CN112160361A - 一种铲运机工作装置姿态自动调整控制方法 - Google Patents

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孟海滨
贾体锋
刘西超
杜祥虎
张强
冯艳秋
金立源
李炳成
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    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
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    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
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Abstract

本发明公开了一种铲运机工作装置姿态自动调整控制方法，控制方法基于铲运机工作装置自动调整系统，系统包括控制器、铲斗举升角度传感器、铲斗倾翻角度传感器、转速传感器，铲斗举升角度传感器用于检测铲斗举升高度，铲斗倾翻角度传感器，用于测量铲斗倾斜的角度，转速传感器用于检测匀运机行驶速度，控制方法包括如下步骤：控制器设定铲运机行驶触发值；铲运机行驶前，控制器检测工作装置的角度，作为工作装置的初始姿态值；当控制器检测到铲运机行驶速度等于或大于行驶触发值后，控制器实时计算工作装置的姿态测量值与初始姿态值的差值，采用PID调节控制工作装置回归到初始姿态位置。上述方法可以有效防止行驶中的铲运机铲斗物料撒落。

Description

一种铲运机工作装置姿态自动调整控制方法
技术领域
本发明涉及铲运机技术领域，具体涉及一种铲运机工作装置姿态自动调整控制方法。
背景技术
地下铲运机是专门为地下作业面设计的专用设备，是地下矿山完成爆破后对崩落矿石进行铲装、运输、卸载等联合作业、规模化开采的铲运装备。在地下铲运机铲装运输过程中，由于行驶路面的颠簸不平，导致铲斗随整车一起颠簸，并使铲斗中的物料洒落，降低铲运机的工作效率，以及影响工作场地的清洁。现有的铲斗操作一般是由操作者根据路况情况观察判断及工作经验进行调整操控，效果较差，效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铲运机工作装置姿态自动调整控制方法，以解决人为控制不易操作及效率低的问题。
为实现上述目的，本发明的一种铲运机工作装置姿态自动调整控制方法，所述控制方法基于铲运机工作装置自动调整系统，所述系统包括控制器、铲斗举升角度传感器、铲斗倾翻角度传感器、转速传感器，所述铲斗举升角度传感器用于检测铲斗举升高度，所述铲斗倾翻角度传感器，用于测量铲斗倾斜的角度，所述转速传感器用于检测匀运机行驶速度，所述铲斗举升角度传感器、铲斗倾翻角度传感器、转速传感器与所述控制器电连接，所述控制方法包括如下步骤：
S1、所述控制器设定铲运机行驶触发值；
S2铲运机行驶前，所述控制器检测工作装置的角度，作为工作装置的初始姿态值；
S3当所述控制器检测到铲运机行驶速度等于或大于行驶触发值后，控制器实时计算工作装置的姿态测量值与初始姿态值的差值，采用PID调节控制工作装置回归到初始姿态位置。
进一步地，所述系统还包括电磁阀，所述电磁阀与所述控制器电连接，所述电磁阀包括铲斗举升电磁阀、铲斗下降电磁阀、铲斗倾翻电磁阀、铲斗收斗电磁阀，所述控制器通过控制所述电磁阀使工作装置回归到初始姿态位置。
进一步地，所述控制器设定工作装置的角度变化范围，当所述控制器检测到工作装置的角度超过上述变化范围时，停止调整动作。
本发明的有益效果是：通过控制器检测工作装置的实时角度数据，与初始数据进行对比，采用PID调节使行驶中的铲运机的工作装置回归到初始姿态位置，从而使铲斗在运动中保持初状态，防止物料撒落。本方法摒弃了人为控制带来的误操作及操作困难，使铲运机的自动化控制得到提高。
附图说明
图1是本发明的逻辑框图；
图2是本发明的控制原理图；
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种铲运机工作装置姿态自动调整控制方法，该控制方法基于铲运机工作装置自动调整系统，该系统包括控制器、铲斗举升角度传感器、铲斗倾翻角度传感器、转速传感器，铲斗举升角度传感器用于检测铲斗举升高度，铲斗倾翻角度传感器，用于测量铲斗倾斜的角度，转速传感器用于检测匀运机行驶速度，铲斗举升角度传感器、铲斗倾翻角度传感器、转速传感器与控制器电连接。系统还包括电磁阀，电磁阀与控制器电连接，电磁阀包括铲斗举升电磁阀、铲斗下降电磁阀、铲斗倾翻电磁阀、铲斗收斗电磁阀，控制器通过控制电磁阀使工作装置回归到初始姿态位置。如图1所示，本系统采用的控制器型号为IMCT5040，在控制器的右侧，为铲斗举升电磁阀、铲斗下降电磁阀、铲斗倾翻电磁阀、铲斗收斗电磁阀。这里要说明一下，工作装置包括铲运机的大臂和铲斗，其中大臂通过俯仰动作带动铲斗举升和下降，本技术方案中的铲斗举升传感器安装在大臂上，铲斗举升电磁阀和铲斗下降电磁阀是控制大臂的抬起和下落。
如图1所示，控制方法包括如下步骤：
S1、控制器设定铲运机行驶触发值；
S2铲运机行驶前，控制器检测工作装置的角度，作为工作装置的初始姿态值；
S3当控制器检测到铲运机行驶速度等于或大于行驶触发值后，控制器实时计算工作装置的姿态测量值与初始姿态值的差值，采用PID调节控制工作装置回归到初始姿态位置。
由于在铲运机运行时，针对路面不平造成大臂角度变化及铲斗角度变化的幅度不大，那么控制器需要对上述角度变化设定一个范围，在这个范围内对大臂和铲斗进行调整属于正常调整，如果大臂动作和铲斗动作超过上述范围，则视为铲运机出现故障，则控制器停止动作调整。
本发明通过控制器采集工作装置的角度变化，与设定值进行对比，以此为基础进行PID调节，使运动中的工作装置的次态无限接近初始姿态，以防止铲斗内的物料撒落，这种自动控制的方式，与现有技术中的人为控制相比，其工作效率得到很大提高。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下可以作出的各种变化，都处于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种铲运机工作装置姿态自动调整控制方法，所述控制方法基于铲运机工作装置自动调整系统，所述系统包括控制器、铲斗举升角度传感器、铲斗倾翻角度传感器、转速传感器，所述铲斗举升角度传感器用于检测铲斗举升高度，所述铲斗倾翻角度传感器，用于测量铲斗倾斜的角度，所述转速传感器用于检测匀运机行驶速度，所述铲斗举升角度传感器、铲斗倾翻角度传感器、转速传感器与所述控制器电连接，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
S1、所述控制器设定铲运机行驶触发值；
S2铲运机行驶前，所述控制器检测工作装置的角度，作为工作装置的初始姿态值；
S3当所述控制器检测到铲运机行驶速度等于或大于行驶触发值后，控制器实时计算工作装置的姿态测量值与初始姿态值的差值，采用PID调节控制工作装置回归到初始姿态位置。
2.根据权利要求1所述的一种铲运机工作装置姿态自动调整控制方法，其特征在于，所述系统还包括电磁阀，所述电磁阀与所述控制器电连接，所述电磁阀包括铲斗举升电磁阀、铲斗下降电磁阀、铲斗倾翻电磁阀、铲斗收斗电磁阀，所述控制器通过控制所述电磁阀使工作装置回归到初始姿态位置。
3.根据权利要求1所述的一种铲运机工作装置姿态自动调整控制方法，其特征在于，所述控制器设定工作装置的角度变化范围，当所述控制器检测到工作装置的角度超过上述变化范围时，停止调整动作。
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