專利名稱：折疊臂架的控制方法和系統(tǒng)、控制器及混凝土布料機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于混凝土布料機(jī)械的折疊臂架的控制方法。此外，本發(fā)明還涉及一種上述折疊臂架的控制器、控制系統(tǒng)，以及包括上述折疊臂架的控制系統(tǒng)的混凝土布料機(jī)械。
背景技術(shù)：
混凝土泵車是一種常用的混凝土布料機(jī)械，一般包括行走裝置、泵送裝置和折疊臂架。行走裝置主要用于混凝土泵送設(shè)備工作場地的轉(zhuǎn)移；泵送裝置用于將混凝土泵送至折疊臂架的輸送管內(nèi)，通過折疊臂架的輸送管將混凝土輸送至需要的高度；控制系統(tǒng)通過控制各個(gè)臂架的伸展和收攏運(yùn)動(dòng)，將臂架的末端放置在目標(biāo)位置。現(xiàn)有技術(shù)中的折疊臂架的控制系統(tǒng)通常為液壓控制系統(tǒng)，主要包括臂架泵、多路閥和多個(gè)臂架油缸，臂架泵提供控制系統(tǒng)的液壓油，液壓油通過多路閥輸送到各個(gè)臂架油缸中，推動(dòng)臂架油缸動(dòng)作，控制折疊臂架的伸展和收攏動(dòng)作。請(qǐng)參考圖1，圖I為現(xiàn)有技術(shù)中一種折疊臂架的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，該折疊臂架包括五個(gè)臂節(jié)和五個(gè)臂架油缸，五個(gè)臂節(jié)自臂架根端至臂架末端依次連接，每個(gè)臂架油缸與至少一個(gè)臂節(jié)連接，能夠驅(qū)動(dòng)與該臂架油缸連接的一個(gè)臂節(jié)運(yùn)動(dòng)。在該圖中，當(dāng)?shù)谖灞奂苡透?2運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠驅(qū)動(dòng)第五臂節(jié)51繞第五臂節(jié)51與第四臂節(jié)41的鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)?shù)谒谋奂苡透?2運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠驅(qū)動(dòng)第四臂節(jié)41繞第四臂節(jié)41 與第三臂節(jié)31的鉸接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)第五臂節(jié)51轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)?shù)谌奂苡透?2運(yùn)動(dòng)時(shí),能夠驅(qū)動(dòng)第三臂節(jié)31繞第三臂節(jié)31與第二臂節(jié)21的鉸接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)第四臂節(jié)41、第五臂節(jié)51運(yùn)動(dòng)；當(dāng)?shù)诙奂苡透?2運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠驅(qū)動(dòng)第二臂節(jié)21繞第二臂節(jié)21和第三臂節(jié) 31的鉸接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)第三臂節(jié)31、第四臂節(jié)41和第五臂節(jié)51運(yùn)動(dòng)。。。以此類推，驅(qū)動(dòng)不同的臂架油缸，能夠?qū)崿F(xiàn)不同的臂節(jié)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)折疊臂架的展開或收攏。由于各個(gè)臂架油缸的液壓油流量直接影響到泵車臂架的運(yùn)動(dòng)速度，當(dāng)輸入的流量越大，泵車臂架運(yùn)動(dòng)速度越快，泵車臂架展開和收攏時(shí)花費(fèi)的時(shí)間就越少，工作效率越高。 所以，現(xiàn)有技術(shù)中本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采取加大臂架油缸流量的方法來增大折疊臂架展開或收攏過程中的運(yùn)動(dòng)速度。但是，隨著臂架的運(yùn)動(dòng)速度的增大，臂節(jié)發(fā)生彎折甚至折斷的危險(xiǎn)性也隨之增大。 因此，某些國家和地區(qū)對(duì)折疊臂架在展開或收攏過程中的運(yùn)動(dòng)速度做了具體的限定，例如歐洲就明確限定了工程機(jī)械臂架運(yùn)動(dòng)的最高速度。有鑒于此，為適應(yīng)不同地區(qū)對(duì)臂架運(yùn)動(dòng)的速度的限定，亟待提出一種新的臂架控制方法，使得整個(gè)臂架在展開或收攏的過程中臂架的運(yùn)動(dòng)速度不大于限定值，提高折疊臂架運(yùn)行的安全性能
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種折疊臂架的控制方法，使得整個(gè)折疊臂架展開或收攏過程中，各臂節(jié)末端均以不大于預(yù)定速度的速度運(yùn)動(dòng)，以提高折疊臂架的運(yùn)行的安全性。本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問題為提供一種折疊臂架的控制器、控制系統(tǒng)，以及包括該控制系統(tǒng)的混凝土布料機(jī)械。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種折疊臂架的控制方法，所述折疊臂架包括多個(gè)自臂架根端至臂架末端依次連接的臂節(jié)以及至少一個(gè)臂架油缸，每一所述臂架油缸與至少一個(gè)臂節(jié)連接，能夠驅(qū)動(dòng)與該臂架油缸連接的一個(gè)臂節(jié)運(yùn)動(dòng)；所述控制方法包括如下步驟獲取所述折疊臂架的一個(gè)預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2 ;獲取所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2 ；根據(jù)所述當(dāng)前行程L2和所述最大距離r2計(jì)算在所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下使具有所述最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)所述預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2 ；將流量小于或等于所述流量Q2的液壓油輸送至所述預(yù)定臂架油缸。優(yōu)選地，在計(jì)算出所述預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2后，將流量等于所述流量Q2的液壓油輸送至所述預(yù)定臂架油缸。優(yōu)選地,所述流量Q2根據(jù)公式Q2 = rlQl/r2獲得；其中，rl為所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)長度之和，Ql為同一行程L2條件下，最大距離r2為rl時(shí)，具有最大距離rl的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)所述預(yù)定臂架油缸需要的液壓油流量。優(yōu)選地，所述流量Q2根據(jù)預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2、最大距離r2查詢數(shù)據(jù)庫獲得。優(yōu)選地，所述最大距離r2通過以下方式之一獲得I)檢測各臂架油缸的行程，根據(jù)各臂架油缸的行程獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值；2)檢測所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，獲取上述距離中的最大值；3)檢測所述折疊臂架的各臂節(jié)的角度參數(shù)，根據(jù)各臂節(jié)的角度參數(shù)獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值。本發(fā)明提供一種折疊臂架的控制方法，包括如下步驟獲取折疊臂架的一個(gè)預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2 ;獲取預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2 ;根據(jù)當(dāng)前行程L2和最大距離r2計(jì)算在預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下使具有最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2 ;將流量小于或等于流量Q2的液壓油輸送至預(yù)定臂架油缸。采用上述方法，使得在折疊臂架的展開或收攏過程中，預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端均以不大于預(yù)定速度vO的速度運(yùn)動(dòng)，相比現(xiàn)有技術(shù)，避免了折疊臂架的臂節(jié)末端以超出預(yù)定速度vO的速度運(yùn)動(dòng)，保證了折疊臂架的展開或收攏的安全性和穩(wěn)定性。本發(fā)明還提供一種折疊臂架的控制器，所述折疊臂架包括多個(gè)自臂架根端至臂架末端依次連接的臂節(jié)以及至少一個(gè)臂架油缸，每一所述臂架油缸與至少一個(gè)臂節(jié)連接，能夠驅(qū)動(dòng)與該臂架油缸連接的一個(gè)臂節(jié)運(yùn)動(dòng)；所述控制器至少包括計(jì)算單元和控制單元，所述計(jì)算單元能夠根據(jù)所述折疊臂架的預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2及所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2計(jì)算在所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下使具有所述最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)所述預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2 ;所述控制單元能夠根據(jù)所述流量Q2將流量小于或等于所述流量Q2的液壓油輸送至所述預(yù)定臂架油缸。本發(fā)明還提供一種折疊臂架的控制系統(tǒng)，所述折疊臂架包括多個(gè)自臂架根端至臂架末端依次連接的臂節(jié)以及至少一個(gè)臂架油缸，每一所述臂架油缸與至少一個(gè)臂節(jié)連接， 能夠驅(qū)動(dòng)與該臂架油缸連接的一個(gè)臂節(jié)運(yùn)動(dòng)；所述控制系統(tǒng)至少包括檢測單元，用于獲取所述折疊臂架的一個(gè)預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2 ;獲取所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2 ；計(jì)算單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前行程L2和所述最大距離r2計(jì)算在所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下使具有所述最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)所述預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2 ；控制單元，用于將流量小于或等于所述流量Q2的液壓油輸送至所述預(yù)定臂架油缸。優(yōu)選地，所述控制單元用于在計(jì)算出所述預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2后，將流量等于所述流量Q2的液壓油輸送至所述預(yù)定臂架油缸。優(yōu)選地，所述計(jì)算單元用于根據(jù)公式Q2 = rlQl/r2獲得流量Q2 ；其中，rl為所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)長度之和，Ql為同一行程L2條件下，最大距離r2為rl時(shí)，具有最大距離為rl的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)所述預(yù)定臂架油缸需要的液壓油流量。優(yōu)選地，所述檢測單元用于通過以下方式之一獲得所述最大距離r2 I)獲取各臂架油缸的行程，根據(jù)各臂架油缸的行程獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值；2)檢測所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，獲取上述距離中的最大值；3)檢測所述折疊臂架的各臂節(jié)的角度參數(shù)，根據(jù)各臂節(jié)的角度參數(shù)獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值。本發(fā)明還提供一種混凝土布料機(jī)械，包括折疊臂架；所述折疊臂架采用如上所述的折疊臂架的控制系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述混凝土布料機(jī)械為混凝土泵車或混凝土攪拌泵車。由于上述折疊臂架的控制方法具有上述技術(shù)效果，因此，與該方法對(duì)應(yīng)的折疊臂架的控制器、控制系統(tǒng)以及包括該控制系統(tǒng)的混凝土布料機(jī)械也應(yīng)當(dāng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果，在此不再贅述。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中一種折疊臂架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所提供折疊臂架的控制方法的一種具體實(shí)施方式
的流程框圖；圖3為圖I所示的折疊臂架完全展開時(shí)的狀態(tài)圖；圖4本發(fā)明所提供折疊臂架的控制系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，圖I和圖3中的附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系為第一臂節(jié)11 ;第二臂節(jié)21 ;第三臂節(jié)31 ;第四臂節(jié)41 ;第五臂節(jié)51 ;第一臂架油缸12 ;第二臂架油缸22 ;第三臂架油缸32 ;第四臂架油缸42 ;第五臂架油缸52。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明旨在提供一種折疊臂架的控制方法，使得折疊臂架在展開或收攏的過程中臂架油缸驅(qū)動(dòng)的各臂節(jié)末端均以不大于預(yù)定速度的速度運(yùn)動(dòng)，大大提高臂架運(yùn)行的安全性能。此外，本發(fā)明還旨在提供一種折疊臂架的控制器、折疊臂架的控制系統(tǒng)，以及包括該控制系統(tǒng)的混凝土布料機(jī)械。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供折疊臂架的控制方法的一種具體實(shí)施方式
的流程框圖。在一種具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明提供一種折疊臂架的控制方法，折疊臂架包括多個(gè)自臂架根端至臂架末端依次連接的臂節(jié)以及至少一個(gè)臂架油缸，每一臂架油缸與至少一個(gè)臂節(jié)連接，能夠驅(qū)動(dòng)與該臂架油缸連接的一個(gè)臂節(jié)運(yùn)動(dòng)；如圖2所示，折疊臂架的控制方法包括如下步驟Sll :獲取折疊臂架的一個(gè)預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2 ;獲取預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2 ；S12:根據(jù)當(dāng)前行程L2和最大距離r2計(jì)算在預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下使具有最大距離 r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2 ；S13 :將流量小于或等于流量Q2的液壓油輸送至預(yù)定臂架油缸。下面以圖I所示的折疊臂架為例具體介紹上述控制方法的控制過程。設(shè)定第一臂架油缸12為預(yù)定臂架油缸，以vO為預(yù)定速度，當(dāng)?shù)谝槐奂苡透?2運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)第一臂節(jié)11運(yùn)動(dòng)(因此第一臂節(jié)11為預(yù)定臂節(jié))，并同時(shí)帶動(dòng)第二臂節(jié)21、第三臂節(jié)31、第四臂節(jié)41和第五臂節(jié)51同時(shí)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)臂架處于某一位置時(shí)，如圖I所示，步驟Sll獲取第一臂架油缸12的當(dāng)前行程L2，并獲取各臂節(jié)末端至第一臂節(jié)11的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2，經(jīng)分析此時(shí)第一臂節(jié)11末端、第二臂節(jié)21末端、第三臂節(jié)31末端、第四臂節(jié)41末端、第五臂節(jié)51末端距離第一臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離分別為e、d、c、b和a，比較可得出第四臂節(jié)41的末端距離鉸點(diǎn)最遠(yuǎn)，因此當(dāng)前最大距離r2為b。
完成步驟Sll后，步驟S12根據(jù)第一臂架油缸12的當(dāng)前行程L2和最大距離r2計(jì)算在第一臂架油缸12的驅(qū)動(dòng)下，第四臂節(jié)41末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)第一臂架油缸12 需要的流量Q2。最后，將流量小于或等于流量Q2的液壓油輸送至第一臂架油缸12，此時(shí)，第四臂節(jié)41末端以小于或等于預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)，由于其他各個(gè)臂節(jié)末端距離第一臂節(jié)11的根端鉸點(diǎn)的距離小于b，因此，在相同角速度的情況下，整個(gè)臂架上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度均小于第四臂節(jié)41末端的速度，換言之折疊臂架上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度均未超過預(yù)定速度vO。由上述工作過程可以看出，采用上述方法，使得在折疊臂架的展開或收攏過程中， 預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端均以不大于預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)，相比現(xiàn)有技術(shù)，避免了折疊臂架的臂節(jié)末端超出預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)，保證了折疊臂架的展開或收攏的安全性和穩(wěn)定性。還可以進(jìn)一步設(shè)置上述折疊臂架的控制方法的具體控制過程。在另一種具體實(shí)施方式
中，上述折疊臂架的控制方法在計(jì)算出預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2后，將流量等于流量Q2的液壓油輸送至預(yù)定臂架油缸。采用這種方法，使得在折疊臂架的展開或收攏過程中，預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下具有最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)，這使得在保證安全運(yùn)行的前提下，使得折疊臂架展開或收攏的時(shí)間減少，提高折疊臂架的工作效率。需要說明的是，上述具體實(shí)施方式
的控制方法可以具體為實(shí)時(shí)控制過程，即實(shí)時(shí)獲取預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2和最大距離r2，并實(shí)時(shí)計(jì)算預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2， 在根據(jù)流量Q2對(duì)預(yù)定臂架油缸實(shí)時(shí)控制，這樣能夠在折疊臂架的展開或收攏過程中的任意時(shí)刻均保證折疊臂架的安全性。當(dāng)然，上述控制方法也可以為間斷性控制。請(qǐng)參考圖3，圖3為圖I所示的折疊臂架完全展開時(shí)的狀態(tài)圖。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，上述折疊臂架的控制方法中可以根據(jù)公式Q2 = rlQl/r2獲得流量Q2 ;其中，rl為預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)長度之和，即為圖3所示的折疊臂架的預(yù)定臂架油缸的根端鉸點(diǎn)距離臂架末端的各個(gè)臂節(jié)末端距離預(yù)定臂架油缸的根端鉸點(diǎn)的最大距離，Ql為同一行程L2條件下，最大距離r2為rl時(shí)，具有最大距離為rl的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)預(yù)定臂架油缸需要的液壓油流量。其中，Ql可以根據(jù)有限元分析或試驗(yàn)預(yù)先得到Q1，即通過有限元分析或試驗(yàn)等方法得出當(dāng)最大距離為rl，且臂架末端以vO的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)前行程L2與流量Ql之間的關(guān)系。在控制過程中，即可根據(jù)L2來獲取Ql。例如在上述以第一臂架油缸12為預(yù)定臂架油缸的具體實(shí)例中，顯然最大距離 rl為al+bl+cl+dl+el，可以首先通過實(shí)驗(yàn)方法獲取同一行程L2條件下，具有最大距離 al+bl+cl+dl+el的臂節(jié)(即第五臂節(jié)51)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)第一臂架油缸12需要的液壓油流量Q1?？刂七^程中，獲取第一臂架油缸11的當(dāng)前行程L2和最大距離r2為b 后，根據(jù)L2可獲取Q1，然后通過Q2 = (al+bl+cl+dl+el) Ql/b獲得流量Q2。由此可見，采用這種方法能夠在控制過程中直接建立起流量Q2與最大距離r2 二者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，節(jié)省了大量實(shí)驗(yàn)和分析的工作量，并且能夠確?？刂凭?。當(dāng)然，還可以通過其他方式獲取上述流量Q2。例如，可以首先通過模擬分析等方法建立折疊臂架的最大距離r2、預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2與需要流量Q2 —一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，具體的控制過程中，獲取上述當(dāng)前行程L2和最大距離r2后，再通過查詢?cè)摂?shù)據(jù)庫獲取對(duì)應(yīng)的流量Q2。采用這種方式，能夠利用經(jīng)驗(yàn)值快速地獲取流量Q2。上述控制方法中，可以具體通過以下幾種方式獲取最大距離r2 第一種，可以先檢測各臂架油缸的行程，根據(jù)各臂架油缸的行程獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值。例如在上述具體實(shí)例中，可以采用長度傳感器檢測第一臂架油缸12、 第二臂架油缸22。。。第五臂架油缸52的行程，然后根據(jù)各個(gè)臂架油缸的行程計(jì)算得出第一臂節(jié)11、第二臂節(jié)21。。。第五臂節(jié)51的末端到第一臂節(jié)11的根端鉸點(diǎn)的距離e、d。。。a, 再通過比較得出最大距離r2為第四臂節(jié)41的末端到第一臂節(jié)11根端鉸點(diǎn)的距離b。由此可見，采用這種方法能夠較為準(zhǔn)確地獲取最大距離r2，進(jìn)一步提高控制精度。第二種，可以通過檢測部件檢測所述折疊臂架的各臂節(jié)的角度參數(shù)，根據(jù)各臂節(jié)的角度參數(shù)獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值。例如在上述具體實(shí)例中，可以采用角度傳感器檢測第一臂節(jié)11、第二臂節(jié)21。。。第五臂節(jié)51與水平面之間的角度，或者檢測第一臂節(jié)11與水平面的夾角以及每相鄰兩個(gè)臂節(jié)的夾角，然后根據(jù)各個(gè)夾角計(jì)算得出第一臂節(jié)11、第二臂節(jié)21。。。第五臂節(jié)51的末端到第一臂節(jié)11的根端鉸點(diǎn)的距離e、d。。。a，再通過比較得出最大距離r2為第四臂節(jié)41的末端到第一臂節(jié)11根端鉸點(diǎn)的距離b。與第一種獲取方法類似，采用這種方法能夠較為準(zhǔn)確地獲取最大距離r2，進(jìn)一步提高控制精度。第三種，可以通過檢測部件檢測檢測所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值。例如在上述具體實(shí)例中，可以采用位移傳感器或者GPRS定位裝置檢測第一臂節(jié)11、第二臂節(jié)21。。。 第五臂節(jié)51的末端到第一臂節(jié)11的根端鉸點(diǎn)的距離e、d。。。a，再通過比較得出最大距離 r2為第四臂節(jié)41的末端到第一臂節(jié)11根端鉸點(diǎn)的距離b。由此可見，采用這種控制方法能夠直接、快速地獲取最大距離r2，進(jìn)一步提高控制效率。此外，本發(fā)明還提供一種折疊臂架的控制器，至少包括計(jì)算單元和控制單元。計(jì)算單元能夠根據(jù)折疊臂架的預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2及預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2計(jì)算在預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下使具有最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2?？刂茊卧軌蚋鶕?jù)流量Q2將流量小于或等于流量Q2的液壓油輸送至預(yù)定臂架油缸。例如在上述具體實(shí)例中，在獲取第一臂架油缸12的當(dāng)前行程L2、最大距離r2為第四臂節(jié)41末端到第一臂節(jié)11根端的距離b后，上述控制器的計(jì)算單元能夠根據(jù)當(dāng)前行程L2、距離b計(jì)算出第一臂架油缸12需要的流量Q2。然后控制單元根據(jù)計(jì)算單元輸出的流量Q2向第一臂架油缸12輸送流量小于或等于流量Q2的液壓油。此時(shí)，第四臂節(jié)41末端以小于或等于預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)，由于其他各個(gè)臂節(jié)末端距離第一臂節(jié)11的根端鉸點(diǎn)的距離小于b，因此，在相同角速度的情況下，整個(gè)臂架上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度均小于第四臂節(jié)41 末端的速度，換而言之臂架上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度均未超過預(yù)定速度。由此可見，與上述控制方法類似地，采用上述控制器也能夠使得在折疊臂架的展開或收攏過程中，預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端均以不大于預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)，保證了折疊臂架的展開或收攏的安全性和穩(wěn)定性。請(qǐng)參考圖4，圖4本發(fā)明所提供折疊臂架的控制系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。在一種具體實(shí)施方式
中，如圖4所示，本發(fā)明還提供一種折疊臂架的控制系統(tǒng)，至少包括檢測單元，用于獲取折疊臂架的一個(gè)預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2;獲取預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2 ；計(jì)算單元，用于根據(jù)當(dāng)前行程L2和最大距離r2計(jì)算在預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下使具有最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2 ；控制單元，用于將流量小于或等于流量Q2的液壓油輸送至預(yù)定臂架油缸。例如在上述具體實(shí)例中，首先檢測單元獲取第一臂架油缸12的當(dāng)前行程L2，并利用長度檢測部件或角度檢測部件或位移檢測部件等獲取最大距離r2為第四臂節(jié)41末端到第一臂節(jié)11根端的距離b。然后上述控制系統(tǒng)的計(jì)算單元根據(jù)當(dāng)前行程L2、距離b計(jì)算出第一臂架油缸12需要的流量Q2。最后控制單元根據(jù)計(jì)算單元輸出的流量Q2向第一臂架油缸12輸送流量小于或等于流量Q2的液壓油。此時(shí)，第四臂節(jié)41末端以小于或等于預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)，由于其他各個(gè)臂節(jié)末端距離第一臂節(jié)11的根端鉸點(diǎn)的距離小于b，因此，在相同角速度的情況下，整個(gè)臂架上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度均小于第四臂節(jié)41末端的速度，換而言之臂架上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度均未超過預(yù)定速度。由此可見，與上述控制方法、控制器類似地，采用上述控制系統(tǒng)也能夠使得在折疊臂架的展開或收攏過程中，預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端均以不大于預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)，保證了折疊臂架的展開或收攏的安全性和穩(wěn)定性。具體的方案中，控制單元用于在計(jì)算出預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2后，將流量等于流量Q2的液壓油輸送至預(yù)定臂架油缸。這使得在折疊臂架的展開或收攏過程中，預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下具有最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)，這使得在保證安全運(yùn)行的前提下，使得折疊臂架展開或收攏的時(shí)間減少，提高折疊臂架的工作效率。進(jìn)一步地，計(jì)算單元用于根據(jù)公式Q2 = rlQl/r2獲得流量Q2 ;其中，rl為預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)長度之和，即為圖3所示的折疊臂架的預(yù)定臂架油缸的根端鉸點(diǎn)距離臂架末端的各個(gè)臂節(jié)末端距離預(yù)定臂架油缸的根端鉸點(diǎn)的最大距離，Ql 為同一行程L2條件下，最大距離r2為rl時(shí)，具有最大距離為rl的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO 運(yùn)動(dòng)時(shí)預(yù)定臂架油缸需要的液壓油流量。這樣，在控制系統(tǒng)的工作過程中直接建立起流量 Q2與最大距離r2 二者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，節(jié)省了大量實(shí)驗(yàn)和分析的工作量，并且能夠確?？刂凭?。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，上述控制系統(tǒng)的檢測單元可以具體通過以下幾種方式獲取最大距離r2 第一種，可以先獲取各臂架油缸的行程，根據(jù)各臂架油缸的行程獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值。
第二種，可以通過檢測部件檢測所述折疊臂架的各臂節(jié)的角度參數(shù)，根據(jù)各臂節(jié)的角度參數(shù)獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值。如上述控制方法中描述的相同，采用上述第一種和第二種檢測單元能夠較為準(zhǔn)確地獲取最大距尚r2,進(jìn)一步提聞控制精度。第三種，可以通過檢測部件檢測檢測所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值。由此可見， 如上述控制方法中描述的相同，采用這種控制方法能夠直接、快速地獲取最大距離r2，進(jìn)一步提高控制效率。此外，本發(fā)明還提供一種混凝土布料機(jī)械，包括折疊臂架；折疊臂架采用如上的折疊臂架的控制系統(tǒng)。具體地，該混凝土布料機(jī)械具體為混凝土泵車或混凝土攪拌泵車，當(dāng)然，還可以為其他種類的混凝土布料機(jī)械。由于上述折疊臂架的控制系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，因此包括該控制系統(tǒng)的混凝土布料機(jī)械也應(yīng)當(dāng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果，在此不再贅述。以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種混凝土布料機(jī)械及其折疊臂架的控制方法、控制器、 控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種折疊臂架的控制方法，所述折疊臂架包括多個(gè)自臂架根端至臂架末端依次連接的臂節(jié)以及至少一個(gè)臂架油缸，每一所述臂架油缸與至少一個(gè)臂節(jié)連接，能夠驅(qū)動(dòng)與該臂架油缸連接的一個(gè)臂節(jié)運(yùn)動(dòng)；其特征在于，所述控制方法包括如下步驟獲取所述折疊臂架的一個(gè)預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2 ;獲取所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2 ；根據(jù)所述當(dāng)前行程L2和所述最大距離r2計(jì)算在所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下使具有所述最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)所述預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2 ；將流量小于或等于所述流量Q2的液壓油輸送至所述預(yù)定臂架油缸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的折疊臂架的控制方法，其特征在于，在計(jì)算出所述預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2后，將流量等于所述流量Q2的液壓油輸送至所述預(yù)定臂架油缸。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的折疊臂架的控制方法，其特征在于，所述流量Q2根據(jù)公式Q2 =rlQl/r2 獲得；其中，rl為所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)長度之和，Ql為同一行程L2條件下，最大距離r2為rl時(shí)，具有最大距離rl的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)所述預(yù)定臂架油缸需要的液壓油流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的折疊臂架的控制方法，其特征在于，所述流量Q2根據(jù)預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2、所述最大距離r2查詢數(shù)據(jù)庫獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的折疊臂架的控制方法，其特征在于，所述最大距離 r2通過以下方式之一獲得1)檢測各臂架油缸的行程，根據(jù)各臂架油缸的行程獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值；2)檢測所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值；3)檢測所述折疊臂架的各臂節(jié)的角度參數(shù)，根據(jù)各臂節(jié)的角度參數(shù)獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值。
6.一種折疊臂架的控制器，所述折疊臂架包括多個(gè)自臂架根端至臂架末端依次連接的臂節(jié)以及至少一個(gè)臂架油缸，每一所述臂架油缸與至少一個(gè)臂節(jié)連接，能夠驅(qū)動(dòng)與該臂架油缸連接的一個(gè)臂節(jié)運(yùn)動(dòng)；所述控制器至少包括計(jì)算單元和控制單元，其特征在于，所述計(jì)算單元能夠根據(jù)所述折疊臂架的預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2及所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2，計(jì)算在所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下使具有所述最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)所述預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2 ；所述控制單元能夠根據(jù)所述流量Q2將流量小于或等于所述流量Q2的液壓油輸送至所述預(yù)定臂架油缸。
7.一種折疊臂架的控制系統(tǒng)，所述折疊臂架包括多個(gè)自臂架根端至臂架末端依次連接的臂節(jié)以及至少一個(gè)臂架油缸，每一所述臂架油缸與至少一個(gè)臂節(jié)連接，能夠驅(qū)動(dòng)與該臂架油缸連接的一個(gè)臂節(jié)運(yùn)動(dòng)；其特征在于，所述控制系統(tǒng)至少包括檢測單元，用于獲取所述折疊臂架的一個(gè)預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2 ;獲取所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2 ；計(jì)算單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前行程L2和所述最大距離r2計(jì)算在所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下使具有所述最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)所述預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2 ；控制單元，用于將流量小于或等于所述流量Q2的液壓油輸送至所述預(yù)定臂架油缸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的折疊臂架的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元用于在計(jì)算出所述預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2后，將流量等于所述流量Q2的液壓油輸送至所述預(yù)定臂架油缸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的折疊臂架的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算單元用于根據(jù)公式Q2 = rlQl/r2獲得流量Q2 ；其中，rl為所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)長度之和，Ql為同一行程L2條件下，最大距離r2為rl時(shí)，具有最大距離為rl的臂節(jié)末端以預(yù)定速度vO運(yùn)動(dòng)時(shí)所述預(yù)定臂架油缸需要的液壓油流量。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)所述的折疊臂架的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測單元用于通過以下方式之一獲得所述最大距離r2 1)檢測各臂架油缸的行程，根據(jù)各臂架油缸的行程獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值；2)檢測所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，獲取上述距離中的最大值；3)檢測所述折疊臂架的各臂節(jié)的角度參數(shù)，根據(jù)各臂節(jié)的角度參數(shù)獲取所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的距離，再獲取上述距離中的最大值。
11.一種混凝土布料機(jī)械，包括折疊臂架；其特征在于，所述折疊臂架采用如權(quán)利要求 7-10任一項(xiàng)所述的折疊臂架的控制系統(tǒng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的混凝土布料機(jī)械，其特征在于，具體為混凝土泵車或混凝土攪拌泵車。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種折疊臂架的控制方法，包括如下步驟獲取所述折疊臂架的一個(gè)預(yù)定臂架油缸的當(dāng)前行程L2；獲取所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)的預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)至臂架末端之間的各臂節(jié)的末端到所述預(yù)定臂節(jié)的根端鉸點(diǎn)的最大距離r2；根據(jù)所述當(dāng)前行程L2和所述最大距離r2計(jì)算在所述預(yù)定臂架油缸驅(qū)動(dòng)下使具有所述最大距離r2的臂節(jié)末端以預(yù)定速度v0運(yùn)動(dòng)時(shí)所述預(yù)定臂架油缸需要的流量Q2；將流量小于或等于所述流量Q2的液壓油輸送至所述預(yù)定臂架油缸。這種控制方法能夠提高折疊臂架在展開或收攏過程中的安全性。本發(fā)明還公開了一種折疊臂架的控制器、控制系統(tǒng)，以及包括該折疊臂架的混凝土布料機(jī)械，具有相同的技術(shù)效果。
文檔編號(hào)G05B19/04GK102608926SQ20121002850
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月9日
發(fā)明者尹騰飛, 徐鑫, 黃勃 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司