CN112880709B - 无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统 - Google Patents

无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112880709B
CN112880709B CN202110048529.0A CN202110048529A CN112880709B CN 112880709 B CN112880709 B CN 112880709B CN 202110048529 A CN202110048529 A CN 202110048529A CN 112880709 B CN112880709 B CN 112880709B
Authority
CN
China
Prior art keywords
angle
excavator
shaped mounting
rotary
platform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110048529.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112880709A (zh
Inventor
刘天云
孙玉军
张建民
王玉孝
王恩志
芦永政
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Huanghe Hydropower Development Co Ltd
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN202110048529.0A priority Critical patent/CN112880709B/zh
Publication of CN112880709A publication Critical patent/CN112880709A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112880709B publication Critical patent/CN112880709B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统，其特征在于：在回转平台中央的中心回转接头上设置有齿圈，在回转平台中心孔壁处通过螺栓安装多片L型安装架，在两片L型安装架之间，安装顶端带测角传感器探孔的传动轴，在传动轴下端设置有与齿圈相同参数的齿轮；在上端一片L型安装架上安装角度编码器，角度编码器下端的测角传感器，插入所述传动轴的测角传感器探孔内，角度编码器上的信号传输线与挖掘机上的控制中心连接。通过在挖掘机的回转接头下部安装齿圈，中心孔壁处安装齿轮，齿轮轴另一端安装随轴转动的测角传感器。测角传感器实时测量回转平台相对下车行驶架的角度，测量系统能自动恢复上次停机时的回转角度，实现在线测量的优点。

Description

无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统
技术领域
本发明涉及到工程机械技术领域，确切说是一种无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统。
背景技术
随着无人驾驶技术的快速发展，无人驾驶挖掘机已经开始在土方工程施工中局部投入使用。然而，无人驾驶挖掘机回转平台转角的测量精度，直接影响其开挖作业、平整作业、工作效益、甚至施工安全。如何准确控制无人驾驶挖掘机回转平台的转角测量，是保证无人挖掘机正常工作的关键。因此，挖掘机上回转平台转角的在线测量技术，对无人驾驶挖掘机的控制至关重要。
目前，在转角测量技术领域，主要有基于DSP、基于单片机以及基于PC机等几种测量平台，在传感器的选择上有拉线式位移传感器、液压油压力传感器等。拉线式位移传感器，是通过将其本体固定在表面，并将不锈钢拉绳连接可移动物体，在物体移动时，传感器产生拉线伸缩的电子信号，从而获得位移值。如果把这种方法用在挖掘机回转平台的转角测量中，因拉线的长度有限，会制约挖掘机的转动，使挖掘机回转平台只能转动有限的圈数，并且还受温度影响。液压油压力传感器，通过对挖掘机承担转向的液压马达、液压油管的进出口压力统计，分析液压马达转过的齿数，进而换算得到转过的角度。这种方法的缺点在于，一旦有一个齿没有被统计进去，便会带来累积误差。
目前，市场上还没有更优测量挖掘机回转平台回转角度的方法与设备。
发明内容
为了填补上述技术空白，本发明的目的在于，提供一种无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统，是通过在挖掘机的回转接头下部安装齿圈，在回转平台中心孔壁处安装与齿圈相同参数的齿轮，齿轮轴另一端安装随轴转动的测角传感器。测角传感器实时测量回转平台相对下车行驶架的角度。在重启挖掘机时，测量系统能自动恢复上次停机时的回转角度，达到在线测量的目的。
本发明的目的是通过实施下述技术方案来实现：
无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统，包括挖掘机发动机、操作系统、车架系统、回转平台及中心回转接头，其特征在于：在回转平台中央的中心回转接头上设置有齿圈，在回转平台中心孔壁处通过螺栓安装多片L型安装架，在两片L型安装架之间，安装顶端带测角传感器探孔的传动轴，在所述传动轴下端设置有与齿圈相同参数的齿轮；且传动轴的顶端、下端分别穿过下面的两片L型安装架,在顶端一片L型安装架上安装带信号传输线的角度编码器，所述角度编码器下端的测角传感器，插入所述传动轴顶端的测角传感器探孔内，所述角度编码器上的信号传输线与挖掘机上的控制中心连接。
附加技术特征：
1)在两片L型安装架上安装的所述传动轴的位置，还安装有转动轴承。
2)所述齿圈与所述齿轮模数相同，传动比为1:1。
3)多片L型安装架的侧面，通过螺栓固定来增强刚度。
附图说明
图1为本发明主视图；
图2为本发明俯视图。
图中标记：1为挖掘机的回转平台，2为回转平台中央的中心回转接头，3为中心回转接头上设置的齿圈，4为L型安装架，5为顶端带测角传感器探孔的传动轴，6为与齿圈相同参数的齿轮，7为带信号传输线的角度编码器，8为角度编码器下端的测角传感器。
本发明的优点在于：提供一种无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统，是通过在挖掘机的回转接头下部安装齿圈，在回转平台中心孔壁处安装与齿圈相同参数的齿轮，齿轮轴另一端安装随轴转动的测角传感器。测角传感器实时测量回转平台相对下车行驶架的角度。在重启挖掘机时，测量系统能自动恢复上次停机时的回转角度，实现在线测量的优点。
具体实施方式
实施例1：
A型：无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统
其特征在于：在回转平台1中央的中心回转接头2上设置有齿圈3，在回转平台1中心孔壁处通过螺栓安装多片L型安装架4，在两片L型安装架4之间，安装顶端带测角传感器探孔的传动轴5，且传动轴的顶端、下端分别穿过下面的两片L型安装架4,在所述传动轴5下端设置有与齿圈相同参数的齿轮6；在顶端一片L型安装架4上安装带信号传输线的角度编码器7，所述角度编码器下端的测角传感器8，插入所述传动轴顶端的测角传感器探孔内，所述角度编码器7上的信号传输线与挖掘机上的控制中心连接。
挖掘机回转平台的转向是通过液压转向马达带动，将转动过程转递给测角传感器，然后通过信号传输线读取角度编码器的数值，数据处理单元计算挖掘机转向角度：计算挖掘机回转位置角度、位置有关信号。根据回转角度状态，实时提供挖掘机，控制系统根据收集数据采取相应控制策略，实现所需的挖掘机转向动作。
在初始标定时，只需要将挖掘机方向摆正(上车和下车同向)，记下此时的编码器刻度值、标定初值、回转平台相对位置，在重新启动挖掘机时，回转平台即可恢复停机时的相对位置。
在指定挖掘机回转平台，动臂与平台下车履带正前方向重合时，回转位置角为0，回转平台向左转(俯视为回转平台逆时针转动)时齿圈不转动，齿轮逆时针转动，转动角度与回转平台回转角度相同；回转平台向右转(俯视为顺时针转动)时，齿圈不转动，齿轮顺时针转动，转动角度与回转平台回转角度相同。
实施例2：
B型：无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统
本型无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统与A型无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统结构基本相同，区别仅在于：在两片L型安装架4上安装的所述传动轴5的位置，还安装有转动轴承。
实施例3：
C型：无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统
本型无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统与A型无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统结构基本相同，区别仅在于：所述齿圈3与所述齿轮6模数相同，传动比为1:1。
实施例4：
D型：无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统
本型无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统与A型无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统结构基本相同，区别仅在于：多片L型安装架的侧面，通过螺栓固定来增强刚度。

Claims (4)

1.无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统，包括挖掘机发动机、操作系统、车架系统、回转平台及中心回转接头，其特征在于：在回转平台(1)中央的中心回转接头(2)上设置有齿圈(3)，在回转平台(1)中心孔壁处通过螺栓安装多片L型安装架(4)，在两片L型安装架(4)之间，安装顶端带测角传感器探孔的传动轴(5)，且传动轴的顶端、下端分别穿过下面的两片L型安装架(4),在所述传动轴(5)下端设置有与齿圈相同参数的齿轮(6)；在顶端一片L型安装架(4)上安装带信号传输线的角度编码器(7)，所述角度编码器下端的测角传感器(8)，插入所述传动轴顶端的测角传感器探孔内，所述角度编码器(7)上的信号传输线与挖掘机上的控制中心连接。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统，其特征在于：在两片L型安装架(4)上安装的所述传动轴(5)的位置，还安装有转动轴承。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统，其特征在于：所述齿圈(3)与所述齿轮(6)模数相同，传动比为1:1。
4.根据权利要求1所述的无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统，其特征在于：多片L型安装架的侧面，通过螺栓固定来增强刚度。
CN202110048529.0A 2021-01-14 2021-01-14 无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统 Active CN112880709B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110048529.0A CN112880709B (zh) 2021-01-14 2021-01-14 无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110048529.0A CN112880709B (zh) 2021-01-14 2021-01-14 无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112880709A CN112880709A (zh) 2021-06-01
CN112880709B true CN112880709B (zh) 2022-05-06

Family

ID=76048502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110048529.0A Active CN112880709B (zh) 2021-01-14 2021-01-14 无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112880709B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114516367A (zh) * 2022-03-30 2022-05-20 清华大学 无人驾驶压路机角度自动控制系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0116474A1 (en) * 1983-02-12 1984-08-22 Kabushiki Kaisha Hikoma Seisakusho Earth-working machine
JPH1089948A (ja) * 1996-07-23 1998-04-10 Tone Corp 多軸掘削軸の捩じれ角度検出機構
CN102840848A (zh) * 2012-09-05 2012-12-26 徐州重型机械有限公司 转台回转角度检测装置及高空作业平台设备
CN202814383U (zh) * 2012-09-05 2013-03-20 徐州重型机械有限公司 转台回转角度检测装置及高空作业平台设备
CN203432571U (zh) * 2013-08-21 2014-02-12 徐州徐工施维英机械有限公司 工程机械回转角度的监测装置
CN108060693A (zh) * 2017-11-29 2018-05-22 中联重科股份有限公司渭南分公司 挖掘机的回转检测装置、控制系统、方法及挖掘机
CN109356219A (zh) * 2018-11-26 2019-02-19 百度在线网络技术（北京）有限公司 用于检测旋转角度的装置和挖掘机
CN110005016A (zh) * 2019-04-10 2019-07-12 柳州柳工挖掘机有限公司 回转中心接头及挖掘机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0116474A1 (en) * 1983-02-12 1984-08-22 Kabushiki Kaisha Hikoma Seisakusho Earth-working machine
JPH1089948A (ja) * 1996-07-23 1998-04-10 Tone Corp 多軸掘削軸の捩じれ角度検出機構
CN102840848A (zh) * 2012-09-05 2012-12-26 徐州重型机械有限公司 转台回转角度检测装置及高空作业平台设备
CN202814383U (zh) * 2012-09-05 2013-03-20 徐州重型机械有限公司 转台回转角度检测装置及高空作业平台设备
CN203432571U (zh) * 2013-08-21 2014-02-12 徐州徐工施维英机械有限公司 工程机械回转角度的监测装置
CN108060693A (zh) * 2017-11-29 2018-05-22 中联重科股份有限公司渭南分公司 挖掘机的回转检测装置、控制系统、方法及挖掘机
CN109356219A (zh) * 2018-11-26 2019-02-19 百度在线网络技术（北京）有限公司 用于检测旋转角度的装置和挖掘机
CN110005016A (zh) * 2019-04-10 2019-07-12 柳州柳工挖掘机有限公司 回转中心接头及挖掘机

Also Published As

Publication number Publication date
CN112880709A (zh) 2021-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1674724B1 (en) Methods and apparatus for wind turbine fatigue load measurement and assessment
CN112880709B (zh) 无人驾驶挖掘机回转平台角度测量系统
FI71601C (fi) Anordning foer att kontrollera graevningsdjup.
CA2530299A1 (en) Method and system for compensating for wheel wear on a train
US20050182575A1 (en) Device and method for measuring torque in an electromechanical steering system
CA2138461A1 (en) Automatic control of a machine used for excavating drifts, tunnels, stopes, caverns or the like
CN113107834B (zh) 一种非侵入式的轴向柱塞泵缸体动态特性测量方法
CN110949495A (zh) 一种方向盘角度纠正方法及装置
CN107109938A (zh) 隧道掘进机
CN113883068A (zh) 一种立式水泵机组主轴摆度的检测方法及系统
CN104808655B (zh) 一种大型旋转机械设备顶轴系统在线诊断装置及诊断方法
CN114088325A (zh) 一种轴系多测点同步扭振高精度监测方法
CN107398582B (zh) 基于机械参数特性的墙体检测电钻及检测方法
CN114703916A (zh) 挖掘机回转平台旋转角度精确测量系统
CN109553006B (zh) 一种智慧起重机健康诊断系统及工作方法
JPH0633775B2 (ja) 油圧ポンプの故障診断装置
CN207487609U (zh) 一种岩土工程边坡地表变形数据采集装置
CN108918141B (zh) 一种基于应变式智能齿轮的差动自编码方法
JP4235897B2 (ja) 多回転量検出方法およびその装置
CN101021412A (zh) 衬砌断面厚度自动检测方法及实现该方法的渠道成型机
CN201322601Y (zh) 非接触式行程测量装置
CN104634588B (zh) 一种驱动桥支撑刚度测量方法
CN102721466B (zh) 基于细化峭度分析的盾构机故障判别装置及其使用方法
US20230366172A1 (en) House swing sensor follower pinion
CN109632162A (zh) 一种超大口径钻井转盘转矩测试方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230907

Address after: 100084 No. 1 Tsinghua Yuan, Beijing, Haidian District

Patentee after: TSINGHUA University

Patentee after: Huanghe Hydropower Development Co., Ltd.

Address before: 100084 No. 1 Tsinghua Yuan, Beijing, Haidian District

Patentee before: TSINGHUA University