攪拌車卸料監控系統及具有該系統的混凝土攪拌車的製作方法

2023-06-07 09:50:26

專利名稱：攪拌車卸料監控系統及具有該系統的混凝土攪拌車的製作方法
技術領域：
本發明涉及路面鋪設機械工程領域，更具體地，涉及一種攪拌車卸料監控系統及具有該系統的混凝土攪拌車。
背景技術：
目前，越來越多的混凝土運輸攪拌車用戶需要對攪拌車進行監控和管理，尤其是攪拌車卸料過程中的實時監控。但是，在攪拌車的卸料過程中，沒有很好的實時監測解決方案，這就造成非正常卸料得不到很好的控制。目前市場上出現了一種卸料監測方式，通過在駕駛室軟軸操縱器上加一個機械式行程開關監測攪拌筒旋轉方向，此種方式結構簡單緊湊，成本低廉。但其缺點是安裝不方便，機械式行程開關的使用壽命有限，而且無法對攪拌車的進料、出料及停止狀態進行判斷，卸料的可靠性與攪拌筒的轉速計算精度都不高，卸料量無法得到準確控制。因此，急需開發出一種簡單實用、可靠性高的卸料監測方式，實時監測卸料過程中攪拌筒的旋轉方向與速度，使成本低廉，同時滿足對攪拌筒轉速精度的要求。

發明內容
本發明旨在提供一種攪拌車卸料監控系統，能夠解決現有技術中攪拌車的卸料監控系統中可靠性差、轉速計算精度低，以及無法對進料、卸料以及停止狀態進行判斷的技術問題。為此，根據本發明的一個方面，提供了一種攪拌車卸料監控系統，包括監測中心單元，還包括觸發部，設置於攪拌車的攪拌筒上；攪拌筒轉動信號發生裝置，設置於觸發部的運動軌跡上，基於該觸發部轉動到第一位置而產生的第一轉動信號和轉動到第二位置而產生的第二轉動信號，生成攪拌筒的轉向與轉速信號，攪拌筒轉動信號發生裝置與監測中心單元信號連接。進一步地，攪拌筒轉動信號發生裝置可以包括生成第一轉動信號的第一轉動信號發生部；生成第二轉動信號的第二轉動信號發生部，第一轉動信號發生部與第二轉動信號發生部順次設置於所述觸發部的運動軌跡上；根據第一轉動信號和第二轉動信號的發生順序、發生時間間隔及發生頻率生成所述攪拌筒的轉向與轉速信號的轉動信號處理器，其輸入端與第一轉動信號發生部和第二轉動信號發生部信號連接，其輸出端與監測中心單元信號連接。進一步地，轉動信號處理器可以包括通過疊加第一轉動信號和第二轉動信號而獲得一級轉向與轉速信號的一級轉動信號生成器，其輸入端為轉動信號處理器的輸入端； 根據一級轉向與轉速信號的不同轉向生成不同頻率的周期性的二級轉向與轉速信號的二級轉動信號生成器，其輸入端連接於一級轉動信號生成器的輸出端，其輸出端為轉動信號處理器的輸出端。進一步地，一級轉速與轉向信號為第一脈衝信號；二級轉速與轉向信號為第二脈衝信號。進一步地，轉動信號處理器可以根據第一轉動信號和第二轉動信號的發生順序、 發生時間間隔及發生頻率獲得攪拌筒的轉向與轉速信息。進一步地，觸發部可以為磁鋼螺栓，設置於攪拌筒的尾部端面上；第一轉動信號發生部和第二轉動信號發生部可以均為與磁鋼螺栓感應的接近開關。進一步地，監測中心單元可以根據攪拌筒轉動信號發生裝置生成的攪拌筒的轉向與轉速信號判斷攪拌筒的工作狀態信息。進一步地，本發明所述的攪拌車卸料監控系統還可以包括報警裝置，接收監測中心單元發出的報警信號；人機顯示界面，顯示監測中心單元判斷得出的攪拌筒的實時工作狀態信息，所述工作狀態信息可以包括卸料狀態提示、攪拌狀態提示、停止狀態提示以及所述攪拌筒分別處於卸料狀態和攪拌狀態時的轉速信息。根據本發明的另一個方面，還提供了一種混凝土攪拌車，其具有上述攪拌車卸料監控系統。進一步地，該混凝土攪拌車可以包括攪拌筒和與所述攪拌筒相對的減速機，觸發部可以設置於攪拌筒上與減速機相對的端面上，攪拌筒轉動信號發生裝置可以設置於減速機上與攪拌筒相對的端面上。本發明具有以下技術效果通過在攪拌筒的端面上設置磁鋼螺栓等觸發部，在觸發部的運動軌跡上設置能夠生成所述攪拌筒的轉向與轉速信號的攪拌筒轉動信號發生裝置，可以實時監測攪拌車的工作情況，準確地判斷出攪拌筒的正傳、反轉以及停止的狀態，能讓用戶無論身處何地，都能清楚了解攪拌車的運行現狀，而且，本發明結構簡單緊湊、安裝維護簡單、可靠性高。除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本發明還有其它的目的、特徵和優點。 下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。


附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是本發明優選實施例的安裝結構示意圖；圖2是本發明優選實施例的攪拌筒轉動信號發生裝置結構示意圖；以及圖3是本發明優選實施例的卸料監控系統流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。圖1是本發明優選實施例的安裝結構示意圖，圖2是本發明優選實施例的攪拌筒轉動信號發生裝置結構示意圖，如圖1和圖2所示。本發明的一個方面提供了一種攪拌車卸料監控系統，包括監測中心單元，該監測中心單元可以是一個GPS控制系統，本發明的卸料監控系統還可以包括一個觸發部1和一個轉動信號發生裝置2，其中，觸發部1可以設置在攪拌車的攪拌筒3上，並且，觸發部1隨著攪拌筒3的旋轉沿著一定的運動軌跡運動 』轉動信號發生裝置2設置在觸發部1的運動軌跡上，隨著觸發部1在其自己的運動軌跡上的運動，轉動信號發生裝置2可以不斷地受到觸發部1的觸發產生關於攪拌筒的轉向與轉速的信號，再將監測到的攪拌筒的轉向於轉速信號發送給GPS控制系統，由該GPS控制系統形成相應的報警或者顯示信息，以便於攪拌車的操作人員能夠隨時了解攪拌筒的工作狀態。為了便於實現，在實際安裝的過程中，可以對攪拌車的原有攪拌筒3進行較小的改進，就是將攪拌筒3上原有螺栓中的任意一個加長為磁鋼螺栓，採用此磁鋼螺栓作為上述觸發部1。為了實現對攪拌筒3的正轉和反轉兩個方向，以及轉速的監測，攪拌筒轉動信號發生裝置2中可以包括生成第一轉動信號的第一轉動信號發生部21和生成第二轉動信號的第二轉動信號發生部22，第一轉動信號發生部21和第二轉動信號發生部22順次地設置於觸發部1的運動軌跡上，當觸發部1在其自己的運動軌跡上旋轉，經過第一轉動信號發生部21時，會產生第一轉動信號，經過第二轉動信號發生部22時，會產生第二轉動信號，由於兩者順次排列，第一轉動信號和第二轉動信號的產生會具有一個先後的順序。在本實施例中，可以設定觸發部1沿方向①旋轉時為正轉，首先經過第一轉動信號發生部21，產生第一轉動信號，然後經過第二轉動信號發生部22，產生第二轉動信號，其中，第一轉動信號可以是一個高電平信號，第二轉動信號可以是一個低電平信號。相應地，觸發部1沿方向②旋轉時為反轉，首先經過第二轉動信號發生部22，產生一個低電平信號，然後經過第一轉動信號發生部21，再產生一個高電平信號。攪拌筒轉動信號發生裝置2中還可以包括轉動信號處理器23，該轉動信號處理器23的輸入端與第一轉動信號發生部21和第二轉動信號發生部 22的輸出端相連接，接收兩個信號發生部發送的高、低電平信號，觸發部1隨攪拌筒3每旋轉一圈，輸出一個脈衝，轉動信號處理器23每檢測到一組高、低電平就生成一個脈衝信號，並且可以根據高、低電平信號的發生的先後順序生成與攪拌筒3的轉向相對應的轉向信號，同時根據高、低電平信號的發生頻率得到攪拌筒3的轉速信號，然後將得到的轉向和轉速信號傳遞給GPS控制系統。優選地，上述第一轉動信號發生部21和第二轉動信號發生部22可以採用能夠與磁鋼螺栓產生感應的接近開關。在實際工作的過程中，觸發部1隨攪拌筒3的旋轉可能是周期性的勻速旋轉，也可能非周期性的旋轉，為了產生周期性的便於GPS控制系統識別的轉向於轉速信號，同時也為了對攪拌筒3的正傳和反轉加以區分，上述轉動信號處理器23可以包括兩級信號生成器，其中，一級轉動信號生成器231可以是一個非周期轉動信號生成器，該生成器可以根據兩個接近開關分別發送的高、低電平信號判斷得出攪拌筒3的轉向和轉速，並可以通過脈衝信號的形式發送到二級轉動信號生成器232，該二級轉動信號生成器232可以是一個周期轉動信號生成器，其可以將一級轉動信號生成器231生成的脈衝信號轉換成周期性脈衝信號，並且可以將正轉信號和反轉信號的頻率進行區分，分別生成不同頻率的脈衝信號，以便於GPS控制系統根據不同頻率的脈衝信號識別攪拌筒3的轉向，從而對攪拌車的工作狀態進行實時的監控。當攪拌筒3停止旋轉，即觸發部1沒有動作時，轉動信號發生裝置2無法生成旋轉信號，GPS系統可以判定攪拌筒3處於停止狀態。本發明的另一個方面，還提供了一種混凝土攪拌車，該攪拌車具有上述攪拌車卸料監控系統。
通常，在攪拌車的攪拌筒的後部端面附近設置有減速機，在本實施例中，可以將觸發部1設置於攪拌筒上與減速機相對的端面上，相應地，可以將轉動信號發生裝置2設置在於該減速機上與攪拌筒相對的端面上，這樣既可以節約成本，有易於實現，具有較高的實用價值。為了使本發明所述的卸料監控系統的工作過程更加清晰，下面結合附圖2對其工作原理進行更進一步的說明實際上，轉動信號發生裝置2可以是一個卸料傳感器，該卸料傳感器可以由電源電路F、轉動信號處理器23、第一轉動信號發生部21與第二轉動信號發生部22等組成；第一轉動信號發生部21，也就是第一接近開關，其連接於轉動信號處理器23的PA埠，第二轉動信號發生部22，也就是第二接近開關連接於轉動信號處理器23的PB埠，其工作過程如下1、攪拌筒3正轉時，轉動信號處理器23從PA埠向PB埠檢測，在PA埠與PB 埠時間內，輸出都為正脈衝，經過二級轉動信號生成器232整形處理後輸出一個周期性 P麗波；2、攪拌筒3反轉時轉動信號處理器23從PB埠向PA埠檢測，在PB埠與 PA埠時間內，輸出都為正脈衝，經過二級轉動信號生成器232整形處理後輸出一個周期性PWM波；3、停止轉動信號處理器23不檢測，即卸料傳感器沒有信號輸出，其中轉動信號處理器23的輸入脈衝與輸出脈衝可以是成線性比例的函數關係，只要保證正轉和反轉時的輸出脈衝頻率不同，分為兩個頻率段即可，例如，正轉時，輸出的PWM波的頻率可以設置為100 500Hz ；反轉時，輸出的PWM波的頻率可以設置為500 ΙΚΗζ。圖3是本發明優選實施例的卸料監控系統流程圖，如圖3所示。卸料傳感器(圖 1所示的攪拌筒轉動信號發生裝置2、，輸出的PWM波經過線束送至GPS控制系統，GPS控制系統可以通過測得PWM波的頻率判斷攪拌筒旋轉方向和轉速，即工作狀態，並可以將實時的攪拌筒的工作狀態信息輸送的可視化的人機界面上，通過顯示裝置進行實時顯示，攪拌車的操作人員可以隨機直觀地掌握攪拌筒的卸料、攪拌、停止及工作時的轉速信息；另一方面，一旦經過GPS控制系統的判斷，斷定出現非正常卸料等情況，則會通過報警裝置進行報警，例如進行異常提示或在駕駛室內的蜂鳴器進行鳴叫報警。本發明可實現對攪拌車卸料狀態的監控，只需對攪拌筒端面的螺栓進行簡單的改進，配合一個卸料傳感器，即可達到用戶的期望，並且成本低廉、計算精度高。能夠實現攪拌筒正、反、停止三種狀態的監測。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種攪拌車卸料監控系統，包括監測中心單元，其特徵在於，還包括觸發部(1)，設置於所述攪拌車的攪拌筒C3)上；攪拌筒轉動信號發生裝置O)，設置於所述觸發部(1)的運動軌跡上，基於所述觸發部轉動到第一位置而產生的第一轉動信號和轉動到第二位置而產生的第二轉動信號，生成所述攪拌筒的轉向與轉速信號，所述攪拌筒轉動信號發生裝置( 與所述監測中心單元信號連接。
2.根據權利要求1所述的攪拌車卸料監控系統，其特徵在於，所述攪拌筒轉動信號發生裝置⑵包括生成所述第一轉動信號的第一轉動信號發生部；生成所述第二轉動信號的第二轉動信號發生部(22)，所述第一轉動信號發生部與所述第二轉動信號發生部0 順次設置於所述觸發部(1)的運動軌跡上；根據所述第一轉動信號和所述第二轉動信號的發生順序、發生時間間隔及發生頻率生成所述攪拌筒的轉向與轉速信號的轉動信號處理器(23)，其輸入端與所述第一轉動信號發生部和所述第二轉動信號發生部0 信號連接，其輸出端與所述監測中心單元信號連接。
3.根據權利要求2所述的攪拌車卸料監控系統，其特徵在於，所述轉動信號處理器 (23)包括通過疊加所述第一轉動信號和所述第二轉動信號而獲得一級轉向與轉速信號的一級轉動信號生成器031)，其輸入端為所述轉動信號處理器的輸入端；根據所述一級轉向與轉速信號的不同轉向生成不同頻率的周期性的二級轉向與轉速信號的二級轉動信號生成器032)，其輸入端連接於所述一級轉動信號生成器031)的輸出端，其輸出端為所述轉動信號處理器的輸出端。
4.根據權利要求3所述的攪拌車卸料監控系統，其特徵在於，所述一級轉速與轉向信號為第一脈衝信號；所述二級轉速與轉向信號為第二脈衝信號。
5.根據權利要求4所述的攪拌車卸料監控系統，其特徵在於，所述轉動信號處理器根據所述第一轉動信號和所述第二轉動信號的發生順序、 發生時間間隔及發生頻率獲得所述攪拌筒的轉向與轉速信息。
6.根據權利要求5所述的攪拌車卸料監控系統，其特徵在於，所述觸發部(1)為磁鋼螺栓，設置於所述攪拌筒的尾部端面上；所述第一轉動信號發生部和所述第二轉動信號發生部0 均為與所述磁鋼螺栓感應的接近開關。
7.根據權利要求6所述的攪拌車卸料監控系統，其特徵在於，所述監測中心單元根據所述攪拌筒轉動信號發生裝置( 生成的所述攪拌筒的轉向與轉速信號判斷所述攪拌筒(3)的工作狀態信息。
8.根據權利要求7所述的攪拌車卸料監控系統，其特徵在於，還包括報警裝置，接收所述監測中心單元發出的報警信號；人機顯示界面，顯示所述監測中心單元判斷得出的所述攪拌筒(3)的實時工作狀態信息，所述工作狀態信息包括卸料狀態提示、攪拌狀態提示、停止狀態提示以及所述攪拌筒 (3)分別處於所述卸料狀態和所述攪拌狀態時的轉速信息。
9.一種混凝土攪拌車，其特徵在於，具有權利要求1至8中任一項所述的攪拌車卸料監控系統。
10.根據權利要求9所述的混凝土攪拌車，其特徵在於，所述攪拌車包括攪拌筒和與所述攪拌筒相對的減速機，所述觸發部設置於所述攪拌筒上與所述減速機相對的端面上，所述攪拌筒轉動信號發生裝置設置於所述減速機上與所述攪拌筒相對的端面上。
全文摘要
本發明提供了一種攪拌車卸料監控系統及具有該系統的混凝土攪拌車，該卸料監控系統包括監測中心單元、設置於所述攪拌車的攪拌筒上的觸發部，以及攪拌筒轉動信號發生裝置，設置於觸發部的運動軌跡上，基於觸發部轉動到第一位置而產生的第一轉動信號和轉動到第二位置而產生的第二轉動信號，生成攪拌筒的轉向與轉速信號，攪拌筒轉動信號發生裝置與監測中心單元信號連接。本發明可以實時監測攪拌車的工作情況，準確地判斷出攪拌筒的正傳、反轉以及停止的狀態，能讓用戶無論身處何地，都能清楚了解攪拌車的運行現狀，而且，本發明結構簡單緊湊、安裝維護簡單、可靠性高。
文檔編號G05B19/048GK102314155SQ20101021598
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月2日 優先權日2010年7月2日
發明者儲成火, 張克軍, 王波濤 申請人:三一重工股份有限公司