泵车布料软管姿态检测传感器研制.pdf

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1、2015钲仪表技术与传感器2015第12期InstrumentTechniqueandSensorNo．12泵车布料软管姿态检测传感器研制余峰，陈新元，李勇，张俊峰，杨海清(1．武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉430081；2．山推楚天工程机械有限公司，湖北武汉430200)摘要：泵车臂架随动控制需要检测布料软管的方位角，控制器根据检测数据识别操作工人期望的布料方位，自动协调控制驱动液压缸，实现臂架随动跟踪功能。布料软管工作环境恶劣，低频振动干扰严重，针对其实际工况，设计了一种应变式的姿态检测传感器，简述了传感器的基本

2、结构和工作原理，加工传感器原理样机，搭建实验系统，进行了静态和动态检测实验。结果表明该传感器的方位角检测误差为0．56％，响应时间为15ms，满足混凝土浇筑时操作工人通过拖拽布料软管来传递期望布料方位的检测需求。关键词：传感器；混凝土泵车；臂架智能控制；布料软管；姿态检测中图分类号：TH712文献标识码：A文章编号：1002—1841(2015)12—0001—03DesignofHoseAttitudeDetectionSensorforConcretePumpTruckYUFeng，CHENXin—yuan，LIYon

3、g，ZHANGJun—feng，YANGHai—qing(1．CollegeofMachineryandAutomation，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430081，China；2．ShantuiChufianConstructionMachineryCo．，Ltd．，Wuhan4302O0，China)Abstract：Thepumptruckboomservocontrolsystemneedstodetecttheazimuthangleofhose．Acc

4、ordingtotheinspectionda—ta，thecontrollercanrecognizetheoperator'sexpectedhoseposition，andcanautomaticallycontrolthedrivehydrauliccylindertoa—chievetheboomtrackingfunction．However，theworkingenvironmentofthehoseispooranditsuffersseriouslowfrequencyvibra—tioninterfer

5、ence．Toovercometheseproblems，akindofmovementdetectionofstrainsensorwasproposedaccordingtotheactualworkingcondition．Basicconstructsandworkingprincipleswereintroduced．Afterprocessingtheprototypesensorandbuildingex—perimentsystem，thestaticanddynamicdetectionexperimen

6、tsweretested．Theresultsshowthattheerrorsforazimuthangledetec—tionareO．56％．andtheresponsetimeforazimuthangledetectionis15ms．Theseerrorsandresponsetimemeettheconcretepou—ringoperationdetectionrequirementsbydraggingthehosetotransfertheanticipationofhoseangle．Keyword：

7、sensor；concretepumptruck；boomintelligentcontrol；hose；attitudedetection0引言随着建筑业的蓬勃发展，为了适应激烈的市场竞争，混凝土泵车正朝着智能化方向发展，臂架随动控制是焦点之一llJ。臂架智能随动控制，是在布料软管上安装姿态检测传感器(图1所示)，实时检测布料软管的方位角，控制器根据检测数据识别操作工人期望的布料方位，自动协调控制驱动液压缸，实现臂架随动跟踪功能的一种便捷浇筑施工模式。泵车臂架在工作过程中会产生低频振动，频率约为O．3—0．5Hz3J，与

8、操作工人图1泵车臂架随动控制拖拽布料软管的操作频率混杂。文献[5]的研究中也遇到类似座作用，用于固定传感器的其它组件，并将传感器安装在布料频率混杂工况，选用美国Jewel公司LCF196二轴重力加速度传软管上；弹性片是传感器的敏感元件，共有3片，在固定环圆周感器测钻柱姿态，研究表明这类传感器灵敏度高，对