一種混凝土泵車及其軟管移動檢測裝置、信號處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種混凝土泵車及其軟管移動檢測裝置、信號處理方法，包括前置處理組件和對應(yīng)于所述軟管周向不同位置的光敏檢測組件；所述軟管移動時，不同位置的所述光敏檢測組件檢測到不同的光信號，并形成相應(yīng)的電壓信號；所述前置處理組件接收所述電壓信號，并處理獲得所述軟管的移動方向和移動速度。光信號采集方便，并且，各信號之間不存在互相干擾，信號的準確度較高，在輔助以二乘擬合處理方式，處理過程簡單、誤差小，最終能夠快速、準確地獲得軟管的移動方向和移動速度。
【專利說明】一種混凝土泵車及其軟管移動檢測裝置、信號處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及工程機械【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種混凝土泵車及其軟管移動檢測裝 置、軟管檢測裝置的信號處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 混凝土泵車是一種具有泵送混凝土功能的設(shè)備，其將混凝土輸送泵放在汽車底盤 上，并配以臂架和保證自身穩(wěn)定性所配帶的支腿等附加裝置。臂架系統(tǒng)用以調(diào)節(jié)混凝土澆 灌位置，其包括多節(jié)臂架，臂架的末端部連接有軟管，軟管用于將混凝土澆灌至澆筑點。
[0003] 澆筑效果澆筑效果使用混凝土泵車進行澆筑作業(yè)時，軟管應(yīng)當依據(jù)澆灌量以一定 的速度沿作業(yè)所要求的軌跡移動，以確保施工質(zhì)量。在這個過程中，應(yīng)當依據(jù)軟管的移動特 性實時調(diào)節(jié)臂架姿態(tài)，使得臂架末端以合理、準確的移動速度和移動方向跟隨軟管移動，為 軟管提供有效支撐?，F(xiàn)有的做法是：
[0004] 操作人員甲與操作人員乙配合操作，操作人員甲人工移動軟管，比如進行推拉動 作，操作人員乙根據(jù)軟管的移動情況操作臂架的控制器，調(diào)節(jié)臂架姿態(tài)，進而控制臂架末端 與軟管同步移動，包括移動速度和移動方向。這種方式需要兩人協(xié)同工作，依靠人為觀察粗 略確定軟管的移動特性，并且是使用手動控制方式進行臂架姿態(tài)調(diào)節(jié)，以至于臂架末端與 軟管的同步性取決于作業(yè)人員的熟練程度；另外，在狹小或是大跨度等復(fù)雜的施工環(huán)境中， 控制遙控器的操作人員乙可能難以兼顧臂架調(diào)節(jié)的安全性和準確性，進而限制了混凝土泵 車的使用或是影響了混凝土的澆筑效果。
[0005] 因此，如何使得臂架能夠根據(jù)施工人員拖拽軟管的動作進行自動調(diào)節(jié)，從而提高 泵車對施工場地的適應(yīng)性，以及臂架移動的準確性，獲得更好的澆筑效果，是本領(lǐng)域技術(shù)人 員需要解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的為提供一種混凝土泵車及其軟管移動檢測裝置、軟管移動檢測裝置 的信號處理方法。使得臂架能夠根據(jù)施工人員拖拽軟管的動作進行自動調(diào)節(jié)，從而提高泵 車對施工場地的適應(yīng)性，以及臂架移動的準確性，獲得更好的澆筑效果。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種混凝土泵車的軟管移動檢測裝置，包括前 置處理組件和對應(yīng)于所述軟管周向不同位置的光敏檢測組件；所述軟管移動時，不同位置 的所述光敏檢測組件檢測到不同的光信號，并形成相應(yīng)的電壓信號；所述前置處理組件接 收所述電壓信號，并處理獲得所述軟管的移動方向和移動速度。
[0008] 光信號采集方便，且各信號之間不存在互相干擾，信號的準確度高，在輔助以二乘 擬合處理方式，處理過程簡單、誤差小，最終能夠快速、準確地獲得軟管的移動方向和移動 速度。
[0009] 優(yōu)選地，所述光敏檢測組件設(shè)有通光孔和遮蓋部分所述通光孔的遮光片，以及設(shè) 于所述遮光片的兩側(cè)、相對所述通光孔固定的光發(fā)射器和光接收器；
[0010] 所述軟管移動時，所述遮光片在所述通光孔所在的平面內(nèi)滑動，以使所述通光孔 的通光面積變化，所述光接收器接收變化后的光信號而形成所述電壓信號，并傳遞至所述 前置處理組件。
[0011] 優(yōu)選地，所述光敏檢測組件為三個，并沿所述軟管的周向均勻設(shè)置。
[0012] 優(yōu)選地，所述軟管移動開始前，所述遮光片遮擋所述通光孔的一半。
[0013] 優(yōu)選地，還包括套緊所述軟管的內(nèi)側(cè)座和外套所述內(nèi)側(cè)座的外側(cè)座；所述外側(cè)座 與所述內(nèi)側(cè)座彈性接觸；所述通光孔相對所述內(nèi)側(cè)座和所述外側(cè)座中的一者固定，所述遮 光片相對另一者固定。
[0014] 優(yōu)選地，所述光敏檢測組件還包括設(shè)于所述內(nèi)側(cè)座和所述外側(cè)座之間的測量頭和 測量座，所述測量座固定在所述內(nèi)側(cè)座上，所述測量頭的一端抵緊所述外側(cè)座，另一端與所 述內(nèi)側(cè)座之間設(shè)有彈簧；所述通光孔設(shè)于所述測量座，所述遮光片設(shè)于所述測量頭。
[0015] 優(yōu)選地，所述測量頭與所述外側(cè)座點接觸。
[0016] 優(yōu)選地，所述內(nèi)側(cè)座設(shè)有至少兩個壓塊和與所述壓塊抵緊的鎖緊部件，所述內(nèi)側(cè) 座通過所述壓塊壓緊所述軟管；所述鎖緊部件能夠沿所述軟管的徑向伸縮移動，以使所述 壓塊與所述軟管壓緊或者松脫。
[0017] 優(yōu)選地，所述鎖緊部件為螺紋部件，所述內(nèi)側(cè)座和所述外側(cè)座開設(shè)有螺紋孔，所述 螺紋部件旋緊于所述螺紋孔內(nèi)。
[0018] 優(yōu)選地，所述內(nèi)側(cè)座與所述外側(cè)座之間設(shè)有置中調(diào)節(jié)組件，所述置中調(diào)節(jié)組件調(diào) 節(jié)所述外側(cè)座相對所述內(nèi)側(cè)座的徑向距離。
[0019] 優(yōu)選地，所述置中調(diào)節(jié)組件包括安裝于所述外側(cè)座的調(diào)節(jié)座，所述調(diào)節(jié)座設(shè)有沿 所述內(nèi)側(cè)座切向設(shè)置的彈性鋼片；所述外側(cè)座與所述調(diào)節(jié)座設(shè)有貫通至所述彈性鋼片的螺 紋孔，所述螺紋孔內(nèi)裝有螺紋部件，所述螺紋部件旋入或者旋出以調(diào)節(jié)所述徑向距離。
[0020] 優(yōu)選地，所述置中調(diào)節(jié)組件沿所述軟管的軸向設(shè)置在所述軟管移動檢測裝置的兩 端部。
[0021] 優(yōu)選地，所述置中調(diào)節(jié)組件沿所述軟管的周向均勻設(shè)置三個所述彈簧鋼片和所述 螺紋部件。
[0022] 優(yōu)選地，所述內(nèi)側(cè)座或者所述外側(cè)座還設(shè)置有功能盒，所述功能盒具有容納所述 前置處理組件以及為所述前置處理組件和所述光敏檢測組件供電的電源的容腔。
[0023] 優(yōu)選地，還具有零位指示標志，各所述光敏檢測組件的方向以所述零位指示標志 為參考基準。
[0024] 本發(fā)明還提供一種混凝土泵車，包括軟管和安裝在所述軟管上的軟管移動檢測裝 置，所述軟管移動檢測裝置為上述任一項所述的軟管移動檢測裝置。
[0025] 該混凝土泵車與上述軟管移動檢測裝置具有相同的有益效果。
[0026] 本發(fā)明還提供一種如上述任一項所述軟管移動檢測裝置的信號處理方法，按照下 述步驟處理獲得的所述電壓信號{SJ :
[0027] S1、設(shè)置不同檢測位置的方位角{aj ;
[0028] S2、按照下述公式對所述電壓信號{SJ做正交分解：

【權(quán)利要求】
1. 一種混凝土泵車的軟管移動檢測裝置，其特征在于，包括前置處理組件（20)和對應(yīng) 于所述軟管（200)周向不同位置的光敏檢測組件（10);所述軟管（200)移動時，不同位置 的所述光敏檢測組件（10)檢測到不同的光信號，并形成相應(yīng)的電壓信號；所述前置處理組 件（20)接收所述電壓信號，并處理獲得所述軟管（200)的移動方向和移動速度。
2. 如權(quán)利要求1所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于， 所述光敏檢測組件（10)設(shè)有通光孔（107)和遮蓋部分所述通光孔（107)的遮光片 (106)，以及設(shè)于所述遮光片（106)的兩側(cè)、相對所述通光孔（107)固定的光發(fā)射器（104) 和光接收器（105); 所述軟管（200)移動時，所述遮光片（106)在所述通光孔（107)所在的平面內(nèi)滑動，以 使所述通光孔（107)的通光面積變化，所述光接收器（105)接收變化后的光信號而形成所 述電壓信號，并傳遞至所述前置處理組件（20)。
3. 如權(quán)利要求2所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，所述光敏檢測組件（10)為三 個，并沿所述軟管（200)的周向均勻設(shè)置。
4. 如權(quán)利要求2所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，所述軟管（200)移動開始前， 所述遮光片（106)遮擋所述通光孔（107)的一半。
5. 如權(quán)利要求2-4任一項所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，還包括套緊所述軟 管（200)的內(nèi)側(cè)座（50)和外套所述內(nèi)側(cè)座（50)的外側(cè)座（60);所述外側(cè)座（60)與所述 內(nèi)側(cè)座（50)彈性接觸；所述通光孔（107)相對所述內(nèi)側(cè)座（50)和所述外側(cè)座（60)中的一 者固定，所述遮光片（106)相對另一者固定。
6. 如權(quán)利要求5所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，所述光敏檢測組件（10)還包 括設(shè)于所述內(nèi)側(cè)座（50)和所述外側(cè)座（60)之間的測量頭（102)和測量座（101)，所述測量 座（101)固定在所述內(nèi)側(cè)座（50)上，所述測量頭（102)的一端抵緊所述外側(cè)座（60)，另一 端與所述內(nèi)側(cè)座（50)之間設(shè)有彈簧（103);所述通光孔（107)設(shè)于所述測量座（101)，所述 遮光片（106)設(shè)于所述測量頭（102)。
7. 如權(quán)利要求6所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，所述測量頭（102)與所述外側(cè) 座（60)點接觸。
8. 如權(quán)利要求5所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)座（50)設(shè)有至少兩 個壓塊（90)和與所述壓塊（90)抵緊的鎖緊部件（91)，所述內(nèi)側(cè)座（50)通過所述壓塊（90) 壓緊所述軟管（200);所述鎖緊部件（91)能夠沿所述軟管（200)的徑向伸縮移動，以使所 述壓塊（90)與所述軟管（200)壓緊或者松脫。
9. 如權(quán)利要求8所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，所述鎖緊部件（91)為螺紋部 件，所述內(nèi)側(cè)座（50)和所述外側(cè)座（60)開設(shè)有螺紋孔，所述螺紋部件旋緊于所述螺紋孔 內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求5所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)座（50)與所述外側(cè) 座（60)之間設(shè)有置中調(diào)節(jié)組件（70)，所述置中調(diào)節(jié)組件（70)調(diào)節(jié)所述外側(cè)座（60)相對所 述內(nèi)側(cè)座（50)的徑向距離。
11. 如權(quán)利要求10所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，所述置中調(diào)節(jié)組件（70)包 括安裝于所述外側(cè)座（60)的調(diào)節(jié)座（701)，所述調(diào)節(jié)座（701)設(shè)有沿所述內(nèi)側(cè)座（50)切 向設(shè)置的彈性鋼片（702);所述外側(cè)座（60)與所述調(diào)節(jié)座（701)設(shè)有貫通至所述彈性鋼片 (702)的螺紋孔，所述螺紋孔內(nèi)裝有螺紋部件（703)，所述螺紋部件（703)旋入或者旋出以 調(diào)節(jié)所述徑向距離。
12. 如權(quán)利要求11所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，所述置中調(diào)節(jié)組件（70)沿 所述軟管（200)的軸向設(shè)置在所述軟管移動檢測裝置的兩端部。
13. 如權(quán)利要求12所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，所述置中調(diào)節(jié)組件（70)沿 所述軟管（200)的周向均勻設(shè)置三個所述彈簧（103)鋼片和所述螺紋部件。
14. 如權(quán)利要求5所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)座（50)或者所述外 側(cè)座（60)還設(shè)置有功能盒（40)，所述功能盒（40)具有容納所述前置處理組件（20)以及為 所述前置處理組件（20)和所述光敏檢測組件（10)供電的電源的容腔。
15. 如權(quán)利要求1所述的軟管移動檢測裝置，其特征在于，還具有零位指示標志（30)， 各所述光敏檢測組件（10)的方向以所述零位指示標志（30)為參考基準。
16. -種混凝土泵車，包括軟管（200)和安裝在所述軟管（200)上的軟管移動檢測裝 置，其特征在于，所述軟管移動檢測裝置為權(quán)利要求1-15任一項所述的軟管移動檢測裝 置。
17. -種如權(quán)利要求1-15所述軟管移動檢測裝置的信號處理方法，其特征在于，按照 下述步驟處理獲得的所述電壓信號{SJ: 51、 設(shè)置不同檢測位置的方位角{an}; 52、 按照下述公式對所述電壓信號{Sn}做正交分解：
53、 計算軟管（200)移動速度
54、 計算軟管（200)移動方向：
其中，n為檢測位置的數(shù)目，n為不小于2的正整數(shù)。
【文檔編號】G01P3/36GK104407165SQ201410725609
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】徐剛, 陳新元, 武占剛, 李勇, 曾鏞 申請人:山推工程機械股份有限公司