[发明专利]一种移动式混凝土喷射机械手喷射物自动调节控制装置及方法

说明书

一种移动式混凝土喷射机械手喷射物自动调节控制装置及方法，其包括能获取喷射控制指令的人机交互单元、喷射过程中采集各传感信号的传感信号采集单元、控制单元及输出信号单元。如此，本方法以喷射操控指令为依据，结合检测到的各传感信号，由控制单元进行运算处理，以对各喷射物的输出含量进行动态调节，保证实际混合喷射物的品质，同时为喷射系统的安全运行提供保障，降低操作者的劳动强度。

技术领域

本发明涉及移动式混凝土喷射机械手喷射物自动调节控制装置及方法，具体涉及一种根据当前喷射操控指令及喷射过程中的各传感信号检测值，实现对各喷射物含量的实时动态调节，以达到保证实际混合喷射物的品质的效果，同时为喷射系统的安全运行提供保障，降低操作者的劳动强度的控制装置及方法。

背景技术

移动式混凝土喷射机械手在进行喷射作业时，需要根据不同隧道施工工艺对喷射混合物的组成进行配比调节。喷射混合物可简要理解为混凝土和速凝剂的混合组成物，混凝土由泵送系统进行输送，速凝剂则一般由速凝剂泵进行输送。

现有一般是通过在人机交互系统中按照实际施工工艺需求，先调节混凝土泵送量与速凝剂量的配比关系，然后在喷射施工过程中，根据当前的泵送方量大小，调节速凝剂泵的输送量。但是，诸类喷射控制系统在运行时，均只考虑了泵送系统以及速凝剂调节系统运行正常的工况，当此两系统中任意一系统出现运行异常时，往往需要人工根据当前的喷射物的喷出状态或效果进行判断，存在一定的延时，其施工面往往需要返工，严重影响了施工效率，同时造成了物料的浪费。

为此需要开发设计一种控制装置及方法，在混凝土泵送系统或速凝剂调节系统出现异常运转的工况时，自动对喷射动作进行调节。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对上述现有技术中在混凝土泵送系统或速凝剂调节系统出现异常运转的工况时，无法对喷射动作进行自动干预的问题，提供一种移动式混凝土喷射机械手喷射物自动调节控制装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种移动式混凝土喷射机械手喷射物自动调节控制装置，该装置包括人机交互单元、传感信号采集单元、控制单元及输出信号单元，其中：

人机交互单元，与该控制单元连接，用于接收操作者的喷射操控指令，并将接收到的喷射操控指令传送至控制单元，用于设定混凝土泵送速度最小值H_min方/小时和速凝剂输送速度最小值L_min升/小时并发送至控制单元；同时接收并显示控制单元反馈的每次喷射控制指令状态信息；

传感信号采集单元，包括料位传感器、液位传感器及流量开关传感器，该料位传感器设置于混凝土泵送系统的料斗中以用于检测料斗中的混凝土量，该液位传感器设置于速凝剂调节系统的速凝剂储存桶中以用于检测速凝剂储存桶中的速凝剂量，该流量开关传感器设置于速凝剂调节系统的速凝剂输送管道中以用于检测速凝剂输送量；该传感信号采集单元与该控制单元连接，用于将各传感器采集的各传感信号传送至控制单元；

控制单元，用于接收人机交互单元传送的喷射操控指令、混凝土泵送速度最小值和速凝剂输送速度最小值，同时接收传感信号采集单元采集到的各传感信号，并将该喷射操控指令与各传感信号相结合进行运算处理后输出喷射控制指令，并将该喷射控制指令发送到输出信号单元，同时将该喷射控制指令的状态信息反馈至人机交互单元进行显示；

输出信号单元，与该控制单元连接，用于接收控制单元发出的喷射控制指令，并将该喷射控制指令输出至混凝土泵送系统和速凝剂调节系统，以对喷射过程中混凝土泵送量及速凝剂的添加量进行动态调节。

上述提及的喷射控制指令状态信息包括各传感器的传感信号信息以及当前喷射状态信息。

本发明同时提供一种移动式混凝土喷射机械手喷射物自动调节控制方法，该方法具体步骤如下：