CN112942839B - 一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法 - Google Patents
一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于混凝土浇筑技术领域,具体涉及一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法,包括以下步骤:步骤1:将浇筑机的控制系统初始化;步骤2:设定第一液压马达的转弯速度参数、第二液压马达前进速度和转弯速度参数、各液压缸伸缩状态和复位状态的位移参数、目标标定参数以及PID的控制参数;步骤3:采集第一液压马达和两个第二液压马达的转速信息,采集第一液压缸活塞杆、第二液压缸活塞杆、第三液压缸活塞杆、第四液压缸活塞杆和工作台的位移信息;步骤4:遥控模式;步骤5:自动模式;步骤6:若完成浇筑工作,则停止,若未完成,则反馈至步骤3。本发明具有自由度多和灵活性强等优点,能够实现更加精准布料,大大提高了混凝土施工效率。
Description
技术领域
本发明属于混凝土浇筑机技术领域,具体涉及一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法。
背景技术
从20世纪初起,人们对机械化水平的认识不断提升,其中在各种基础建筑施工中尤为突出,建筑是建筑物与构筑物的总称,而在对高楼进行建筑时,墙体和柱均是竖向承重构件,它支撑着屋顶和楼板等,并将这些荷载及自重传给基础,承重柱在楼房中起着至关重要的作用,而在对承重柱进行浇注时,通常采用浇筑机对其进行浇注,从而能够快速的对承重柱框架进行浇注。现如今,混凝土机械设备的开发与生产能力也是评判一个国家制造业发展水平的重要标准。相比传统的混凝浇筑机机,移动式混凝土自动浇筑机最大的优点是能够提高施工的机械化水平,使混凝土浇筑的质量得到提高,同时增加混凝土施工的效率,减轻工人们的劳动负担,降低整个施工的总成本。
对于传统结构的混凝浇筑机来说,主要有以下缺点:
1、目前市场上的混凝土浇注机的布料装置的自由度少,灵活性较差,不能精准的实施布料,不能实时根据浇筑高度调整布料装置的位置,不够智能化而且效率比较低;
2、目前市场上的混凝浇筑机机多为固定式的,若要进行远距离布料,一则需要的臂长要足够,二则需要经常性的拆卸底座来布置合适的位置,因此,降低了混凝土施工的效率,增加了工人们的劳动负担,提高了整个施工的总成本;
3、传统结构的混凝浇筑机机流动性较差,若是人工布料,其实施的液面的高度有限以及难以精准的调整泵料速度;
4、现有的电动的混凝浇筑机机,采用的是电机带动齿轮减速器进行驱动,然而这种类型的动力源成本过高,自润滑性不好,时间一长,摩擦过大,无法正常工作而且维修成本过高;采用气动的混凝浇筑机机,由于气动系统压力较低,导致体积庞大,给安装和维修造成一定困难。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不能精准布料、不便于移动、效率低以及成本高等缺陷,提供一种能够实现精准布料、任意位置都能够灵活的移动、效率高以及智能化的移动式混凝土自动浇筑机的控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法,其特征在于:所述自动浇筑机包括:车体、安装在所述车体下方的移动装置、通过旋转装置转动安装在所述车体上的布料装置;所述布料装置包括:布料臂组件和安装在布料臂组件端部的并联组件;所述布料臂组件包括:通过第一空心转轴转动连接在所述旋转装置上的大臂、与所述大臂通过第二空心转轴转动连接的第一中臂、与所述第一中臂通过第三空心转轴转动连接的第二中臂以及与所述第二中臂通过第四空心转轴转动连接的小臂;所述并联组件包括:固定安装在所述小臂端部的基座台、通过万向节安装在所述基座台上的多个并联设置的微调液压缸以及通过万向节安装在所述微调液压缸的输出端的工作台;混凝土输送管道依次从所述第一空心转轴、第二空心转轴、第三空心转轴和所述第四空心转轴中心穿过,且所述混凝土输送管道的端部连接有输送软管,所述输送软管从所述工作台穿出;所述旋转装置上安装有第一液压缸,所述第一液压缸的伸缩端连接在所述大臂上;所述大臂上安装有第二液压缸,所述第二液压缸的伸缩端连接在所述第一中臂上;所述第一中臂上安装有第三液压缸,所述第三液压缸的伸缩端同轴连接有第一连杆和第二连杆,所述第一连杆与所述第三空心转轴固定连接,所述第二连杆与所述第二中臂连接;所述第二中臂上安装有第四液压缸,所述第四液压缸的伸缩端连接在所述小臂上;所述旋转装置包括设置在所述车体上的支撑柱、安装在所述支撑柱上的第一液压马达、与所述第一液压马达的输出轴同轴连接的主动齿轮、与所述主动齿轮外啮合的从动齿轮以及与所述从动齿轮固定连接的旋转台;所述从动齿轮通过轴承转动连接在所述支撑柱上;所述移动装置包括固定在所述车体下表面上的驱动支架、分别安装在所述驱动支架两端的第二液压马达以及与所述第二液压马达的输出轴同轴连接的驱动轮;还包括供油模块,所述供油模块包括:固定在所述车体上的油箱和直流电机;所述直流电机的输出轴连接有齿轮泵;所述齿轮泵的进油口与所述油箱管道连接,所述第一液压马达、第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、第四液压缸、第二液压马达和微调液压缸分别通过电磁阀与所述齿轮泵的出油口管道连接,多个所述电磁阀均安装在阀块上,所述阀块上设置有溢流阀;
所述自动浇筑机的控制系统包括:分别安装在所述第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和第四液压缸的活塞杆端部和工作台上的位移传感器;
分别安装在所述第二液压马达和所述第一液压马达上的转速传感器;
控制器,用来接收各所述位移传感器采集的位移信息和各所述转速传感器采集的转速信息,所述控制器对采集到的位移信息和转速信息经过PID运算后发送指令给各电磁阀;
报警器,当所述位移传感器或所述转速传感器检测到的数值超过规定的报警阈值后,所述控制器发送报警命令给报警器;
以及远程遥控器,所述远程遥控器发送指令给所述控制器;
所述自动浇筑机的控制方法,包括以下步骤:
步骤1:初始化;将浇筑机的控制系统初始化,检查控制器、各位移传感器、各转速传感器和各电磁阀反馈的参数是否正常,若不正常,不向下执行,报警器发出警报;若正常,进入步骤2;
步骤2:参数设定;通过远程遥控器发送信号给控制器来设定第一液压马达的转弯速度参数、第二液压马达前进速度和转弯速度参数、各液压缸伸缩状态和复位状态的位移参数、目标标定参数以及PID的控制参数,然后进入步骤3;
步骤3:数据采集;控制器捕捉目标位移信息,通过转速传感器分别采集第一液压马达和两个第二液压马达的转速信息,通过位移传感器分别采集第一液压缸活塞杆、第二液压缸活塞杆、第三液压缸活塞杆、第四液压缸活塞杆和工作台的位移信息,通过远程遥控器采集控制器处于遥控模式或自动模式信息;若处于遥控模式,则进入步骤4;若处于自动模式,则进入步骤5;
步骤4:遥控模式;若车体未到达指定位置,判断移动装置是否需要转弯,若需要,则通过远程遥控器按下移动装置自动转弯按钮,则进入移动装置自动转弯模式,直至移动装置转弯到位时停止,若车体需要前进,则通过远程遥控器按下移动装置自动前进模式,直至移动装置前进到位时停止,直到车体到达指定位置;通过远程遥控器按下布料臂组件伸缩按钮和并联组件伸缩按钮,同步驱动第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和第四液压缸伸缩,驱动微调液压缸伸缩,调整输送软管输出端的位置,直到输送软管到达目标位时停止伸缩,开始进行布料工作,布料工作结束后,通过远程遥控器按下布料臂组件复位按钮和并联组件复位按钮,驱动第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、第四液压缸和微调液压缸复位,进入步骤6;
步骤5:自动模式;通过各位移传感器检测第一液压缸活塞杆、第二液压缸活塞杆、第三液压缸活塞杆、第四液压缸活塞杆和微调液压缸的到位状态和复位状态参数,通过各转速传感器检测两个第二液压马达和第一液压马达到位状态和复位状态参数,通过目标位的设定值与各位移传感器和转速传感器检测到的实际位移值作差后,经过PID运算后,判断是否到达目标位,若不处于目标位,判断车体是否需要转弯,若需要,启动转弯模式,差速驱动两个驱动轮,再次判断是否继续转弯,若是,重复启动转弯模式;启动前进模式,进入前进控制模块,同步驱动两个驱动轮,再次判断是否需要继续前进,若是,重复启动前进模式,直至车体到达目标位;若处于目标位,则启动布料臂组件伸缩模式和并联组件微调模式,同步驱动第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸和第四液压缸伸缩,驱动微调液压缸伸缩,调整输送软管输出端的位置,若输送软管到达目标位,则第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸、第四液压缸和微调液压缸停止伸缩,若输送软管未到达目标位,则重复启动布料臂组件伸缩模式和并联组件微调模式;
步骤6:若完成浇筑工作,则停止,若未完成则反馈至步骤3。
进一步地,所述齿轮泵的进油口设置有过滤器。
进一步地,所述旋转台上安装有用来稳定布料装置平衡的负重块。
更进一步地,所述第一空心转轴、第二空心转轴、第三空心转轴和第四空心转轴的内径均比混凝土输送管道的外径大3mm-20mm。
本发明的一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法的有益效果是:
1、本发明的布料装置采用依次转动安装在旋转台前端的大臂、第一中臂、第二中臂、小臂和并联组件的串联机构,具有自由度多和灵活性强等优点,通过布料装置使混凝土输送管道到达指定位置,再通过并联组件对输送软管进行微调,可以更加精准的调整输送软管输出端的位置,能够实现更加精准布料。
2、本发明采用了自动化的控制系统进行智能浇筑,可智能化集中控制,能够根据混凝土液面上升的高度实时监测和调整布料装置的位置,实现精准布料,大大提高工作效率,而且能够实时监测和记录整个浇筑过程的浇筑速度和浇筑进度等工况。
3、本发明通过直流电机带动齿轮泵工作,将液压油通入第二液压马达中,使第二液压马达带动两个驱动轮转动,通过控制输入第二液压马达的液压油流量不同,实现驱动轮方向的改变,有效地解决了因臂长不足而无法远距离布料的空间问题,实现了实际工况中任意位置都能够灵活移动,从而大大地提高了混凝土施工的效率,降低了工人们的劳动负担以及整个施工的总成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例的整体结构图;
图2是本发明实施例的整体结构右视剖视图;
图3是本发明实施例的整体结构后视剖视图;
图4是本发明实施例的布料装置的部分结构图;
图5是本发明实施例的布料臂组件的部分结构图;
图6是本发明实施例的并联组件的结构图;
图7是本发明实施例的部分结构图;
图8是本发明实施例的移动装置的爆炸图;
图9是本发明实施例的供油模块的爆炸图;
图10是本发明实施例的供油模块液压原理示意图;
图11是本发明实施例的控制系统硬件组成图;
图12是本发明实施例的控制系统流程图;
图13是本发明实施例的控制系统策略方框图。
图中:1、车体,2、移动装置,20、驱动支架,21、第二液压马达,22、驱动轮,23、辅助轮,24、管道保护壳,3、旋转装置,30、支撑柱,31、第一液压马达,32、主动齿轮,33、从动齿轮,34、旋转台,4、布料装置,41、布料臂组件,410、大臂,411、第一中臂,412、第二中臂,413、小臂,414、第一空心转轴,415、第二空心转轴,416、第三空心转轴,417、第四空心转轴,418、混凝土输送管道,419、输送软管,4110、第一液压缸,4111、第二液压缸,4112、第三液压缸,4113、第四液压缸,4114、第一连杆,4115、第二连杆,4116、连接销轴,49、并联组件,490、基座台,491、万向节,492、微调液压缸,493、工作台,6、负重块,7、控制器,8、供油模块,80、油箱,81、直流电机,82、齿轮泵,83、阀块,84、溢流阀,85、过滤器,86、保护壳,9、报警器,10、远程遥控器,11、供电模块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图13所示的本发明的一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法的具体实施例,自动浇注机包括车体1、安装在车体1下方的移动装置2以及通过旋转装置3转动安装在车体1上的布料装置4;布料装置4包括:布料臂组件41和安装在布料臂组件41端部的并联组件49;所述布料臂组件41包括:通过第一空心转轴414转动连接在旋转装置3上的大臂410、与大臂410通过第二空心转轴415转动连接的第一中臂411、与第一中臂411通过第三空心转轴416转动连接的第二中臂412以及与第二中臂412通过第四空心转轴417转动连接的小臂413;并联组件49包括:固定安装在小臂413端部的基座台490、通过万向节491安装在基座台490上的多个并联设置的微调液压缸492以及通过万向节491安装在微调液压缸492的输出端的工作台493;混凝土输送管道418依次从第一空心转轴414、第二空心转轴415、第三空心转轴416和第四空心转轴417中心穿过,混凝土输送管道418分别通过管道固定卡固定在大臂410、第一中臂411、第二中臂412和小臂413的左右两侧;且混凝土输送管道418的端部连接有输送软管419,输送软管419从工作台493穿出。旋转装置3上安装有第一液压缸4110,第一液压缸4110的伸缩端连接在大臂410上;大臂410上安装有第二液压缸4111,第二液压缸4111的伸缩端连接在第一中臂411上;第一中臂411上安装有第三液压缸4112,第三液压缸4112的伸缩端同轴连接有第一连杆4114和第二连杆4115,第一连杆4114与第三空心转轴416固定连接,第二连杆4115与第二中臂412连接;第二中臂412上安装有第四液压缸4113,第四液压缸4113的伸缩端连接在小臂413上。两个第一液压缸4110的固定端通过连接销轴4116与所述旋转台34同轴连接,两个第一液压缸4110的伸缩端分别与大臂410的两侧连接,输送软管419的输出端从并联组件49的中心穿过并与其固定连接,第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112和第四液压缸4113的活塞杆的端部均安装有位移传感器。通过供油模块8将液压油分别通入第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112和第四液压缸4113,驱动各个液压缸工作,从而调整大臂410、第一中臂411、第二中臂412和小臂413的位置,各个位移传感器实时监测大臂410、第一中臂411、第二中臂412和小臂413的位置信息,直至大臂410、第一中臂411、第二中臂412和小臂413到达指定的位置,再通过微调液压缸492对输送软管419的位置进行微调,直至输送软管419的输出端到达指定位置,从而实现布料工作,本发明的布料装置4采用串联机构,具有自由度多和灵活性强等优点,通过布料装置4使混凝土输送管道418到达指定位置,再通过并联组件49对输送软管419进行微调,可以更加精准的调整输送软管419输出端的位置,能够实现更加精准布料。
参见图4和图5,为了使混凝土输送管道能够更好的在第一空心转轴414、第二空心转轴415、第三空心转轴416和第四空心转轴417中转动,第一空心转轴414、第二空心转轴415、第三空心转轴416和第四空心转轴417的内径均比混凝土输送管道418的外径大3mm-20mm。
参见图2和图7,旋转装置3包括设置在车体1上的支撑柱30、安装在支撑柱30上的第一液压马达31、与第一液压马达31的输出轴同轴连接的主动齿轮32、与主动齿轮32外啮合的从动齿轮33以及与从动齿轮33固定连接的旋转台34;从动齿轮33通过轴承转动连接在支撑柱30上,旋转台34的后端安装有用来稳定布料装置4平衡的负重块6;第一液压马达31上安装有转速传感器。从动齿轮33的外盘与旋转台34固定连接,内盘与支撑柱30固定连接,从动齿轮33的内盘与外盘之间通过齿轮滚珠配合连接。通过第一液压马达31驱动主动齿轮32转动,从而带动从动齿轮33转动,进而使旋转台34旋转,调整布料装置4的方向。
参见图1,为了稳定布料装置4的整体平衡,在旋转台34的后端内嵌有负重块6。
参见图8和图9,移动装置2包括固定在车体11下表面上的驱动支架20、安装在驱动支架20两端的第二液压马达21以及与第二液压马达21的输出轴同轴连接的驱动轮22,第二液压马达21上设置有转速传感器,第二液压马达21的输出轴上通过联轴器安装有减速器,驱动支架20的内水平嵌套有管道保护壳24,阀块83与第二液压马达21管道连接。通过直流电机81带动齿轮泵82工作,将液压油通入第二液压马达21中,使第二液压马达21输出扭矩,带动两个驱动轮22转动,通过控制器7输入第二液压马达21的液压油流量不同,实现驱动轮22方向的改变,本发明采用齿轮泵82来驱动第二液压马达21工作,使移动装置2具有体积小和转弯半径大等优点,有效地解决了因臂长不足而无法远距离布料的空间问题,实现了实际工况中任意位置都能够灵活地进行移动调整,从而大大地提高了混凝土施工的效率,降低了工人们的劳动负担以及整个施工的总成本。
如图6所示,并联组件49包括与小臂413前端固定连接的基座台490、分别通过万向节491与基座台490转动连接的三个并联设置的微调液压缸492、均通过万向节491与微调液压缸492的伸缩端转动连接的工作台493以及设置在工作台493上的位移传感器,输送软管419的输出端从工作台493的中心穿过且与其固定连接。控制器7控制供油模块8将液压油通入三个微调液压缸492中,控制器7可以自由切换实施遥控模式/自动模式来控制微调液压缸492的行程,可以通过并联组件49精准的调整输送软管419的位置,能够实现精准布料。
参见图9,供油模块8包括安装在车体1上的油箱80和直流电机81;直流电机81的输出轴连接有齿轮泵82;齿轮泵82的进油口与油箱80管道连接,第一液压马达31、第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112和第四液压缸4113、第二液压马达21和微调液压缸492分别通过电磁阀与齿轮泵82的出油口管道连接,多个电磁阀均安装在阀块83上,阀块83上安装有对控制系统起过载保护的溢流阀84,齿轮泵82的进油口设置有过滤器85,各个电磁阀分别与控制器7的输出端相连接。启动直流电机81,带动齿轮泵82转动,使齿轮泵82向第二液压马达21、第一液压马达31、第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112和第四液压缸4113供油,从而带动第二液压马达21、第一液压马达31、第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112和第四液压缸4113工作,通过控制器7控制各个电磁阀,控制第二液压马达21、第一液压马达31、第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112和第四液压缸4113工作,驱动旋转台34以及各个臂动作,从而完成自动浇注机的整套工作。本发明采用了泵控马达驱动系统,相比电动或气动驱动系统,具有自润滑性好和效率高等优点。
如图2所示,供油模块8外设置有保护壳86,使浇注机的外观更加美观,而且能够对供油模块8起到保护作用。
参见图2,车体1下表面的四个角上均安装有辅助轮23,能够使浇筑机更加的平稳而且能够使浇注机更好的行走。
自动浇筑机的控制系统,包括:
分别安装在所述第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112和第四液压缸4113活塞杆端部和工作台493上的位移传感器;各位移传感器用来采集第一液压马达31、第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112、第四液压缸4113和工作台493的位移信息,并反馈给控制器7;
分别安装在所述第二液压马达21和第一液压马达31上的转速传感器;各转速传感器用于采集第一液压马达31和第二液压马达21的转速,并反馈给控制器7;
控制器7,用来接收各所述位移传感器采集的位移信息和各所述转速传感器采集的转速信息,所述控制器7对采集到的位移信息和转速信息经过PID运算后发送指令给各电磁阀;
报警器9,当所述位移传感器或所述转速传感器检测到的数值超过规定的报警阈值后,所述控制器7发送报警命令给报警器9;报警器9与控制器7的输出端电连接,报警装置的指示灯分布在控制器7的上端面。
以及远程遥控器10,所述远程遥控器10发送指令给所述控制器7。远程遥控器10通过无线信号接口分别与控制器7的输入端和输出端相连接。
还包括供电模块11,用来给直流电机81、控制器7、位移传感器和转速传感器供电。供电模块用来给整个控制系统供电;
自动浇筑机的控制方法,包括如下步骤:
步骤1:初始化;将浇筑机的控制系统初始化,检查控制器7、各位移传感器、各转速传感器和各电磁阀等反馈的参数是否正常,若不正常,不向下执行,报警器9发出警报;若正常,进入步骤2;
步骤2:参数设定;通过远程遥控器10发送信号给控制器7来设定第一液压马达31的转弯速度参数、第二液压马达21前进速度和转弯速度参数、各液压缸伸缩状态和复位状态的位移参数、目标标定参数以及PID的控制参数,然后进入步骤3;
步骤3:数据采集;控制器7捕捉目标位移信息,通过转速传感器分别采集第一液压马达31和两个第二液压马达21的转速信息,通过位移传感器分别采集第一液压缸4110活塞杆、第二液压缸4111活塞杆、第三液压缸4112活塞杆、第四液压缸4113活塞杆和工作台493的位移信息,通过远程遥控器10采集控制器7处于遥控模式或自动模式信息;若处于遥控模式,则进入步骤4;若处于自动模式,则进入步骤5;
步骤4:遥控模式;若车体1未到达指定位置,判断移动装置2是否需要转弯,若需要,则通过远程遥控器10按下移动装置2自动转弯按钮,则进入移动装置2自动转弯模式,直至移动装置2转弯到位时停止,若车体1需要前进,则通过远程遥控按下移动装置2自动前进模式,直至移动装置2前进到位时停止,直到车体1到达指定位置。通过远程遥控器10按下布料臂组件41伸缩按钮和并联组件49伸缩按钮,同步驱动第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112和第四液压缸4113伸缩,驱动微调液压缸492伸缩,调整输送软管419输出端的位置,直到输送软管419到达目标位时停止伸缩,开始进行布料工作,布料工作结束后,通过远程遥控器10按下布料臂组件41复位按钮和并联组件49复位按钮,驱动第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112、第四液压缸4113和微调液压缸492复位,进入步骤6;
步骤5:自动模式;通过各位移传感器检测第一液压缸4110活塞杆、第二液压缸4111活塞杆、第三液压缸4112活塞杆、第四液压缸4113活塞杆和微调液压缸492的到位状态和复位状态参数,通过各转速传感器检测两个第二液压马达21和第一液压马达31到位状态和复位状态参数,通过目标位的设定值与各位移传感器和转速传感器检测到的实际位移值作差后,经过PID运算后,判断是否到达目标位,若不处于目标位,判断车体1是否需要转弯,若需要,启动转弯模式,差速驱动两个驱动轮22,再次判断是否继续转弯,若是,重复启动转弯模式。启动前进模式,进入前进控制模块,同步驱动两个驱动轮22,再次判断是否需要继续前进,若是,重复启动前进模式,直至车体1到达目标位。若处于目标位,则启动布料臂组件41伸缩模式和并联组件49微调模式,同步驱动第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112和第四液压缸4113伸缩,驱动微调液压缸492伸缩,调整输送软管419输出端的位置,若输送软管419到达目标位,则第一液压缸4110、第二液压缸4111、第三液压缸4112、第四液压缸4113和微调液压缸492停止伸缩,若输送软管419未到达目标位,则重复启动布料臂组件41伸缩模式和并联组件49微调模式。
步骤6:若完成浇筑工作,则停止,若未完成则反馈至步骤3。
应当理解,以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (4)
1.一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法,其特征在于:所述自动浇筑机包括:车体(1)、安装在所述车体(1)下方的移动装置(2)以及通过旋转装置(3)转动安装在所述车体(1)上的布料装置(4);所述布料装置(4)包括:布料臂组件(41)和安装在布料臂组件(41)端部的并联组件(49);所述布料臂组件(41)包括:通过第一空心转轴(414)转动连接在所述旋转装置(3)上的大臂(410)、与所述大臂(410)通过第二空心转轴(415)转动连接的第一中臂(411)、与所述第一中臂(411)通过第三空心转轴(416)转动连接的第二中臂(412)以及与所述第二中臂(412)通过第四空心转轴(417)转动连接的小臂(413);所述并联组件(49)包括:固定安装在所述小臂(413)端部的基座台(490)、通过万向节(491)安装在所述基座台(490)上的多个并联设置的微调液压缸(492)以及通过万向节(491)安装在所述微调液压缸(492)的输出端的工作台(493);混凝土输送管道(418)依次从所述第一空心转轴(414)、第二空心转轴(415)、第三空心转轴(416)和所述第四空心转轴(417)中心穿过,且所述混凝土输送管道(418)的端部连接有输送软管(419),所述输送软管(419)从所述工作台(493)穿出;所述旋转装置(3)上安装有第一液压缸(4110),所述第一液压缸(4110)的伸缩端连接在所述大臂(410)上;所述大臂(410)上安装有第二液压缸(4111),所述第二液压缸(4111)的伸缩端连接在所述第一中臂(411)上;所述第一中臂(411)上安装有第三液压缸(4112),所述第三液压缸(4112)的伸缩端同轴连接有第一连杆(4114)和第二连杆(4115),所述第一连杆(4114)与所述第三空心转轴(416)固定连接,所述第二连杆(4115)与所述第二中臂(412)连接;所述第二中臂(412)上安装有第四液压缸(4113),所述第四液压缸(4113)的伸缩端连接在所述小臂(413)上;所述旋转装置(3)包括设置在所述车体(1)上的支撑柱(30)、安装在所述支撑柱(30)上的第一液压马达(31)、与所述第一液压马达(31)的输出轴同轴连接的主动齿轮(32)、与所述主动齿轮(32)外啮合的从动齿轮(33)以及与所述从动齿轮(33)固定连接的旋转台(34);所述从动齿轮(33)通过轴承转动连接在所述支撑柱(30)上;所述移动装置(2)包括固定在所述车体(1)下表面上的驱动支架(20)、分别安装在所述驱动支架(20)两端的第二液压马达(21)以及与所述第二液压马达(21)的输出轴同轴连接的驱动轮(22);还包括供油模块(8),所述供油模块(8)包括:安装在所述车体(1)上的油箱(80)和直流电机(81);所述直流电机(81)的输出轴连接有齿轮泵(82);所述齿轮泵(82)的进油口与所述油箱(80)管道连接,所述第一液压马达(31)、第一液压缸(4110)、第二液压缸(4111)、第三液压缸(4112)、第四液压缸(4113)、第二液压马达(21)和微调液压缸(492)分别通过电磁阀与所述齿轮泵(82)的出油口管道连接,多个所述电磁阀均安装在阀块(83)上,所述阀块(83)上设置有溢流阀(84);
所述自动浇筑机的控制系统包括:分别安装在所述第一液压缸(4110)、第二液压缸(4111)、第三液压缸(4112)、第四液压缸(4113)的活塞杆端部和工作台(493)上的位移传感器;
分别安装在所述第二液压马达(21)和所述第一液压马达(31)上的转速传感器;
控制器(7),用来接收各所述位移传感器采集的位移信息和各所述转速传感器采集的转速信息,所述控制器(7)对采集到的位移信息和转速信息经过PID运算后发送指令给各电磁阀;
报警器(9),当所述位移传感器或所述转速传感器检测到的数值超过规定的报警阈值后,所述控制器(7)发送报警命令给报警器(9);
以及远程遥控器(10),所述远程遥控器(10)发送指令给所述控制器(7);
所述自动浇筑机的控制方法,包括以下步骤:
步骤1:初始化;将浇筑机的控制系统初始化,检查控制器(7)、各位移传感器、各转速传感器和各电磁阀反馈的参数是否正常,若不正常,不向下执行,报警器(9)发出警报;若正常,进入步骤2;
步骤2:参数设定;通过远程遥控器(10)发送信号给控制器(7)来设定第一液压马达(31)的转弯速度参数、第二液压马达(21)前进速度和转弯速度参数、各液压缸伸缩状态和复位状态的位移参数、目标标定参数以及PID的控制参数,然后进入步骤3;
步骤3:数据采集;控制器(7)捕捉目标位移信息,通过转速传感器分别采集第一液压马达(31)和两个第二液压马达(21)的转速信息,通过位移传感器分别采集第一液压缸(4110)活塞杆、第二液压缸(4111)活塞杆、第三液压缸(4112)活塞杆、第四液压缸(4113)活塞杆和工作台(493)的位移信息,通过远程遥控器(10)采集控制器(7)处于遥控模式或自动模式信息;若处于遥控模式,则进入步骤4;若处于自动模式,则进入步骤5;
步骤4:遥控模式;若车体(1)未到达指定位置时,判断移动装置(2)是否需要转弯,若需要,则通过远程遥控器(10)按下移动装置(2)自动转弯按钮,则进入移动装置(2)自动转弯模式,直至移动装置(2)转弯到位时停止,若车体(1)需要前进,则通过远程遥控器(10)按下移动装置(2)自动前进模式,直至移动装置(2)前进到位时停止,直到车体(1)到达指定位置;通过远程遥控器(10)按下布料臂组件(41)伸缩按钮和并联组件(49)伸缩按钮,同步驱动第一液压缸(4110)、第二液压缸(4111)、第三液压缸(4112)和第四液压缸(4113)伸缩,驱动微调液压缸(492)伸缩,调整输送软管(419)输出端的位置,直到输送软管(419)到达目标位时停止伸缩,开始进行布料工作,布料工作结束后,通过远程遥控器(10)按下布料臂组件(41)复位按钮和并联组件(49)复位按钮,驱动第一液压缸(4110)、第二液压缸(4111)、第三液压缸(4112)、第四液压缸(4113)和微调液压缸(492)复位,进入步骤6;
步骤5:自动模式;通过各位移传感器检测第一液压缸(4110)活塞杆、第二液压缸(4111)活塞杆、第三液压缸(4112)活塞杆、第四液压缸(4113)活塞杆和微调液压缸(492)的到位状态和复位状态参数,通过各转速传感器检测两个第二液压马达(21)和第一液压马达(31)到位状态和复位状态参数,通过目标位的设定值与各位移传感器和转速传感器检测到的实际位移值作差后,经过PID运算后,判断是否到达目标位,若不处于目标位,判断车体(1)是否需要转弯,若需要,启动转弯模式,差速驱动两个驱动轮(22),再次判断是否继续转弯,若是,重复启动转弯模式;启动前进模式,进入前进控制模块,同步驱动两个驱动轮(22),再次判断是否需要继续前进,若是,重复启动前进模式,直至车体(1)到达目标位;若处于目标位,则启动布料臂组件(41)伸缩模式和并联组件(49)微调模式,同步驱动第一液压缸(4110)、第二液压缸(4111)、第三液压缸(4112)和第四液压缸(4113)伸缩,驱动微调液压缸(492)伸缩,调整输送软管(419)输出端的位置,若输送软管(419)到达目标位,则第一液压缸(4110)、第二液压缸(4111)、第三液压缸(4112)、第四液压缸(4113)和微调液压缸(492)停止伸缩,若输送软管(419)未到达目标位,则重复启动布料臂组件(41)伸缩模式和并联组件(49)微调模式;
步骤6:若完成浇筑工作,则停止,若未完成,则反馈至步骤3。
2.根据权利要求1所述的一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法,其特征在于:所述齿轮泵(82)的进油口设置有过滤器(85)。
3.根据权利要求1所述的一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法,其特征在于:所述旋转台(34)上安装有用来稳定布料装置(4)平衡的负重块(6)。
4.根据权利要求1所述的一种移动式混凝土自动浇筑机的控制方法,其特征在于:所述第一空心转轴(414)、第二空心转轴(415)、第三空心转轴(416)和第四空心转轴(417)的内径均比混凝土输送管道(418)的外径大3mm-20mm。
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