泵车臂架控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及泵车控制技术领域，具体涉及一种泵车臂架控制系统。


背景技术：

2.泵车是利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械，由泵体和输送管组成，泵体装在汽车底盘上，输送管和泵体连通且输送管布设在多节臂架上，各臂架由液压缸驱动，泵车臂架的动作依靠泵车的控制系统完成，该控制系统包括主控板和控制液压缸的驱动板，但是现有的控制系统还存在以下问题：
3.1.泵车每节臂架运行时，只能通过遥控器的臂架旋钮通过手动控制依次调节每个臂架的位移，要想将泵车臂架运行到指定位置和高度，对操作人员有很高的要求，并且泵车臂架数量一般为5节左右，这样长时间操作时，人员负担很重。
4.2.通过遥控器控制泵车旋转时，遥控器不会随着泵车旋转而旋转，当遥控器正对着泵车时，遥控器的遥控手柄向左旋转时，泵车相对于人的位置向左旋转，但当遥控器背对着泵车时，遥控手柄向左拨动时，泵车相对于人的位置向右旋转，操作时需要时刻注意遥控器和泵车位置关系，比较不方便。
5.3.灰的泵送量，目前只是单纯的控制出灰的快慢，将灰从泵口送出时，出灰的速度保持不变，靠人操作臂架运行的快慢来平衡单位面积的用灰量和打灰的厚度，臂架运行的快打灰的厚度就比较薄，靠人工操作不够精确。


技术实现要素：

6.本实用新型提供一种泵车臂架控制系统，以解决现有的泵车控制系统操作不便、控制不精确的技术问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
8.设计一种泵车臂架控制系统，包括遥控器，所述遥控器内设置有主控模块和第一电子指南针，在泵车的臂架上安装有和所述遥控器的主控模块通信连接的角度传感器、编码器、第二电子指南针，所述泵车的臂架包括多节可转动连接的支臂，相邻两节支臂之间设置有液压杆，所述角度传感器安装在每一节所述支臂上，所述编码器为拉线式编码器，该拉线式编码器安装在所述液压杆上。
9.利用角度传感器测量每一节臂架的偏角，利用编码器测量每一节臂架的位移，以此来获取每一节臂架的运动状态，通过运算即可得到出灰口的运动状态，实现自动控制臂架的位移，不再一节一节调节，减轻操作难度，实现了多节支臂和旋转的配合，不仅可以在水平面任意移动，也可以在立体空间内任意移动，水平方向的动作依靠臂架底座旋转，竖直方向的动作依靠臂架的折叠或伸长。使用编码器测量位移是为了防止抖动，因为编码器和各臂是硬连接的，两臂的节点是不动的，因些编码器也是不动的。而臂架在收缩折叠时相邻两臂距离比较近，如果将编码器安装在臂架关节处会被相邻的臂架干涉，故采用拉线式编码器安装在驱动臂架的液压杆上，通过液压杆的伸长距离来检测臂架的位移。
10.进一步的，所述泵车的臂架安装在泵车的旋转底座上，在该旋转底座上安装有编码器。所述主控模块上还连接有锁臂开关，该锁臂开关向主控模块输入开关量信号以控制泵车的支臂运行或停止。所述泵车具备控制主板，该控制主板包括cpu及遥控接口、从机接口、传感器接口，所述遥控接口和所述遥控器通信连接，所述从机接口和所述编码器通信连接，所述传感器接口和所述角度传感器通信连接。所述泵车的臂架末端设置有出料口，所述出料口上安装有流量传感器。所述遥控器上安装有显示屏，该显示屏和所述主控模块对应连接。
11.进一步的，所述物料软管的端部超出所述臂架，所述物料软管连接有第一摆杆和第二摆杆，所述第一摆杆和所述臂架转动连接，所述第二摆杆和所述第一摆杆转动连接，所述第一摆杆连接有第一驱动机构，所述第二摆杆连接有第二驱动机构。通过遥控器控制摆杆转动进而驱动软管移动，不需要人工手动控制软管，节约人工，提高软管的移动精度。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：
13.1.本实用新型利用角度传感器和编码器来获取臂架的旋转角度和位移量，使泵车控制器可以获取每节臂架的状态，进而控制出灰口的位置，输入一个指定的点值，如向上5m，即可利用臂架的角度和位移量自动调节，不再需要手动调节每一节臂架的位移。
14.2.本实用新型通过调整旋转角度控制臂架在水平面的位置，调整臂架的伸缩控制竖直方向的位置，使臂架能够在立体空间内任意控制移动。
15.3.本实用新型采用拉线式编码器，安装在驱动臂架的液压杆上，可以避免相邻臂架之间的干涉，解决了编码器安装困难的问题。
16.4.本实用新型通过两个电子指南针计算出相对方位偏差，进而使遥控器发出控制信号的方向总是相对于人的位置。如人正对着泵车时，遥控器向左拨动，泵车相对于人也向左运行，当人背对着泵车时，遥控器向左拨动，泵车相对与人也向左运行。
17.5. 本实用新型在出灰口设置流量传感器，运行时，根据臂架运行速度来控制出灰量的多少，当运行速度越快，出灰量也就越大，运行速度慢时，出灰量减小，保证单位面积出灰量一致。
18.6.本实用新型在出料口的软管上设置摆杆和驱动机构控制出料口的位置，替代了现有的人工手动控制软管的方式，减少工作强度。
附图说明
19.图1为本实用新型的臂架的结构示意图。
20.图2为图1中a的放大图。
21.图3为本实用新型控制系统的示意图。
22.图4为本实用新型遥控器的面板示意图。
23.图5为本实用新型出料口软管的结构示意图。
24.图中，臂架1，旋转底座2，液压杆3，拉线式编码器4，角度传感器5，出灰口6，物料软管7，卡箍8，第一摆杆9，第二摆杆10。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用
来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。
26.实施例1：一种泵车臂架控制系统，参见图1至图2，其中，泵车含有旋转底座2和臂架1，通过遥控器控制，遥控器内设置有主控模块（如单片机）和第一电子指南针，泵车的臂架1包括有多节支臂，在每一节支臂的前端安装角度传感器5，相邻两节支臂依靠液压杆3驱动，当液压杆3伸长时两节支臂张开，臂架1的高度变高，实现臂架1末端的出灰口6在竖直方向运动。在液压杆3上安装拉线式编码器4，常规的编码器需要安装在支臂的连接处，安装在侧面（顶面和底面由于臂架折叠收纳时没有空隙），但是由于臂架具有一定的弯曲度，加上侧面还有混凝土管道，因此臂架折叠时相邻支臂在侧面可能出现交叠，会干涉侧面的编码器4，因此，留给编码器4的安装位置极难选择，而本实施例中采用拉线式编码器4安装在驱动臂架的液压杆3上，通过液压杆的伸长距离来检测臂架的位移，避免了臂架1对编码器4的影响，极大减小了安装难度。
27.上述泵车臂架控制系统利用角度传感器测量每一节臂架的偏角，利用编码器测量每一节臂架的位移，以此来获取每一节臂架的运动状态，通过运算即可得到出灰口的运动状态，实现自动控制臂架的位移，不再一节一节调节，减轻操作难度。在旋转底座2上也安装编码器，获取旋转底座2的偏转角，实现了多节支臂和旋转的配合，不仅可以在水平面任意移动，也可以在立体空间内任意移动，水平方向的动作依靠臂架底座旋转，竖直方向的动作依靠臂架的折叠或伸长。仅用角度传感器配合支臂的长度也可以测量支臂的位置，但是角度传感器在臂架1运动时抖动比较严重，故使用编码器测量位移是为了防止抖动，因为编码器和各臂是硬连接的，两臂的节点是不动的，因此编码器也是不动的。
28.作为进一步的改进，在本实施例中泵车自身的控制主板上连接第二电子指南针，通过对比遥控器和泵车上指南针角度偏差来自动计算旋转方向，使运行方向总是相对于人的位置。当人正对着泵车时，遥控器向左拨动，泵车相对于人也向左运行，当人背对着泵车时，遥控器向左拨动，泵车相对与人也向左运行。
29.本实施例中泵车的控制系统参见图3，泵车自身自带主板，主板通过ttl接口连接遥控接收板，接收遥控器输出的2.4g无线控制信号，通过can总线连接泵车的发动机，通过485接口连接臂架1上的液压杆的驱动板（1号到5号从机板）以及旋转底座2的驱动板（0号从机板），通过传感器接口接收臂架上的传感器角度信号，遥控器的面板参见图4，其中水平控制遥感和高度控制摇杆是联合控制，对应的是出灰口的水平位置的高度位置，拨动摇杆时所有的支臂以及底座同时转动带动出灰口6移动，而最下面一排保留了每个臂架的手动控制键。在遥控器上还有锁臂旋钮，向遥控器输入开关量信号，使支臂中的某几节位置固定不参与移动，减小臂架的运动幅度，适应工地现场复杂的环境，防止臂架摆动过程中触碰现场。在遥控器上还安装有显示屏，用于显示转速、排量等信息。
30.在泵车的臂架末端出灰口6安装有流量传感器，根据臂架运行速度来控制出灰量的多少，当运行速度越快，出灰量也就越大，运行速度慢时，出灰量减小，保证单位面积出灰量一致。出灰量的多少，可以通过泵送液压缸的口径、长度和泵送速度进行计算。出料软管7连接在臂架1上，其前端超出臂架1可自由活动，其臂架1的末端底部设置第一转杆9，第一转杆9和臂架1上的连接板通过转轴相连，转轴上设置电机使得第一转杆可以前后转动，软管7通过卡箍8和第一转杆固定连接，在第一转杆9的末端通过另一转轴连接第二转杆10，该转轴上也连接电机使得第二转杆10可以带动软管的末端左右移动，通过遥控器控制两个电机
可以实现软管末端出灰口6的前后、左右移动，不再需要手动移动软管，节约人工成本，提高效率和精度。
31.上述泵车臂架控制系统利用角度传感器和编码器来获取臂架的旋转角度和位移量，实现了多节支臂和旋转的配合，不紧可以在水平面任意移动，也可以在立体空间内任意移动。在保持高度的情况下可以走斜线，平行于x轴的线，平行于y轴的线或任意角度的线。在立体空间内，可以平行于x轴移动的同时，高度也可以增加或减小，在空间上行成一条斜线。编码器采用拉线式，安装在驱动臂架的液压杆上，可以避免相邻臂架之间的干涉，解决了编码器安装困难的问题。通过两个电子指南针计算出相对方位偏差，进而使遥控器发出控制信号的方向总是相对于人的位置。
32.上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。