專利名稱：工程機械及其臂架回轉對中的控制方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程機械的臂架控制系統(tǒng)領域，特別是一種舉高類工程機械臂架回轉對中的控制系統(tǒng)、控制方法和控制裝置，還涉及采用這種控制裝置和控制系統(tǒng)的工程機械。
背景技術：
舉高類消防車屬于多節(jié)臂裝備，操作流程復雜，尤其是回轉對中操作。臂架回轉對中是指將收攏后的臂架旋轉至臂架支撐的上方，然后疊放在臂架支撐上。由于臂架根部回轉間隙的存在，導致很難快速準確地完成臂架回轉對中操作。如果單純依靠目測完成這一操作，對消防隊員操作經(jīng)驗和業(yè)務水平要求非常高。為此，一些相關技術中，用一個中位開關檢測臂架的位置，以輔助完成臂架的對中，當臂架回轉至臂架支架正上方(即中位)時， 中位開關給出得電信號，供消防隊員回轉對中操作參考。這種方案因為只能檢測一個點， 實際操作時往往容易由于慣性原因，沖過中位，需要多次來回在中位附近動作，才能找準中位。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在提供一種舉高類工程機械臂架回轉對中控制方法，以能夠快速、準確地自動完成臂架的回轉對中操作。本發(fā)明提供的舉高類工程機械臂架回轉對中控制方法，包括以下步驟偵測開始對中信號；當偵測到開始對中信號后，分別采樣至少一個緩沖位傳感器和一個中位傳感器的信號獲得它們的狀態(tài)；對應所述至少一個緩沖位傳感器和所述中位傳感器的不同狀態(tài)或不同狀態(tài)的邏輯組合，分別輸出不同的控制信號，控制臂架在到達中位前至少一次減速、以及到達中位時
停止回轉。本發(fā)明還提供了一種舉高類工程機械臂架回轉對中控制裝置，包括對中指令偵測模塊，用于偵測開始對中信號；位置采樣模塊，用于在偵測到開始對中信號后，分別采樣至少一個緩沖位傳感器和一個中位傳感器的信號獲得它們的狀態(tài)；處理模塊，用于對應所述至少一個緩沖位傳感器和所述中位傳感器的不同狀態(tài)或不同狀態(tài)的邏輯組合，分別輸出不同的控制信號，控制臂架在到達中位前至少一次減速、以及到達中位時停止回轉。本發(fā)明還提供了一種舉高類工程機械臂架回轉對中控制系統(tǒng)，包括轉臺控制裝置，還包括上述控制裝置，與所述轉臺控制裝置連接；至少一個檢測裝置，安裝在轉臺和底盤二者中的一個上；中位傳感器和至少一個緩沖位傳感器，安裝在所述轉臺和底盤二者中的另一個上，并與所述控制裝置連接，用于與所述檢測裝置配合判斷所述轉臺相對底盤的位置。本發(fā)明還提供了一種工程機械，包括臂架和轉臺，臂架通過轉臺與底盤連接，還包括上述的控制裝置。本發(fā)明還提供了一種工程機械，包括臂架和轉臺，臂架通過轉臺與底盤連接，還包括上述的控制系統(tǒng)。與相關技術相比，本發(fā)明通過采樣中位傳感器和至少一個緩沖位傳感器，在中位前形成了緩沖區(qū)間，能夠實現(xiàn)臂架回轉至中位附近時自動減速，以減小慣性，使臂架回轉對中更準確、可靠和快速。采用該控制系統(tǒng)，整個對中操作自動完成，自動化程度高，實用性強。


圖1為本發(fā)明一些實施例中的臂架回轉對中控制系統(tǒng)的原理框圖。圖2為本發(fā)明一些實施例中的臂架回轉對中控制系統(tǒng)的傳感器和對應的檢測裝置的安裝位置示意圖。 圖3和圖4分別為圖2的俯視圖和左視圖。圖5為圖2中A部的放大圖。圖6為圖4中B部的放大圖。圖7為本發(fā)明一些實施例中順時針回轉實現(xiàn)對中時兩個傳感器的狀態(tài)變化示意圖。圖8為本發(fā)明一些實施例中逆時針回轉實現(xiàn)對中時兩個傳感器的狀態(tài)變化示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做更進一步的說明。一些實施例中的舉高類工程機械臂架回轉對中控制方法，包括以下步驟偵測開始對中信號；當偵測到開始對中信號后，分別采樣至少一個緩沖位傳感器和一個中位傳感器的信號獲得它們的狀態(tài)；對應所述至少一個緩沖位傳感器和所述中位傳感器的不同狀態(tài)或不同狀態(tài)的邏輯組合，分別輸出不同的控制信號，控制臂架在到達中位前至少一次減速、以及到達中位時
停止回轉。為了進一步提高自動化程序，使工程機械根據(jù)自身狀態(tài)自動啟動臂架的回轉對中，在一些實施例中，控制方法進一步還包括臂架姿態(tài)檢測步驟，和根據(jù)臂架姿態(tài)自動發(fā)出對中開始信號的步驟。一些實施例中，可以通過檢測臂架的一臂與水平面的夾角以及其它臂是否回收到位來判斷臂架的姿態(tài)。一些實施例中的舉高類工程機械臂架回轉對中控制裝置，包括對中指令偵測模塊，用于偵測開始對中信號；位置采樣模塊，用于在偵測到開始對中信號后，分別采樣至少一個緩沖位傳感器和一個中位傳感器的信號獲得它們的狀態(tài)；處理模塊，用于對應所述至少一個緩沖位傳感器和所述中位傳感器的不同狀態(tài)或不同狀態(tài)的邏輯組合，分別輸出不同的控制信號，控制臂架在到達中位前至少一次減速、以及到達中位時停止回轉。在一些實施例中，控制裝置進一步還包括臂架姿態(tài)檢測模塊，和對中激活模塊，用于根據(jù)臂架姿態(tài)自動發(fā)出對中開始信號。在一些實施例中，臂架姿態(tài)檢測模塊通過檢測臂架的一臂與水平面的夾角以及其它臂是否回收到位來判斷臂架的姿態(tài)。圖1示出了本發(fā)明一些實施例中的舉高類工程機械臂架回轉對中控制系統(tǒng)。如圖 1所示，該臂架回轉對中控制系統(tǒng)包括控制裝置1、中位傳感器2、一個緩沖位傳感器3、轉臺控制裝置4和對中激活控制鍵5，其中，控制裝置可以是上述任何實施例中的控制裝置， 中位傳感器2、緩沖位傳感器3、轉臺控制裝置4和對中激活控制鍵5均與控制裝置1連接， 該控制系統(tǒng)還包括用于與中位傳感器2配合的一個中位檢測裝置，用于與緩沖位傳感器3 配合的一個緩沖位檢測裝置，中位檢測裝置和緩沖位檢測裝置安裝在底盤上，中位傳感器2 和緩沖位傳感器3安裝在轉臺上，對中激活控制鍵5用于向控制裝置1提供開始對中信號， 控制裝置1收到開始對中信號后，分別采樣緩沖位傳感器3和中位傳感器2的信號獲得它們的狀態(tài)，然后對應緩沖位傳感器3和中位傳感器2的不同狀態(tài)的邏輯組合，分別輸出不同的控制信號，控制轉臺控制裝置4，進而控制臂架在到達中位前兩次減速，緩慢駛至中位時自動停止回轉動作。圖2-圖6示出了一些實施例中傳感器和對應的檢測裝置的安裝位置。如圖2-圖 6所示，中位檢測裝置加和緩沖位檢測裝置3a通過支架7安裝在底盤100的邊沿，中位傳感器2和緩沖位傳感器3通過支架6安裝在轉臺200的邊沿。中位檢測裝置加為正中間帶凹槽2b的條狀檢測裝置，緩沖位檢測裝置3a為條狀檢測裝置，緩沖位傳感器3和中位傳感器2采用行程開關。為了避免行程開關被損壞，將中位檢測裝置加和緩沖位檢測裝置3a 的兩端部設計為斜面。假設行程開關的觸點未被壓縮時的狀態(tài)為“0”，觸點被壓縮后的狀態(tài)的“1”。如圖 7所示，在順時針回轉對中過程中，最初，中位傳感器2和緩沖位傳感器3的狀態(tài)如圖7-1所示，均為“0”，回轉至圖7-2所示狀態(tài)時，中位傳感器2觸點被中位檢測裝置加壓縮狀態(tài)變?yōu)椤?”，緩沖位傳感器3的狀態(tài)仍為“0”，回轉至圖7-3所示狀態(tài)時，中位傳感器2的狀態(tài)仍為“1”，緩沖位傳感器3的觸點被緩沖位檢測裝置3a壓縮狀態(tài)也變?yōu)椤?”，回轉至圖7-4所示狀態(tài)時，中位傳感器2觸點落入凹槽2b狀態(tài)變?yōu)椤?”，緩沖位傳感器3的狀態(tài)仍為“ 1 ”。逆時針回轉對中過程如圖8所示，從對中開始到對中結束，中位傳感器2和緩沖位傳感器3的狀態(tài)分別如圖8-1至圖8-4所示，即開始時均為“0”，一段時間后，中位傳感器2的狀態(tài)變?yōu)?“1”，緩沖位傳感器3的狀態(tài)仍為“0”，再過一段時間后，緩沖位傳感器3的狀態(tài)也變?yōu)椤?”， 再過一段時間，中位傳感器2觸點落入凹槽2b狀態(tài)變?yōu)椤?”。通過以上分析可以看出，在一次順時針回轉對中過程，中位傳感器2和緩沖位傳感器3的狀態(tài)共有“00” “10” “11” “01” 四種邏輯組合，在一次逆時針回轉對中過程，中位傳感器2和緩沖位傳感器3的狀態(tài)也是共有“00” “10” “11” “01”四種邏輯組合，可以看出兩種方向對中，所形成的四種邏輯組合的時序相同。如表1所示，控制裝置1利用四種邏輯組合，即可實現(xiàn)兩級減速對中，具體地說
6控制裝置1檢測到中位傳感器2和緩沖位傳感器3的邏輯組合為“10”時，控制轉臺控制器 4使臂架第一次減速，當檢測到中位傳感器2和緩沖位傳感器3的邏輯組合為“11”時，控制轉臺控制器4使臂架第二次減速，當檢測到中位傳感器2和緩沖位傳感器3的邏輯組合為 “01”時，表明臂架已到中位，切斷回轉動作?？梢钥闯觯搶嵤├坏梢詫崿F(xiàn)一次對中過程中兩次控制減速，而且順時針回轉和逆時針回轉都可以實現(xiàn)對中操作。
權利要求
1.一種舉高類工程機械臂架回轉對中控制方法，其特征在于，包括以下步驟偵測開始對中信號；當偵測到開始對中信號后，分別采樣至少一個緩沖位傳感器和一個中位傳感器的信號獲得它們的狀態(tài)；對應所述至少一個緩沖位傳感器和所述中位傳感器的不同狀態(tài)或不同狀態(tài)的邏輯組合，分別輸出不同的控制信號，控制臂架在到達中位前至少一次減速、以及到達中位時停止回轉。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制方法，其特征在于，還包括臂架姿態(tài)檢測步驟，和根據(jù)臂架姿態(tài)自動發(fā)出對中開始信號的步驟。
3.根據(jù)權利要求2所述的控制方法，其特征在于所述臂架姿態(tài)包括臂架的一臂與水平面的夾角以及其它臂是否回收到位。
4.一種舉高類工程機械臂架回轉對中控制裝置，其特征在于，包括對中指令偵測模塊，用于偵測開始對中信號；位置采樣模塊，用于在偵測到開始對中信號后，分別采樣至少一個緩沖位傳感器和一個中位傳感器的信號獲得它們的狀態(tài)；處理模塊，用于對應所述至少一個緩沖位傳感器和所述中位傳感器的不同狀態(tài)或不同狀態(tài)的邏輯組合，分別輸出不同的控制信號，控制臂架在到達中位前至少一次減速、以及到達中位時停止回轉。
5.根據(jù)權利要求4所述的控制裝置，其特征在于，還包括臂架姿態(tài)檢測模塊，和對中激活模塊，用于根據(jù)臂架姿態(tài)自動發(fā)出對中開始信號。
6.根據(jù)權利要求5所述的控制裝置，其特征在于所述臂架姿態(tài)包括臂架的一臂與水平面的夾角以及其它臂是否回收到位。
7.一種舉高類工程機械臂架回轉對中控制系統(tǒng)，包括轉臺控制裝置，其特征在于，還包括權利要求4-6任意一項所述的控制裝置，與所述轉臺控制裝置連接；至少一個檢測裝置，安裝在轉臺和底盤二者中的一個上；中位傳感器和至少一個緩沖位傳感器，安裝在所述轉臺和底盤二者中的另一個上，并與所述控制裝置連接，用于與所述檢測裝置配合判斷所述轉臺相對底盤的位置。
8.根據(jù)權利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個檢測裝置包括一個中位檢測裝置和一個緩沖位檢測裝置，所述至少一個緩沖位傳感器包括一個緩沖位傳感器。
9.根據(jù)權利要求8所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述中位檢測裝置為正中間帶凹槽的條狀檢測裝置，所述緩沖位檢測裝置為條狀檢測裝置，所述緩沖位傳感器和所述中位傳感器包括行程開關或接近開關。
10.根據(jù)權利要求8所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述中位檢測裝置為正中間帶缺口的板狀檢測裝置，所述緩沖位檢測裝置為板狀檢測裝置，所述緩沖位傳感器和所述中位傳感器為光電開關。
11.根據(jù)權利要求8-10任意一項所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖位傳感器和所述中位傳感器的位置、以及所述中位檢測裝置和所述緩沖位檢測裝置的長度和位置滿足以下條件在一次對中過程中，所述緩沖位傳感器和所述中位傳感器的狀態(tài)能夠形成四種不同的邏輯組合，且逆時針回轉對中和順時針回轉對中，所形成的四種邏輯組合的時序相同。
12.根據(jù)權利要求8-10任意一項所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述中位檢測裝置的長度大于所述緩沖位檢測裝置的長度的2倍且小于所述緩沖位檢測裝置的長度的4倍。
13.根據(jù)權利要求11所述的控制系統(tǒng)，其特征在于按對中過程的時間順序，第二種邏輯組合用于控制第一次減速，第三種邏輯組合用于進一步控制第二次減速，第四種邏輯組合用于控制停止回轉。
14.根據(jù)權利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述至少一個檢測裝置包括一個檢測裝置，所述至少一個緩沖位傳感器包括偶數(shù)個緩沖位傳感器，所述偶數(shù)個緩沖位傳感器對稱設置在所述中位傳感器兩側。
15.根據(jù)權利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括對中激活控制鍵，用于向所述控制裝置提供開始對中信號。
16.根據(jù)權利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于還包括臂架姿態(tài)檢測傳感器，與所述控制裝置連接，以檢測臂架的姿態(tài)。
17.根據(jù)權利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置為該工程機械自身的可編程邏輯控制器。
18.根據(jù)權利要求7所述的控制系統(tǒng)，其特征在于所述轉臺控制裝置包括比例閥。
19.一種工程機械，包括臂架和轉臺，臂架通過轉臺與底盤連接，其特征在于還包括權利要求4-6任意一項所述的控制裝置。
20.一種工程機械，包括臂架和轉臺，臂架通過轉臺與底盤連接，其特征在于還包括權利要求7-18任意一項所述的控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及工程機械及其臂架回轉對中的控制方法、裝置及系統(tǒng)，該控制方法包括以下步驟偵測開始對中信號；當偵測到開始對中信號后，分別采樣至少一個緩沖位傳感器和一個中位傳感器的信號獲得它們的狀態(tài)；對應所述至少一個緩沖位傳感器和所述中位傳感器的不同狀態(tài)或不同狀態(tài)的邏輯組合，分別輸出不同的控制信號，控制臂架在到達中位前至少一次減速、以及到達中位時停止回轉。該裝置包括對中指令偵測模塊、位置采樣模塊和處理模塊。該系統(tǒng)包括轉臺控制裝置、上述控制裝置、至少一個檢測裝置、中位傳感器和至少一個緩沖位傳感器。該工程機械包括上述的控制裝置或控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)能夠使臂架回轉對中更準確、可靠和快速。
文檔編號G05D3/00GK102566584SQ20111043060
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日2011年12月20日
發(fā)明者段娟香, 鄧鵬飛, 黃開 申請人:長沙中聯(lián)消防機械有限公司