控制单元,用于控制所述多个垂直支腿以各自修正后的速度伸出。
15.根据权利要求14所述的用于垂直支腿展开的控制系统,其特征在于,所述修正单元用于基于所述车架的倾斜角,对所述多个垂直支腿的预设速度进行修正包括:
在所述多个垂直支腿为4个垂直支腿的情况下,若以所述4个垂直支腿中的左前垂直支腿为基准腿,则对该4个垂直支腿的预设速度所做的修正量分别为:
ΔQ左前=0;ΔQ右前=Q1(θX);
ΔQ左后=Q2(θY);ΔQ右后=Q3(θX)+Q4(θY),
其中,ΔQ左前、ΔQ右前、ΔQ左后、ΔQ右后分别为对左前垂直支腿、右前垂直支腿、左后垂直支腿及右后垂直支腿的预设速度所做的修正量;以及θX、θY分别为沿所述车架所在平面上的X轴的倾斜角、Y轴的车架倾斜角,其中X轴的正方向由所述车架的左侧垂直支腿指向右侧垂直支腿,Y轴的正方向由所述车架的后侧垂直支腿指向前侧垂直支腿。
16.根据权利要求9所述的用于垂直支腿展开的控制系统,其特征在于,所述控制系统还包括:总线比例阀,
所述控制装置通过调节所述总线比例阀的开度,来控制所述多个垂直支腿伸出的速度。
17.一种用于支腿展开的控制系统,所述支腿包括多个水平支腿和与水平支腿相应的多个垂直支腿,其特征在于,所述控制系统包括:
水平支腿控制系统,用于控制所述多个水平支腿伸出;
第二检测信号获取装置,用于获取用于检测所述多个水平支腿是否伸至预设水平长度的第二检测信号;以及
根据权利要求9-16中任一项权利要求所述的用于垂直支腿展开的控制系统,用于在所述第二检测信号表明所述多个水平支腿均伸至所述预设水平长度的情况下,控制所述多个垂直支腿伸出。
18.根据权利要求17所述的用于支腿展开的控制系统,其特征在于,所述水平支腿控制系统还用于,
在所述用于垂直支腿展开的控制系统用于控制所述多个垂直支腿伸出的过程中,在所述第二检测信号表明所述多个水平支腿未均伸至所述预设水平长度的情况下,不执行任何操作,以维持所述第二检测信号的触发保持状态。
19.一种起重机,其特征在于,所述起重机包括根据权利要求9-16中任一项权利要求所述的用于垂直支腿展开的控制系统或根据权利要求17-18中任一项权利要求所述的用于支腿展开的控制系统。
20.一种机器可读存储介质,其特征在于,所述机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行根据权利要求1-6中任一项所述的用于垂直支腿展开的控制方法或根据权利要求7-8中任一项所述的用于支腿展开的控制方法。
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