具有振动阻尼器的大型操纵器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于混凝土泵的具有分配杆（20）的大型操纵器。该分配杆（20）具有容纳在杆支座（30）上的、由多个彼此铰接式连接的杆臂（44、46、48、50、52）组成的折弯杆（32），所述折弯杆具有一个杆尖端（64）并且具有多个铰接件（34、36、38、40、42），所述铰接件用于使杆臂（44、46、48、50、52）相对于所述杆支座（30）或相邻的杆臂（44、46、48、50、52）枢转，并且所述分配杆（20）包含控制装置（86），其用于借助用于分别配属于折弯铰接件（34、36、38、40、42）的驱动机组（68、78、80、82、84）的驱动机组执行环节来控制折弯杆（32）的运动。根据本发明专利技术，所述大型操纵器包含用于在以机架（16）为基准的坐标系（104）中测定杆臂部位在至少一个杆臂（44、46、48、50、52）上的垂直速度v

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有振动阻尼器的大型操纵器
本专利技术涉及一种用于混凝土泵的大型操纵器，其具有分配杆（Verteilermast）、折弯杆（Knickmast）以及控制装置，该折弯杆被容纳在杆支座上并且由多个彼此铰接式连接的杆臂组成，该折弯杆具有一个杆尖端并具有多个用于使杆臂相对于杆支座或相邻的杆臂枢转的铰接件，该控制装置用于借助用于分别配属于折弯铰接件的驱动机组的驱动机组执行环节（Antriebsaggregatstellglied）来控制折弯杆的运动。在此，杆支座可以布置在机架上并且能围绕竖直轴线旋转。本专利技术还涉及一种用于阻尼用于混凝土泵的大型操纵器的分配杆的机械振动的方法。
技术介绍
由EP1319110B1已知这种类型的大型操纵器和这种类型的用于阻尼用于混凝土泵的大型操纵器的分配杆的机械振动的方法。EP1319110B1的大型操纵器具有如下分配杆，该分配杆具有由至少三个杆臂组成的折弯杆，其杆臂围绕相应水平的、彼此平行的折弯轴线借助各一个驱动机组可受限地枢转。大型操纵器包含用于借助配属于各个驱动机组的执行环节和用于阻尼折弯杆中的机械振动的器件来实现杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于混凝土泵的大型操纵器，该大型操纵器具有分配杆（20），/n具有容纳在杆支座（30）上的、由多个彼此铰接式连接的杆臂（44、46、48、50、52）组成的折弯杆（32），所述折弯杆具有一个杆尖端（64）并且具有多个铰接件（34、36、38、40、42），所述铰接件用于使杆臂（44、46、48、50、52）相对于所述杆支座（30）或相邻的杆臂（44、46、48、50、52）枢转，以及/n具有控制装置（86），其用于借助用于分别配属于折弯铰接件（34、36、38、40、42）的驱动机组（68、78、80、82、84）的驱动机组执行环节（90、92、94、96、98、100）来控制折弯杆（32...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180227 DE 102018104491.71.用于混凝土泵的大型操纵器，该大型操纵器具有分配杆（20），
具有容纳在杆支座（30）上的、由多个彼此铰接式连接的杆臂（44、46、48、50、52）组成的折弯杆（32），所述折弯杆具有一个杆尖端（64）并且具有多个铰接件（34、36、38、40、42），所述铰接件用于使杆臂（44、46、48、50、52）相对于所述杆支座（30）或相邻的杆臂（44、46、48、50、52）枢转，以及
具有控制装置（86），其用于借助用于分别配属于折弯铰接件（34、36、38、40、42）的驱动机组（68、78、80、82、84）的驱动机组执行环节（90、92、94、96、98、100）来控制折弯杆（32）的运动，
其特征在于
用于测定在至少一个杆臂（44、46、48、50、52）上的杆臂部位的垂直速度v‖的装置（102），和
用于测定所述铰接件（34、36、38、40、42）的铰接角度εi的装置（116），其中
所述控制装置（86）通过为所述驱动机组（68、78、80、82、84）的执行环节（90、92、94、96、98、100）提供定位调节参量SDi来控制所述折弯杆（32）的运动，所述定位调节参量取决于借助用于测定杆臂部位的垂直速度v‖的装置（102）测定的所述杆臂部位的垂直速度v‖并且取决于借助用于测定所述铰接件（34、36、38、40、42）的铰接角度的装置（116）测定的所述铰接件（34、36、38、40、42）的铰接角度εi以及取决于借助能够由杆控制者操作的控制器（87）产生的用于调节所述分配杆（20）的控制信号S。


2.根据权利要求1所述的大型操纵器，其特征在于与用于测定杆臂部位的垂直速度的装置（102）和与用于测定所述铰接件（34、36、38、40、42）的铰接角度εi的装置（116）耦联的用于控制驱动机组执行环节（90、92、94、96、98、100）的、包含分配杆阻尼程序（154、155）的控制器组件（89），
（i）由借助用于测定杆臂部位的垂直速度v‖的装置（102）测定的杆臂部位的垂直速度v‖确定阻尼力FD‖；
（ii）将所测定的阻尼力FD‖划分成配属于各个铰接件（34、36、38、40、42）的分量阻尼力；和
（iii）为了操控所述驱动机组执行环节（92、94、96、98、100）以用于阻尼所述折弯杆（32）而由分量阻尼力和借助用于测定所述铰接件（34、36、38、40、42）的铰接角度的装置（116）所测得的用于配属于所述折弯铰接件（34、36、38、40、42）的驱动机组（26、68、78、80、82、84）的铰接角度εi以及用于阻尼所述折弯杆（32）的分配杆（20）的已知的物理参量来确定用于操控所述驱动机组执行环节（92、94、96、98、100）的阻尼调节参量DSi，所述阻尼调节参量被输入到用于所述驱动机组（68、78、80、82、84）的执行环节（90、92、94、96、98、100）的定位调节参量SDi中。


3.根据权利要求2所述的大型操纵器，其特征在于，分配杆阻尼程序（154、155）由配属于铰接件（34、36、38、40、42）的分量阻尼力和由所述铰接件（34、36、38、40、42）的所测定的铰接角度确定能够借助配属于所述铰接件（34、36、38、40、42）的驱动机组（26、68、78、80、82、84）产生的分量目标阻尼力FDi或能够借助配属于所述铰接件（34、36、38、40、42）的驱动机组（26、68、78、80、82、84）产生的分量目标阻尼力矩MDi。


4.根据权利要求3所述的大型操纵器，其特征在于用于测定借助配属于所述铰接件（34、36、38、40、42）的驱动机组（78、80、82、84）产生的实际力Fi或借助配属于所述铰接件（34、36、38、40、42）的驱动机组（78、80、82、84）产生的实际力矩Mi的装置（176）。


5.根据权利要求4所述的大型操纵器，其特征在于，所述分配杆阻尼程序（154、155）包含如下调控级（178），该调控级针对所述驱动机组（26、68、78、80、82、84）从借助所述驱动机组（26、68、78、80、82、84）产生的实际力Fi与有待产生的分量目标阻尼力FDi的比较中或者从借助所述驱动机组（26、68、78、80、82、84）产生的实际力矩Mi与有待产生的分量目标阻尼力矩MDi的比较中确定阻尼调节参量DSi以阻尼所述分配杆（20）。


6.根据权利要求5所述的大型操纵器，其特征在于，所述控制器组件（89）包含如下分配杆姿态目标值程序（158），该分配杆姿态目标值程序将所述控制器（87）的控制信号S转换为呈所述分配杆（20）的铰接件（34、36、38、40、42）的铰接角度εi的目标值的形式的姿态目标值PSi。


7.根据权利要求6所述的大型操纵器，其特征在于，所述控制器组件（89）包含如下分配杆调控程序（156），该分配杆调控程序由呈输送给所述控制器组件（89）的实际值的形式的姿态实际值Pli确定所述分配杆（20）的铰接件（34、36、38、40、42）的铰接角度εi并且由所述姿态目标值PSi确定用于所述驱动机组（26、68、78、80、82和84）的执行环节（90、92、94、96、98、100）的定位调节参量SDi。


8.根据权利要求7所述的大型操纵器，其特征在于，所述分配杆调控程序（156）确定姿态实际值PIi与姿态目标值PSi之差，在零阶保持滤波器（196）中处理该差，并将其作为调控参量输送给构造为PI调控器的调控级（198），该调控级输出所述定位调节参量SDi。


9.根据权利要求7或8所述的大型操纵器，其特征在于，所述控制器组件（89）具有用于将所述阻尼调节参量DSi和所述定位调节参量SDi叠加成用于所述驱动机组（68、78、80、82、84）的执行环节（92、94、96、98、100）的调节信号SWi的叠加程序（160）。


10.根据权利要求9所述的大型操纵器，其特征在于，所述叠加程序（160）被构造为加法程序，所述加法程序将阻尼调节参量DSi加到定位调节参量SDi上。


11.根据权利要求1所述的大型操纵器，其特征在于用于计算借助驱动机组（68、78、80、82、84）产生的实际力Fi或实际力矩Mi的装置（176），其中所述控制装置（86）包含具有分配杆-垂直-阻尼程序（1154）的控制器组件（89），
将所测定的借助驱动机组（68、78、80、82、84）所产生的实际力Fi或实际力矩Mi以及测定的杆臂部位的垂直速度v‖和折弯铰接件（34、36、38、40、42）的所测定的铰接角度εi连续地输送给所述分配杆-垂直-阻尼程序，
其中分配杆-垂直-阻尼程序（1154）
由输送的实际力Fi或实际力矩Mi和铰接件的输送的铰接角度εi以及分配杆（20）的已知的物理参量来确定作用在杆臂部位（64）上的垂直力F‖，
将作用在杆臂部位（64）上的垂直力F‖转换成杆臂部位（64）的垂直的目标速度v‖Soll；
由杆臂部位（64）的垂直的目标速度v‖Soll和杆臂部位（64）的所测定的垂直速度v‖来确定垂直的比较值Δv‖，
通过基于铰接件的输送的铰接角度εi并且基于分配杆（20）的已知的物理参量进行的反向变换，将垂直的比较值Δv‖转换成折弯铰接件（34、36、38、40、42）的反向变换-角速度，并且
其中所述分配杆-垂直-阻尼程序（1154）包含如下分配杆调控程序（1156），该分配杆调控程序将通过反向变换获得的折弯铰接件（34、36、38、40、42）的反向变换-角速度与输送给分配杆调控程序的折弯铰接件（34、36、38、40、42）的实际角速度进行比较并且由这种比较来测定用于所述驱动机组（68、78、80、82、84）的执行环节（92、94、96、98、100）的定位调节参量SDi。


12.根据权利要求11所述的大型操纵器，其特征在于，所述控制器（87）向所述控制器组件（89）输送控制信号S，所述控制信号在所述控制器组件（89）中被转换为呈所述分配杆（20）的折弯铰接件（34、36、38、40、42）的铰接角度εi的目标值的形式的姿态目标值PSi。


13.根据权利要求1至12中任一项所述的大型操纵器，其特征在于，用于测定在至少一个杆臂（44、46、48、50、52）上的杆臂部位的垂直速度v‖的装置（102）被设计用于测定所述折弯杆（32）的杆尖端（64）的速度。


14.根据权利要求1至13中任一项所述的大型操纵器，其特征在于，用于测定在至少一个杆臂（44、46、48、50、52）上的杆臂部位（64）的垂直速度v‖的装置（102）包含布置在杆臂（44、46、48、50、52）上的速度传感器和/或加速度传感器（106、112）和/或用于检测杆臂（44、46、48、50、52）相对于重力方向的位置的角度传感器。


15.根据权利要求1至14中任一项所述的大型操纵器，其特征在于，所述杆支座（30）布置在机架（16）上并且能够围绕竖直轴线（18）旋转，其中，控制装置（86）设计用于借助至少一个用于配属于所述杆支座（30）的驱动机组（26）的执行环节（90）来控制所述杆支座（30）围绕竖直轴线（18）的旋转运动，
其中，装置（110）设置用于在垂直于竖直轴线（18）的平面中和在以机架（16）为基准的坐标系（104）中测定杆臂部位的水平速度v⊥以及装置（128）设置用于测定所述杆支座（30）围绕竖直轴线（18）的旋转角度ε18，并且
其中，所述控制装置（86）通过为至少一个用于配属于所述杆支座（30）的驱动机组（26）的执行环节（90）提供定位调节参量SD90来控制所述折弯杆（32）的运动，所述定位调节参量取决于借助用于测定杆臂部位的水平速度v⊥的装置（110）测定的所述杆臂部位的水平速度v⊥，并且取决于借助用于测定所述杆支座（30）围绕所述竖直轴线（18）的旋转角度ε18的装置（128）以及取决于借助能够由杆控制者操作的控制器（87）产生的用于调节所述分配杆（20）的控制信号S。


16.用于混凝土泵的大型操纵器，其具有布置在机架（16）上的、在该机架（16）上能够围绕竖直轴线（18）旋转的杆支座（30），
具有分配杆（20），其具有容纳在杆支座（30）上的、由多个彼此铰接式连接的杆臂（44、46、48、50、52）组成的折弯杆（32），该折弯杆具有一个杆尖端（64）和多个折弯铰接件（34、36、38、40、42），所述折弯铰接件用于使杆臂（44、46、48、50、52）围绕相应水平的、彼此平行的折弯轴线相对于杆支座（30）或相邻的杆臂（44、46、48、50、52）枢转，以及
具有控制装置（86），其用于借助配属于所述竖直轴线（18）的驱动机组（26）的执行环节（90）来控制所述折弯杆（32）围绕所述竖直轴线（18）的运动，
其特征在于
用于在垂直于竖直轴线（18）的平面中和在以机架（16）为基准的坐标系（104）中测定杆臂部位的水平速度v⊥的装置（110），以及用于测定杆支座（30）围绕竖直轴线（18）的旋转角度ε18的装置（128），
其中，所述控制装置（86）通过为至少一个用于配属于所述杆支座（30）的驱动机组（26）的执行环节（90）提供定位调节参量SD90来控制所述折弯杆（32）的运动，所述定位调节参量...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·海克，B·黑尔茨莱，
申请(专利权)人：普茨迈斯特工程有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE