伸缩支腿姿态检测方法、及系统及工程设备
阅读说明：本技术 伸缩支腿姿态检测方法、及系统及工程设备 (Telescopic outrigger attitude detecting method and system and engineering equipment ) 是由 曾中炜 李淇阳 于 2019-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明实施方式提供一种伸缩支腿姿态检测方法,所述伸缩支腿包括具有能向第一方向伸缩的支腿和能向第二方向伸缩的支腿,所述检测方法包括：获取第一柔性拉线的距离增量数值ΔL,并获取第一方向伸缩油缸驱动阀状态K,当所述第一方向伸缩油缸驱动阀状态K显示驱动阀未动作时,将所述第一柔性拉线的距离增量数值ΔL计入第二方向伸缩的行程X；当所述第一方向伸缩油缸驱动阀状态K显示驱动阀动作时,将所述第一柔性拉线的距离增量数值ΔL计入第一方向伸缩油缸的行程Y。该方法解决了不能同时测量两个不同方向伸缩支腿的行程的问题。(Embodiment of the present invention provides a kind of telescopic outrigger attitude detecting method, the telescopic outrigger includes with the supporting leg that can be stretched to first direction and the supporting leg that can be stretched to second direction, the detection method includes: the distance increment value, Δ L for obtaining the first flexible bowden cable, and obtain first direction telescopic oil cylinder driving valve state K, when first direction telescopic oil cylinder driving valve state K display driving valve is not operating, the distance increment value, Δ L of first flexible bowden cable is included in the flexible stroke X of second direction；When first direction telescopic oil cylinder driving valve state K display driving valve events, the distance increment value, Δ L of first flexible bowden cable is included in the stroke Y of first direction telescopic oil cylinder.The problem of this method solve the strokes that cannot measure two different directions telescopic outriggers simultaneously.)
技术领域
本发明涉及工程设备领域，具体地涉及一种伸缩支腿姿态检测方法及一种伸缩支腿姿态检测系统。
背景技术
工程设备，尤其是长臂架、高重心并在施工作业中伴随重心转移的工程设备，通常采用伸缩支腿来保障稳定而充分的支撑面。对伸缩支腿姿态的检测，是评估支撑安全性的重要保障，也是实现安全控制的重要前提。例如检测伸缩支腿垂直油缸的伸缩量，还可用于设备自动找平时的控制参考。然而，由于伸缩支腿的结构特点，尤其是采用最为广泛的伸缩支腿的结构，在伸缩支腿姿态检测时，尤其是垂直伸缩支腿伸缩长度的检测，考虑到传感器安装后可能的运动干涉，并没有很好的装配解决方案。
现有技术中，提供的方案一，在伸缩支腿内埋设油缸行程传感器(磁致伸缩检测原理)，直接检测油缸伸缩量，精度高，目前已用于伸缩支腿垂直油缸伸缩量的测量。但是，方案一的缺点在于成本高，对现有结构件改动大，出现故障时很难及时发现，且维修困难。提供的方案二，拉线传感器仅用于伸缩支腿水平伸缩距离的检测，拉线传感器安装在支腿箱体结构内部或外部。但是，方案二的缺点在于，由于安装位置、运动要求和拉线传感器尺寸的限制，拉线传感器不适宜安装在垂直油缸一端直接检测垂直油缸，现仅用于测量水平伸缩；垂直油缸还需其他传感器测量，传感器信号线需经支腿箱体结构布置，若不采用拖链，经常出现电线被夹断的问题。
发明内容
本发明实施方式的目的是提供一种能够同时对水平伸缩支腿和垂直伸缩支腿进行检测的伸缩支腿姿态检测方法及系统，成本低，不容易出现故障，易于维修。
为了实现上述目的，在本发明第一方面，提供一种伸缩支腿姿态检测方法，所述伸缩支腿包括具有能向第一方向伸缩的支腿和能向第二方向伸缩的支腿，所述检测方法包括：
获取第一柔性拉线的距离增量数值ΔL，并获取第一方向伸缩油缸驱动阀状态K，当所述第一方向伸缩油缸驱动阀状态K显示驱动阀未动作时，将所述第一柔性拉线的距离增量数值ΔL计入第二方向伸缩的行程X；
当所述第一方向伸缩油缸驱动阀状态K显示驱动阀动作时，将所述第一柔性拉线的距离增量数值ΔL计入第一方向伸缩油缸的行程Y。
可选的，当所述第一方向伸缩油缸驱动阀为电磁液压阀时，所述获取第一方向伸缩油缸驱动阀状态，是通过对输入端的电控制信号进行监控或者通过对电输出端的电驱动信号进行监控获得，当所述第一方向伸缩油缸驱动阀为手动液压阀时可以通过检测手柄状态获得。
第二方面，本发明还提供一种伸缩支腿姿态检测系统，所述伸缩支腿包括具有能向第一方向伸缩的支腿和能向第二方向伸缩的支腿，包括：
行程度量检测单元，用于检测所述能向第一方向伸缩的支腿和所述能向第二方向伸缩的支腿的行程；行程分配检测单元，用于根据第一方向伸缩油缸驱动阀状态K将行程度量检测单元获取的行程分配至第二方向伸缩的行程X或第一方向伸缩的行程Y；
行程计算单元，用于计算包含支腿第二方向姿态初值X0在内的第二方向伸缩的行程X的累计值和用于计算包含支腿第一方向姿态初值Y0在内的第一方向伸缩的行程Y的累计值。
可选的，所述行程度量检测单元为第一拉线传感器组件，包括有第一拉线传感器、第一柔性拉线、第一拉线定位转向结构、第一拉线末端固定结构。
可选的，所述第一拉线传感器固定安装在工程设备非活动结构上。
可选的，所述第一柔性拉线绕经第一拉线定位转向结构使得第一柔性拉线的一部分与所述第二方向伸缩的支腿伸缩方向平行，另外一部分与所述第一方向伸缩的支腿的伸缩方向平行。
可选的，包括拉线防护结构，用于保护第一柔性拉线裸露在外的部分。
第三方面，本发明还提供一种伸缩支腿姿态检测系统，所述伸缩支腿包括具有能向第一方向伸缩的支腿和能向第二方向伸缩的支腿，包括第一拉线传感器组件、第二拉线传感器组件、行程计算单元；其中，第一拉线传感器组件用于检测所述第一方向伸缩的支腿和所述第二方向伸缩的支腿的行程之和LA；第二拉线传感器组件用于检测所述第二方向伸缩的支腿的行程LB；行程计算单元用于计算第一方向伸缩的行程Y和第二方向伸缩的行程X。
可选的，所述第一拉线传感器组件的第一拉线传感器、所述第二拉线传感器组件的第二拉线传感器固定安装在工程设备非活动结构上，其中第二拉线传感器组件的末端位于第二方向伸缩的支腿内。
可选的，所述第一拉线传感器的第一柔性拉线和所述第二拉线传感器的第二柔性拉线相互平行。
第四方面，本发明还提供一种工程设备，包括上述技术方案中任一所述的伸缩支腿姿态检测系统。
本发明上述技术方案提供了检测两个方向支腿油缸行程的方法，解决了现有方案中的困难，可实时准确检测伸缩支腿两个方向的姿态，相比于在其中一个方向支腿油缸活塞杆内埋设位移传感器，具有结构简单且易于维护的优点，实现了伸缩支腿姿态检测方案的简化和优化，且成本低。
本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的
具体实施方式
部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：
图1是本发明一种实施方式的伸缩支腿姿态检测系统的包含第一拉线传感器组件的结构示意图；
图2是本发明另一实施方式的伸缩支腿姿态检测系统的包含第一拉线传感器组件和第二拉线传感器组件的结构示意图；
图3是本发明的一种支腿姿态检测方法中第一方向伸缩油缸没有运动时的支腿油缸动作操作手柄状态图；
图4是本发明的一种支腿姿态检测方法中第一方向伸缩油缸有运动时的支腿油缸动作操作手柄状态图。
附图标记说明
1 能向第一方向伸缩的支腿
2 能向第二方向伸缩的支腿
3 第一柔性拉线 4 第一拉线传感器
5 第一拉线定位转向结构 6 第一拉线末端固定结构
7 拉线防护结构 8 第二拉线传感器
9 第二柔性拉线 10 第二拉线传感器组件的末端
11 支腿垂直油缸动作操作手柄
12 手柄金属连杆 13 接近开关
14 支腿油缸驱动阀
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明实施方式中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
第一方面，本发明提供一种伸缩支腿姿态检测方法，所述伸缩支腿包括具有能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2，所述检测方法包括：
获取第一柔性拉线3的距离增量数值ΔL，并获取第一方向伸缩油缸驱动阀状态K，当所述第一方向伸缩油缸驱动阀状态K显示驱动阀未动作时，将所述第一柔性拉线3的距离增量数值ΔL计入第二方向伸缩的行程X；
在实际应用中，首先，实时获取第一柔性拉线3的距离增量ΔL，并同时获取第一方向伸缩油缸驱动阀状态K，当所述第一方向伸缩油缸驱动阀状态K显示驱动阀未动作时，则将所述第一柔性拉线3的距离增量数值ΔL计入第二方向伸缩的行程X；
其中当所述第一柔性拉线3拉出时，ΔL为正值，当所述第一柔性拉线3收回时，ΔL为负值。
在实际应用中，当获取的所述第一方向伸缩油缸驱动阀状态K显示驱动阀动作时，则将所述获取的第一柔性拉线3的距离增量数值ΔL计入第一方向伸缩油缸的行程Y。由于获取了第一方向伸缩油缸驱动阀状态K，使得能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2各自的行程即Y、X能够分别累计通过第一柔性拉线3得到。
根据所述第一柔性拉线3的距离增量数值和所述第一方向伸缩油缸驱动阀状态K分别累计计算能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2行程：
X＝X0+∑[ΔL×(1-K)]；
Y＝Y0+∑[ΔL×K]；
其中，X为能向第二方向伸缩的支腿2的行程长度，Y为能向第一方向伸缩的支腿1的行程长度；ΔL为所述第一柔性拉线3的距离增量数值；K为第一方向伸缩油缸驱动阀状态。
当K＝0时，即第一方向伸缩油缸驱动阀未动；
当K＝1时，即第一方向伸缩油缸驱动阀运动。
当所述第一方向伸缩油缸驱动阀的驱动液压阀的阀芯状态为处于中位时，即第一方向伸缩油缸驱动阀的驱动阀未动，所述能向第二方向伸缩的支腿2的水平油缸行程长度X为：X＝X0+∑ΔL；其中，X0为所述能向第二方向伸缩的支腿2的姿态初值，ΔL为所述第一柔性拉线3的距离增量数值；所述能向第一方向伸缩的支腿1的油缸行程长度Y为：Y＝Y0；其中Y0为所述能向第一方向伸缩的支腿1的姿态初值；
当所述能向第一方向伸缩的支腿1的驱动液压阀的阀芯状态为处于伸长状态或收缩状态时，即能向第一方向伸缩的支腿1的驱动阀有动作，所述能向第二方向伸缩的支腿2的油缸行程长度X为：X＝X0；其中，X0为所述能向第二方向伸缩的支腿2的姿态初值；所述能向第一方向伸缩的支腿1的油缸行程长度Y为：Y＝Y0+∑ΔL；其中Y0为所述能向第一方向伸缩的支腿1的姿态初值；ΔL为所述第一柔性拉线3的距离增量数值；
通过以上步骤，可以知道，本发明需要通过能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2的分时运动获取各自的行程。如果能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2同时运动，则不能获取各自的行程。
该方法在检测中保证在一个方向的伸缩支腿动作时另一个方向的伸缩支腿锁定不动作，采用“分时动作、分时计量”的策略，实现了伸缩支腿姿态检测方案的简化和优化，且采用一个拉线传感器即可准确测量，成本低。
在实际工作中，所述能向第二方向伸缩的支腿2通常为水平支腿；所述能向第一方向伸缩的支腿1通常为垂直支腿。
当所述第一方向伸缩油缸驱动阀为电磁液压阀时，所述获取第一方向伸缩油缸驱动阀状态，是通过对输入端的电控制信号进行监控或者通过对电输出端的电驱动信号进行监控获得，当所述第一方向伸缩油缸驱动阀为手动液压阀时可以通过检测手柄状态获得。
需要说明的是，在实际工作中，上述获取第一方向伸缩油缸驱动阀状态，通常是实时获取的，进而能够实时检测得到第一方向伸缩支腿的姿态。实时得到伸缩支腿的姿态为对工程设备进行实时支腿控制提供了可能，例如，工程设备的整机防倾翻系统，就需要实时得到支腿姿态。
第二方面，本发明还提供一种伸缩支腿姿态检测系统，所述伸缩支腿包括具有能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2，包括：
行程度量检测单元，用于检测所述能向第一方向伸缩的支腿1和所述能向第二方向伸缩的支腿2的行程；
行程分配检测单元，用于根据第一方向伸缩油缸驱动阀状态K将行程度量检测单元获取的行程分配至第二方向伸缩的行程X或第一方向伸缩的行程Y；由于有了行程分配检测单元，使得能向第一方向伸缩的支腿1和所述能向第二方向伸缩的支腿2的行程能够区别开，达到本发明的伸缩支腿姿态检测的目的。
行程计算单元，用于计算包含支腿第二方向姿态初值X0在内的第二方向伸缩的行程X的累计值和用于计算包含支腿第一方向姿态初值Y0在内的第一方向伸缩的行程Y的累计值。所述行程计算单元是计算设备，例如PLC、PC或单片机。同上文所述，此处的计算行程X、Y的累计值，是可以实时计算的，此处不再赘述。
如图1所示，图1是本发明一种实施方式的伸缩支腿姿态检测系统的包含第一拉线传感器组件的结构示意图。
所述行程度量检测单元为第一拉线传感器组件，包括有第一拉线传感器4、第一柔性拉线3、第一拉线定位转向结构5、第一拉线末端固定结构6。所述第一拉线传感器组件包括：第一拉线传感器4、第一柔性拉线3、设置在所述能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2的连接关节处的第一拉线定位转向结构5、以及设置在所述能向第二方向伸缩的支腿2踏板上的第一拉线末端固定结构6；所述第一拉线传感器4固定安装在所述能向第一方向伸缩的支腿1的非活动结构上，如泵车支架，所述第一拉线传感器4的第一柔性拉线3由所述第一拉线传感器4引出，缠绕过所述第一拉线定位转向结构5后改变方向固定在所述第一拉线末端固定结构6上；
所述第一柔性拉线3绕经第一拉线定位转向结构5使得第一柔性拉线3的一部分与所述第二方向伸缩的支腿2伸缩方向平行，另外一部分与所述第一方向伸缩的支腿1的伸缩方向平行。
所述第一柔性拉线3也可以根据实际情况，其各部分不与所述第二方向伸缩的支腿2伸缩方向平行，也不与所述第一方向伸缩的支腿1的伸缩方向平行。但是，为了计算的简便，在本实施例中，仍然设置为与各部分平行。
所述第一拉线定位转向结构5为定滑轮、弯曲导管和轴中的任一者。选用第一拉线定位转向结构5的目的是在关节处设置一个支点，利于第一柔性拉线3转向，同时能够检测到能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2的变化。
优选地，所述伸缩支腿姿态检测系统还包括拉线防护结构7，用于保护第一柔性拉线3裸露在外的部分。
如图2所示，图2是本发明另一实施方式的伸缩支腿姿态检测系统的包含第一拉线传感器组件和第二拉线传感器组件的结构示意图。
第三方面，本发明还提供一种伸缩支腿姿态检测系统，所述伸缩支腿包括具有能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2，包括第一拉线传感器组件、第二拉线传感器组件、行程计算单元；其中，第一拉线传感器组件用于检测所述第一方向伸缩的支腿1和所述第二方向伸缩的支腿2的行程之和LA；第二拉线传感器组件用于检测所述第二方向伸缩的支腿2的行程LB；行程计算单元用于计算第一方向伸缩的行程Y和第二方向伸缩的行程X。
所述第二方向伸缩的支腿2的油缸行程长度X为：X＝X0+LB；其中，X0为所述第二方向伸缩的支腿1的姿态初值，所述LB为所述第二柔性拉线9的距离增量数值；
所述能向第一方向伸缩的支腿1的油缸行程长度Y为：Y＝Y0+LA-LB；其中，Y0为所述能向第一方向伸缩的支腿2的姿态初值，LA为所述第一柔性拉线3的距离增量数值。
本方案中，能向第一方向伸缩的支腿2和能向第二方向伸缩的支腿1可以同时运动，由于具有两个拉线传感器，所以，可以直接获取能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2各自的行程。
在具有两个拉线传感器的情况下，虽然成本增加了，但是即使能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2同时变化，也能测量出能向第一方向伸缩的支腿1和能向第二方向伸缩的支腿2各自的行程变化。
所述第一拉线传感器4、第二拉线传感器8固定安装在工程设备非活动结构上，其中第二拉线传感器组件的末端10位于第二方向伸缩的支腿2内。
所述第一拉线传感器4的第一柔性拉线3和所述第二拉线传感器8的第二柔性拉线9相互平行。
如图3所示，图3是本发明的一种支腿姿态检测方法中所述第一方向伸缩油缸没有运动时的支腿油缸动作操作手柄状态图；当能向第一方向伸缩的支腿1的油缸动作操作手柄11没有动作，即所述能向第一方向伸缩的支腿1的支腿油缸驱动阀14没有运动时，所述接近开关13提示能向第一方向伸缩的支腿1的支腿油缸驱动阀14没有运动。此时接近开关13上的灯点亮。
如图4所示，图4是本发明的一种支腿姿态检测方法中所述第一方向伸缩油缸有运动时的支腿油缸动作操作手柄状态图。当能向第一方向伸缩的支腿1的油缸动作操作手柄11有动作，即所述能向第一方向伸缩的支腿1的支腿油缸驱动阀14有运动时，所述接近开关13灯灭掉，提示能向第一方向伸缩的支腿1的支腿油缸驱动阀14有运动。
接近开关13用于检测手柄零位，当扳动手柄偏离零位时，能向第一方向伸缩的支腿1的油缸产生动作。此时，将第一柔性拉线3数值增量ΔL计入到能向第一方向伸缩的支腿1的油缸的行程Y的变化中。否则，将第一柔性拉线3的数值增量ΔL计入到能向第二方向伸缩的支腿2的油缸的行程X的变化中。
第四方面，本发明还提供一种工程设备，包括上述技术方案中任一所述的伸缩支腿姿态检测系统。
本发明上述技术方案提供了检测两个方向支腿油缸行程的方法，解决了现有方案中的困难，可实时准确检测伸缩支腿两个方向的姿态，相比于在其中一个方向支腿油缸活塞杆内埋设位移传感器，具有结构简单且易于维护的优点，实现了伸缩支腿姿态检测方案的简化和优化，且成本低。
以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施方式的方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本发明各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施方式的思想，其同样应当视为本发明实施方式所公开的内容。