一种协同作业系统及其方法、混凝土泵送设备和搅拌车技术方案

本发明专利技术涉及一种协同作业系统及其方法、混凝土泵送设备和搅拌车。协同作业系统中的检测装置检测料斗中混凝土的料位信息和/或混凝土余量信息，控制装置接收检测信号并根据预存的控制策略控制搅拌车的卸料速度，使料斗中的混凝土不发生溢料或吸空情况，或使料斗中的混凝土料位维持在一定的水平。实现泵车、搅拌车之间的协同作业。在混凝土施工现场，可以很好的完成泵车、搅拌车协调一致的作业，同时省去一个操作人员。同时本发明专利技术还提供安装有检测装置的泵送设备和安装有控制装置的搅拌车，使泵送设备和搅拌车之间具备协同作业的条件。另外本发明专利技术还提供协同作业的方法，按照该方法控制搅拌车和泵送设备之间协同作业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械领域，特别涉及混凝土泵送设备与搅拌车之间的一种协同作业系统、及其协同作业方法。同时，本专利技术还涉及混凝土泵送设备以及搅拌车。
技术介绍
图1为混凝土机械施工的场景。左边的机械为混凝土搅拌运输车、右边的机械为混凝土泵车。混凝土搅拌运输车将商品混凝土从混凝土搅拌站运送到施工现场，搅拌车再将混凝土倾倒入混凝土泵车的料斗中，混凝土泵车再将料斗中的混凝土料泵送到施工地点。搅拌车的搅拌筒21用于装混凝土料，在卸料时混凝土通过卸料槽22进入泵送设备的料斗23中，料斗23中的混凝土通过输送缸M泵送，输送缸M由主油缸动25作。搅拌车放料是需要人手工操作的。操作员将操作一个手柄来控制搅拌车的放料速度。然而泵车料斗中的混凝土料的剩余量不容易观察到。操作员只能凭经验控制搅拌车放料速度。经常出现的问题是，放料速度很难控制，总是时快时慢。1)放料速度太快，泵车料斗中混凝土料会溢出，造成浪费；操作员往往会拿铁锹把溢出的混凝土料铲回到料斗中，耗费体力，增加操作员的劳动强度。2、放料速度太慢，料斗中的混凝土会很快耗尽，泵车泵送系统将会吸空，影响泵送效率，同时也容易引起臂架大幅振荡。为了更好的控制搅拌车放料速度，泵车料斗中的混凝土剩余容量必须可以实时监控到，或者泵车吸料的速度必须与搅拌车放料的速度保持一致，从而实现混凝土的料斗中混凝土量在一定的水平。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本专利技术提供一种协同作业系统。该系统应用在搅拌车和泵送设备上，能够实现搅拌车、泵送设备的协同工作，使得泵送设备料斗中的混凝土余量、料位总是保持在一定的水平。不会出现料斗混凝土过多而溢料或者料斗混凝土过少而吸空的可能。另外，本专利技术还提供一种协同作业方法。另外，本专利技术还提供一种混凝土泵送设备。另外，本专利技术还提供一种搅拌车。为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种协同作业系统，用于控制混凝土泵送设备和搅拌车协同作业，包括检测装置，用于检测混凝土泵送设备的料斗中混凝土的料位信息和/或混凝土余量信息，并得到检测信号；控制装置，用于接收检测信号，并根据预存的控制策略控制搅拌车的卸料速度。优选的，所述控制策略为得到当前料斗中混凝土的料位信息和/或混凝土余量信息，以此作为判断依据进行分析判断并发出控制指令，控制搅拌车的卸料速度，使料斗中的混凝土不发生溢料或吸空情况、或使料斗中的混凝土料位维持在一定的水平。优选的，所述控制装置预存上限料位信息所对应的搅拌车第一卸料速度，当所述检测装置产生上限料位信息的检测信号，所述控制装置控制所述搅拌车在第一卸料速度下卸料；所述控制装置预存下限料位信息所对应的搅拌车第二卸料速度，当所述检测装置产生下限料位信息的检测信号，所述控制装置控制所述搅拌车在第二卸料速度下卸料；所述第一卸料速度小于第二卸料速度。优选的，所述控制装置预存一个基准值，该所述基准值对应料斗中心位置的料位信息和/或混凝土余量信息，所述检测装置实时检测料位信息和/或混凝土余量信息并传输至所述控制装置，所述控制装置对接收的检测信号与基准值进行比较，大于所述基准值时输出控制指令，减慢搅拌筒转速，小于所述基准值时输出控制指令，加快搅拌筒转速。优选的，还包括无线信号发射器与无线信号接收器，所述无线信号发射器将所述检测装置的检测信号发送至所述无线信号接收器，所述无线信号接收器将接收到的检测信号输入至所述控制装置。优选的，所述检测装置为超声波传感器、激光传感器、阻旋电机传感器、射频导纳传感器、电容式传感器或振动音叉传感器。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种混凝土泵送设备，包括料斗，还包括检测装置，用于检测料斗中混凝土的料位信息和/或混凝土余量信息，并得到检测信号，其中所述检测信号用于搅拌车根据控制策略判断以搅拌车当前卸料速度是否发生混凝土溢料或吸空情况、或使料斗中的混凝土料位维持在一定的水平。优选的，所述检测装置设于所述料斗中。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种搅拌车，包括控制装置，所述控制装置根据预存的控制策略，以所得到的料位信息作为判断依据，判断以搅拌车当前卸料速度是否发生混凝土溢料或吸空情况。优选的，所述预存的控制策略为得到当前料斗中混凝土的料位信息和/或混凝土余量信息，以此作为判断依据进行分析判断并发出控制指令，控制搅拌车的卸料速度，使料斗中的混凝土不发生溢料或吸空情况。优选的，还包括执行机构，所述执行机构用于接收所述控制装置输出的控制指令， 并在控制指令的控制下改变搅拌车的卸料速度。优选的，所述执行机构包括伺服阀、变量泵及液压马达，所述控制装置根据检测信号判断搅拌车当前的卸料速度是否与泵送设备的泵料速度相匹配并输出控制信号至所述伺服阀，所述伺服阀根据所述控制信号产生动作，控制所述变量泵，使其排量减小或是增加，依此来调节搅拌筒的液压马达的转速。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种协同作业方法，包括如下步骤步骤1 检测混凝土泵送设备的料斗中混凝土的料位信息和/或混凝土余量信息， 并得到检测信号；步骤2 接收检测信号，根据预存的控制策略，进行分析判断并输出控制信号，控制搅拌车的卸料速度。优选的，步骤2中预存的控制策略接收检测信号，以该检测信号为基础进行分析判断，并输出控制指令，控制搅拌车的卸料速度，使料斗中的混凝土不发生溢料或吸空情况、或使料斗中的混凝土料位维持在一定的水平。采用本专利技术提供的一种协同作业系统带来的有益效果为(1)该系统包括检测装置和控制装置，检测装置与控制装置之间可以通过无线或者有线的方式进行通信、信号传输，检测装置检测搅拌车料斗中混凝土的料位信息和/或混凝土余量信息，控制装置根据预存的控制策略以料位信息和/或混凝土余量信息为判断依据，判断搅拌车以当前的卸料速度是否会导致泵送设备的料斗中的混凝土发生溢料或吸空情况。控制搅拌车的卸料速度，使料斗中的混凝土不发生溢料或吸空、或使料斗中的混凝土料位维持在一定的水平。从而实现泵车、搅拌车之间的协同作业。搅拌车的卸料放料速度控制由协同作业系统完成。 无需操作员的干预。这样在混凝土施工现场，可以很好的完成泵车、搅拌车协调一致的作业，同时省去一个操作人员。自动化的机械施工提高了施工效率，节省了人员和施工成本。 (2)预存控制策略中，不同的料位信息对应不同的搅拌车卸料速度，上限料位信息对应第一卸料速度，下限料位信息对应第二卸料速度，第一卸料速度小于第二卸料速度。当搅拌车卸料速度快于泵车泵料速度，导致料斗中混凝土量上升，达到上限时检测装置发出上限料位信号，控制装置预存的控制策略依此控制搅拌车搅拌筒的转速为第一卸料速度，搅拌筒转速减慢，卸料速度变小，保证料斗中的混凝土不溢出。当卸料速度小于泵料速度，导致料斗中混凝土量减小至下限时检测装置输出下限料位信号至控制装置，控制装置的控制策略依此控制搅拌筒的转速为第二卸料速度，搅拌筒转速加快，卸料速度加快，保证料斗中的混凝土不会吸空。整个过程在动态中实时的自动调节，避免溢料或吸空，且无需操作员手工控制。(3)另一实施例中，预存的控制策略中，设置一个基准值，该基准值对应料斗中间的料位信息和/或混凝土余量信息。检测装置实施检测并将检测信号输入至控制装置，控制装置对检测信号与基准值进行比较，大于基准值时控制卸料速度减慢，保证不溢料，小于基准值时控制卸料速度加快，防止本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种协同作业系统，用于控制混凝土泵送设备和搅拌车协同作业，其特征在于，包括：检测装置（１１），用于检测混凝土泵送设备的料斗中混凝土的料位信息和／或混凝土余量信息，并得到检测信号；控制装置（１２），用于接收检测信号，并根据预存的控制策略控制搅拌车的卸料速度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周继辉，周翔，邓侃，
申请(专利权)人：三一重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43