一种混凝土泵车及其软管移动检测装置、信号处理方法
【专利摘要】本发明提供一种混凝土泵车及其软管移动检测装置、信号处理方法，包括前置处理组件和对应于所述软管周向不同位置的光敏检测组件；所述软管移动时，不同位置的所述光敏检测组件检测到不同的光信号，并形成相应的电压信号；所述前置处理组件接收所述电压信号，并处理获得所述软管的移动方向和移动速度。光信号采集方便，并且，各信号之间不存在互相干扰，信号的准确度较高，在辅助以二乘拟合处理方式，处理过程简单、误差小，最终能够快速、准确地获得软管的移动方向和移动速度。
【专利说明】一种混凝土泵车及其软管移动检测装置、信号处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工程机械【技术领域】，特别涉及一种混凝土泵车及其软管移动检测装 置、软管检测装置的信号处理方法。
【背景技术】
[0002] 混凝土泵车是一种具有泵送混凝土功能的设备，其将混凝土输送泵放在汽车底盘 上，并配以臂架和保证自身稳定性所配带的支腿等附加装置。臂架系统用以调节混凝土浇 灌位置，其包括多节臂架，臂架的末端部连接有软管，软管用于将混凝土浇灌至浇筑点。
[0003] 浇筑效果浇筑效果使用混凝土泵车进行浇筑作业时，软管应当依据浇灌量以一定 的速度沿作业所要求的轨迹移动，以确保施工质量。在这个过程中，应当依据软管的移动特 性实时调节臂架姿态，使得臂架末端以合理、准确的移动速度和移动方向跟随软管移动，为 软管提供有效支撑。现有的做法是：
[0004] 操作人员甲与操作人员乙配合操作，操作人员甲人工移动软管，比如进行推拉动 作，操作人员乙根据软管的移动情况操作臂架的控制器，调节臂架姿态，进而控制臂架末端 与软管同步移动，包括移动速度和移动方向。这种方式需要两人协同工作，依靠人为观察粗 略确定软管的移动特性，并且是使用手动控制方式进行臂架姿态调节，以至于臂架末端与 软管的同步性取决于作业人员的熟练程度；另外，在狭小或是大跨度等复杂的施工环境中， 控制遥控器的操作人员乙可能难以兼顾臂架调节的安全性和准确性，进而限制了混凝土泵 车的使用或是影响了混凝土的浇筑效果。
[0005] 因此，如何使得臂架能够根据施工人员拖拽软管的动作进行自动调节，从而提高 泵车对施工场地的适应性，以及臂架移动的准确性，获得更好的浇筑效果，是本领域技术人 员需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的为提供一种混凝土泵车及其软管移动检测装置、软管移动检测装置 的信号处理方法。使得臂架能够根据施工人员拖拽软管的动作进行自动调节，从而提高泵 车对施工场地的适应性，以及臂架移动的准确性，获得更好的浇筑效果。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供一种混凝土泵车的软管移动检测装置，包括前 置处理组件和对应于所述软管周向不同位置的光敏检测组件；所述软管移动时，不同位置 的所述光敏检测组件检测到不同的光信号，并形成相应的电压信号；所述前置处理组件接 收所述电压信号，并处理获得所述软管的移动方向和移动速度。
[0008] 光信号采集方便，且各信号之间不存在互相干扰，信号的准确度高，在辅助以二乘 拟合处理方式，处理过程简单、误差小，最终能够快速、准确地获得软管的移动方向和移动 速度。
[0009] 优选地，所述光敏检测组件设有通光孔和遮盖部分所述通光孔的遮光片，以及设 于所述遮光片的两侧、相对所述通光孔固定的光发射器和光接收器；
[0010] 所述软管移动时，所述遮光片在所述通光孔所在的平面内滑动，以使所述通光孔 的通光面积变化，所述光接收器接收变化后的光信号而形成所述电压信号，并传递至所述 前置处理组件。
[0011] 优选地，所述光敏检测组件为三个，并沿所述软管的周向均匀设置。
[0012] 优选地，所述软管移动开始前，所述遮光片遮挡所述通光孔的一半。
[0013] 优选地，还包括套紧所述软管的内侧座和外套所述内侧座的外侧座；所述外侧座 与所述内侧座弹性接触；所述通光孔相对所述内侧座和所述外侧座中的一者固定，所述遮 光片相对另一者固定。
[0014] 优选地，所述光敏检测组件还包括设于所述内侧座和所述外侧座之间的测量头和 测量座，所述测量座固定在所述内侧座上，所述测量头的一端抵紧所述外侧座，另一端与所 述内侧座之间设有弹簧；所述通光孔设于所述测量座，所述遮光片设于所述测量头。
[0015] 优选地，所述测量头与所述外侧座点接触。
[0016] 优选地，所述内侧座设有至少两个压块和与所述压块抵紧的锁紧部件，所述内侧 座通过所述压块压紧所述软管；所述锁紧部件能够沿所述软管的径向伸缩移动，以使所述 压块与所述软管压紧或者松脱。
[0017] 优选地，所述锁紧部件为螺纹部件，所述内侧座和所述外侧座开设有螺纹孔，所述 螺纹部件旋紧于所述螺纹孔内。
[0018] 优选地，所述内侧座与所述外侧座之间设有置中调节组件，所述置中调节组件调 节所述外侧座相对所述内侧座的径向距离。
[0019] 优选地，所述置中调节组件包括安装于所述外侧座的调节座，所述调节座设有沿 所述内侧座切向设置的弹性钢片；所述外侧座与所述调节座设有贯通至所述弹性钢片的螺 纹孔，所述螺纹孔内装有螺纹部件，所述螺纹部件旋入或者旋出以调节所述径向距离。
[0020] 优选地，所述置中调节组件沿所述软管的轴向设置在所述软管移动检测装置的两 端部。
[0021] 优选地，所述置中调节组件沿所述软管的周向均匀设置三个所述弹簧钢片和所述 螺纹部件。
[0022] 优选地，所述内侧座或者所述外侧座还设置有功能盒，所述功能盒具有容纳所述 前置处理组件以及为所述前置处理组件和所述光敏检测组件供电的电源的容腔。
[0023] 优选地，还具有零位指示标志，各所述光敏检测组件的方向以所述零位指示标志 为参考基准。
[0024] 本发明还提供一种混凝土泵车，包括软管和安装在所述软管上的软管移动检测装 置，所述软管移动检测装置为上述任一项所述的软管移动检测装置。
[0025] 该混凝土泵车与上述软管移动检测装置具有相同的有益效果。
[0026] 本发明还提供一种如上述任一项所述软管移动检测装置的信号处理方法，按照下 述步骤处理获得的所述电压信号{SJ :
[0027] S1、设置不同检测位置的方位角{aj ;
[0028] S2、按照下述公式对所述电压信号{SJ做正交分解：
【权利要求】
1. 一种混凝土泵车的软管移动检测装置，其特征在于，包括前置处理组件（20)和对应 于所述软管（200)周向不同位置的光敏检测组件（10);所述软管（200)移动时，不同位置 的所述光敏检测组件（10)检测到不同的光信号，并形成相应的电压信号；所述前置处理组 件（20)接收所述电压信号，并处理获得所述软管（200)的移动方向和移动速度。
2. 如权利要求1所述的软管移动检测装置，其特征在于， 所述光敏检测组件（10)设有通光孔（107)和遮盖部分所述通光孔（107)的遮光片 (106)，以及设于所述遮光片（106)的两侧、相对所述通光孔（107)固定的光发射器（104) 和光接收器（105); 所述软管（200)移动时，所述遮光片（106)在所述通光孔（107)所在的平面内滑动，以 使所述通光孔（107)的通光面积变化，所述光接收器（105)接收变化后的光信号而形成所 述电压信号，并传递至所述前置处理组件（20)。
3. 如权利要求2所述的软管移动检测装置，其特征在于，所述光敏检测组件（10)为三 个，并沿所述软管（200)的周向均匀设置。
4. 如权利要求2所述的软管移动检测装置，其特征在于，所述软管（200)移动开始前， 所述遮光片（106)遮挡所述通光孔（107)的一半。
5. 如权利要求2-4任一项所述的软管移动检测装置，其特征在于，还包括套紧所述软 管（200)的内侧座（50)和外套所述内侧座（50)的外侧座（60);所述外侧座（60)与所述 内侧座（50)弹性接触；所述通光孔（107)相对所述内侧座（50)和所述外侧座（60)中的一 者固定，所述遮光片（106)相对另一者固定。
6. 如权利要求5所述的软管移动检测装置，其特征在于，所述光敏检测组件（10)还包 括设于所述内侧座（50)和所述外侧座（60)之间的测量头（102)和测量座（101)，所述测量 座（101)固定在所述内侧座（50)上，所述测量头（102)的一端抵紧所述外侧座（60)，另一 端与所述内侧座（50)之间设有弹簧（103);所述通光孔（107)设于所述测量座（101)，所述 遮光片（106)设于所述测量头（102)。
7. 如权利要求6所述的软管移动检测装置，其特征在于，所述测量头（102)与所述外侧 座（60)点接触。
8. 如权利要求5所述的软管移动检测装置，其特征在于，所述内侧座（50)设有至少两 个压块（90)和与所述压块（90)抵紧的锁紧部件（91)，所述内侧座（50)通过所述压块（90) 压紧所述软管（200);所述锁紧部件（91)能够沿所述软管（200)的径向伸缩移动，以使所 述压块（90)与所述软管（200)压紧或者松脱。
9. 如权利要求8所述的软管移动检测装置，其特征在于，所述锁紧部件（91)为螺纹部 件，所述内侧座（50)和所述外侧座（60)开设有螺纹孔，所述螺纹部件旋紧于所述螺纹孔 内。
10. 如权利要求5所述的软管移动检测装置，其特征在于，所述内侧座（50)与所述外侧 座（60)之间设有置中调节组件（70)，所述置中调节组件（70)调节所述外侧座（60)相对所 述内侧座（50)的径向距离。
11. 如权利要求10所述的软管移动检测装置，其特征在于，所述置中调节组件（70)包 括安装于所述外侧座（60)的调节座（701)，所述调节座（701)设有沿所述内侧座（50)切 向设置的弹性钢片（702);所述外侧座（60)与所述调节座（701)设有贯通至所述弹性钢片 (702)的螺纹孔，所述螺纹孔内装有螺纹部件（703)，所述螺纹部件（703)旋入或者旋出以 调节所述径向距离。
12. 如权利要求11所述的软管移动检测装置，其特征在于，所述置中调节组件（70)沿 所述软管（200)的轴向设置在所述软管移动检测装置的两端部。
13. 如权利要求12所述的软管移动检测装置，其特征在于，所述置中调节组件（70)沿 所述软管（200)的周向均匀设置三个所述弹簧（103)钢片和所述螺纹部件。
14. 如权利要求5所述的软管移动检测装置，其特征在于，所述内侧座（50)或者所述外 侧座（60)还设置有功能盒（40)，所述功能盒（40)具有容纳所述前置处理组件（20)以及为 所述前置处理组件（20)和所述光敏检测组件（10)供电的电源的容腔。
15. 如权利要求1所述的软管移动检测装置，其特征在于，还具有零位指示标志（30)， 各所述光敏检测组件（10)的方向以所述零位指示标志（30)为参考基准。
16. -种混凝土泵车，包括软管（200)和安装在所述软管（200)上的软管移动检测装 置，其特征在于，所述软管移动检测装置为权利要求1-15任一项所述的软管移动检测装 置。
17. -种如权利要求1-15所述软管移动检测装置的信号处理方法，其特征在于，按照 下述步骤处理获得的所述电压信号{SJ: 51、 设置不同检测位置的方位角{an}; 52、 按照下述公式对所述电压信号{Sn}做正交分解：
53、 计算软管（200)移动速度
54、 计算软管（200)移动方向：
其中，n为检测位置的数目，n为不小于2的正整数。
【文档编号】G01P3/36GK104407165SQ201410725609
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】徐刚, 陈新元, 武占刚, 李勇, 曾镛 申请人:山推工程机械股份有限公司