泵送控制方法和装置、物料的布料方法和装置及布料设备制造方法及图纸

技术编号:28552156 阅读:25 留言:0更新日期:2021-05-25 17:44
本发明专利技术涉及工程机械领域,公开了一种泵送控制方法和装置、物料的布料方法和装置及布料设备。泵送控制方法包括:计算初始化泵送速度;控制布料设备以初始化泵送速度进行泵送;以及在布料设备进行泵送期间,实时根据已经完成的实时布料方量和实时布料时间,动态调整布料设备的泵送速度,直到实时布料方量为期望布料方量。藉此,实现了提高最终布料方量的准确性。布料方法包括控制布料设备对预设布料区域内的一待布料位置处进行布料;以及在对该待布料位置完成布料后,确定预设布料区域内的下一待布料位置并对该下一待布料位置进行布料,直到预设布料区域内的每一待布料位置均被完成布料。藉此,实现了自动布料。

【技术实现步骤摘要】
泵送控制方法和装置、物料的布料方法和装置及布料设备
本专利技术涉及工程机械领域,具体地,涉及一种布料控制方法和装置、物料的布料方法和装置及布料设备。
技术介绍
混凝土布料设备如泵车、布料机等,是一种常用的工程机械,用于将混凝土通过臂架上的输送管输送到预定的地点。混凝土布料设备需要配备有操控机手,机手需要根据施工方的要求不断地操作臂架和泵送,将混凝土输送到指定地点。但是由于混凝土单次施工时间长,操控频繁,自然环境恶劣,机手的劳动时间和强度非常大,因此如何根据施工要求,实现自动化布料是行业急需解决的问题。现有技术中公开了两种技术方案。第一种技术方案如图1所示,预置浇筑点,对预置浇筑点对应的浇筑区域布料混凝土,基于泵送系统开启时长是否达到预置浇筑点对应的预设时长来确定对预置浇筑点的布料是否完成。第一种技术方案实现了无需人工参与,自动完成混凝土浇筑工作。第二种技术方案公开了一种布料机器人,实现臂架末端多路径形式布料,如直线方式、弧线方式、田格方式、折线方式布料。在实现本专利技术过程中,专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题,第一种技术方案存在以下缺点:1)提前预置浇筑点,不能根据施工需求和设备当前布料点位置、混凝土标号等动态调整浇筑点,因此不能适应实际复杂施工需求,比如可能将C20标号混凝土浇筑到C30的浇筑点上,会导致严重工程质量;2)只考虑浇筑点泵送时间来确定泵送方量,这是有非常大的误差的,因为实际泵送方量是与泵送次数、活塞行程和吸料情况等多因素相关,不能保证每个浇筑点的布料方量符合施工要求;3)没有考虑臂架前往下一浇筑点的运动轨迹,遇到障碍物等情况,进行暂停或避开。综合以上缺陷,第一种技术方案只能用于理想化的施工场景,不能实际推广应用。第二种技术方案存在以下缺点:只提出了多种布料路径方式,没有说明与泵送配合,保证臂架运动过程中浇筑混凝土满足施工要求,没有提出布料路径选择依据。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种泵送控制方法和装置、物料的布料方法和装置及布料设备,其可解决或至少部分解决上述技术问题。为了实现上述目的,本专利技术实施例的一个方面提供一种泵送控制方法,该泵送控制方法包括:根据待布料位置的期望布料方量和期望布料时间,计算初始化泵送速度;控制布料设备以所述初始化泵送速度进行泵送;以及在所述布料设备进行泵送期间,实时根据已经完成的实时布料方量和实时布料时间,动态调整所述布料设备的泵送速度,直到所述实时布料方量为所述期望布料方量。可选地,所述实时布料方量根据以下内容被确定:泵送砼缸面积及每次泵送的活塞有效行程。可选地,所述实时布料方量被确定为:将泵送次数、所述泵送砼缸面积及所述每次泵送的活塞有效行程的平均值相乘来确定所述实时布料方量;或基于所述泵送砼缸面积及所述每次泵送的活塞有效行程确定出每次泵送的布料方量,以及将每次泵送的布料方量累加来确定所述实时布料方量。可选地,每次泵送的活塞有效行程基于以下内容被确定:该次泵送的活塞开始运动的时间、泵送压力达到稳定值的时间、泵送完成的时间及活塞的理论行程。可选地,每次泵送的活塞有效行程基于以下内容被确定:该次泵送的从泵送开始至泵送压力达到稳定值活塞的实际行程、该次泵送的从泵送压力达到稳定值至泵送结束活塞的实际行程及预设吸料系数。此外,本专利技术实施例的另一方面提供一种物料的布料方法,该布料方法包括:控制布料设备对预设布料区域内的一待布料位置处进行布料;以及在对该待布料位置完成布料后,确定所述预设布料区域内的下一待布料位置并对该下一待布料位置进行布料,直到所述预设布料区域内的每一待布料位置均被完成布料,其中,所述下一待布料位置需被布置的物料与所述布料设备当前提供的物料为同种标号的混凝土,所述预设布料区域的每一待布料位置被根据上述的泵送控制方法进行布料。可选地,所述确定所述预设布料区域内的下一待布料位置包括:基于预设布料路径规划规则在所述预设布料区域内确定出一待布料位置;判断所确定出的待布料位置的期望混凝土标号是否与所述布料设备当前提供的混凝土的标号相同;以及在所确定出的待布料位置的期望混凝土标号与所述布料设备提供的混凝土的标号不相同的情况下,基于所述预设布料路径规划规则在所述预设布料区域内重新确定出一待布料位置,直至所确定出的待布料位置的期望混凝土标号与所述布料设备当前提供的混凝土标号相同,其中,所确定出的待布料位置即为所述下一待布料位置。可选地,所述预设布料路径规划规则为:使得布料完所述预设布料区域内的剩余待布料位置的路径最短;或所述预设布料区域内的所述待布料位置的预设顺序。可选地,所述预设布料区域需布置的物料为同种标号的混凝土,所述确定所述预设布料区域内的下一待布料位置包括根据以下公式确定所述下一待布料位置:其中,BSRi+1为下一待布料位置,BSRi为当前待布料位置,λ为第一预设比例系数,β为所述布料设备的臂架开关的实时开度,为所述臂架开关的方向。可选地,所述预设布料区域需布置的物料为同种标号的混凝土,所述控制布料设备对预设布料区域内的一待布料位置处进行布料中的该待布料位置的期望布料时间为所述布料设备的泵送开关打开的持续时间,该待布料位置的期望布料方量根据以下内容被确定:所述泵送开关的实时开度、所述实时开关对应的时间及第二预设比例系数。可选地,在确定所述预设布料区域内的下一待布料位置后,该布料方法还包括:判断所述布料设备的当前臂架末端位置与所述下一待布料位置是否为同一位置;在所述当前臂架末端位置与所述下一待布料位置不为同一位置的情况下,规划下一臂架末端位置;判断所述下一臂架末端位置是否有障碍物;在所述下一臂架末端位置有障碍物的情况下,判断所述障碍物是否是人;在所述障碍物为人的情况下,控制臂架停止运动,直到所述障碍物不是人或者所述下一臂架末端位置没有障碍物;以及在所述障碍物不为人的情况下,避开所述障碍物,重新规划下一臂架末端位置,直到所述布料设备的臂架末端运动到所述下一待布料位置,以使得所述布料设备为所述下一待布料位置进行布料,其中,所述规划下一臂架末端位置及所述重新规划下一臂架末端位置满足以下任一条件:距离所述下一待布料位置距离最短及所述布料设备的臂架动作节数最小。可选地,所述预设布料区域内的待布料位置根据以下至少一者被规划:相邻所述待布料位置之间的距离小于或等于预设布料间隔、相邻所述待布料位置之间的距离小于或等于所述布料设备的末端软管的布料直径。相应地,本专利技术实施例的另一方面还提供一种泵送控制装置,该泵送控制装置包括:初始化泵送速度计算模块,用于根据待布料位置的期望布料方量和期望布料时间,计算初始化泵送速度;以及泵送控制模块,用于:控制布料设备以所述初始化泵送速度进行泵送;以及在所述布料设备进行泵送期间,实时根据已经完成的实时布料方量和实时布料时间,动态调整所述布料设备的泵送速度,直到所述实时布料方量为所述期望布料方量。可选地,所述实时布料方量根据以下内容被确定:泵送砼缸面积及每次泵送的活塞有效行程。可选地,所述实时布料方量被确定为:将泵送次数本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种泵送控制方法,其特征在于,该泵送控制方法包括:/n根据待布料位置的期望布料方量和期望布料时间,计算初始化泵送速度;/n控制布料设备以所述初始化泵送速度进行泵送;以及/n在所述布料设备进行泵送期间,实时根据已经完成的实时布料方量和实时布料时间,动态调整所述布料设备的泵送速度,直到所述实时布料方量为所述期望布料方量。/n

【技术特征摘要】
1.一种泵送控制方法,其特征在于,该泵送控制方法包括:
根据待布料位置的期望布料方量和期望布料时间,计算初始化泵送速度;
控制布料设备以所述初始化泵送速度进行泵送;以及
在所述布料设备进行泵送期间,实时根据已经完成的实时布料方量和实时布料时间,动态调整所述布料设备的泵送速度,直到所述实时布料方量为所述期望布料方量。


2.根据权利要求1所述的泵送控制方法,其特征在于,所述实时布料方量根据以下内容被确定:泵送砼缸面积及每次泵送的活塞有效行程。


3.根据权利要求2所述的泵送控制方法,其特征在于,所述实时布料方量被确定为:
将泵送次数、所述泵送砼缸面积及所述每次泵送的活塞有效行程的平均值相乘来确定所述实时布料方量;或
基于所述泵送砼缸面积及所述每次泵送的活塞有效行程确定出每次泵送的布料方量,以及将每次泵送的布料方量累加来确定所述实时布料方量。


4.根据权利要求2或3所述的泵送控制方法,其特征在于,每次泵送的活塞有效行程基于以下内容被确定:该次泵送的活塞开始运动的时间、泵送压力达到稳定值的时间、泵送完成的时间及活塞的理论行程。


5.根据权利要求2或3所述的泵送控制方法,其特征在于,每次泵送的活塞有效行程基于以下内容被确定:该次泵送的从泵送开始至泵送压力达到稳定值活塞的实际行程、该次泵送的从泵送压力达到稳定值至泵送结束活塞的实际行程及预设吸料系数。


6.一种物料的布料方法,其特征在于,该布料方法包括:
控制布料设备对预设布料区域内的一待布料位置处进行布料;以及
在对该待布料位置完成布料后,确定所述预设布料区域内的下一待布料位置并对该下一待布料位置进行布料,直到所述预设布料区域内的每一待布料位置均被完成布料,其中,所述下一待布料位置需被布置的物料与所述布料设备当前提供的物料为同种标号的混凝土,所述预设布料区域的每一待布料位置被根据权利要求1-5中任一项所述的泵送控制方法进行布料。


7.根据权利要求6所述的布料方法,其特征在于,所述确定所述预设布料区域内的下一待布料位置包括:
基于预设布料路径规划规则在所述预设布料区域内确定出一待布料位置;
判断所确定出的待布料位置的期望混凝土标号是否与所述布料设备当前提供的混凝土的标号相同;以及
在所确定出的待布料位置的期望混凝土标号与所述布料设备提供的混凝土的标号不相同的情况下,基于所述预设布料路径规划规则在所述预设布料区域内重新确定出一待布料位置,直至所确定出的待布料位置的期望混凝土标号与所述布料设备当前提供的混凝土标号相同,其中,所确定出的待布料位置即为所述下一待布料位置。


8.根据权利要求7所述的布料方法,其特征在于,所述预设布料路径规划规则为:
使得布料完所述预设布料区域内的剩余待布料位置的路径最短;或
所述预设布料区域内的所述待布料位置的预设顺序。


9.根据权利要求6所述的布料方法,其特征在于,所述预设布料区域需布置的物料为同种标号的混凝土,所述确定所述预设布料区域内的下一待布料位置包括根据以下公式确定所述下一待布料位置:



其中,BSRi+1为下一待布料位置,BSRi为当前待布料位置,λ为第一预设比例系数,β为所述布料设备的臂架开关的实时开度,为所述臂架开关的方向。


10.根据权利要求6所述的布料方法,其特征在于,所述预设布料区域需布置的物料为同种标号的混凝土,所述控制布料设备对预设布料区域内的一待布料位置处进行布料中的该待布料位置的期望布料时间为所述布料设备的泵送开关打开的持续时间,该待布料位置的期望布料方量根据以下内容被确定:所述泵送开关的实时开度、所述实时开关对应的时间及第二预设比例系数。


11.根据权利要求6所述的布料方法,其特征在于,在确定所述预设布料区域内的下一待布料位置后,该布料方法还包括:
判断所述布料设备的当前臂架末端位置与所述下一待布料位置是否为同一位置;
在所述当前臂架末端位置与所述下一待布料位置不为同一位置的情况下,规划下一臂架末端位置;
判断所述下一臂架末端位置是否有障碍物;
在所述下一臂架末端位置有障碍物的情况下,判断所述障碍物是否是人;
在所述障碍物为人的情况下,控制臂架停止运动,直到所述障碍物不是人或者所述下一臂架末端位置没有障碍物;以及
在所述障碍物不为人的情况下,避开所述障碍物,重新规划下一臂架末端位置,直到所述布料设备的臂架末端运动到所述下一待布料位置,以使得所述布料设备为所述下一待布料位置进行布料,
其中,所述规划下一臂架末端位置及所述重新规划下一臂架末端位置满足以下任一条件:距离所述下一待布料位置距离最短及所述布料设备的臂架动作节数最小。


12.根据权利要求6所述的布料方法,其特征在于,所述预设布料区域内的待布料位置根据以下至少一者被规划:相邻所述待布料位置之间的距离小于或等于预设布料间隔、相邻所述待布料位置之间的距离小于或等于所述布料设备的末端软管的布料直径。


13.一种泵送控制装置,其特征在于,该泵送控制装置包括:
初始化泵送速度计算模块,用于根据待布料位置的期望布料方量和期望布料时间,计算初始化泵送速度;以及
泵送控制模块,用于:
控制布料设备以所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹君曾中炜万梁吴亮聂一彪
申请(专利权)人:中联重科股份有限公司
类型:发明
国别省市:湖南;43

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