[发明专利]一种斜桩机的智能控制方法及其系统

说明书

本发明公开了一种斜桩机的智能控制方法，其包括以下步骤：系统上电、参数初始化、组建GPS控制网、平台自动调节水平、输入待施工斜桩的倾斜度、压桩、获取桩位点数据。本发明还公开了实施该控制方法的系统。本发明采用数据化控制，对桩机进行数据化自动智能调平控制，对压桩中心进行数据化自动智能精确定位，在恶劣的施工环境下完成定桩位操作、降低误差；该智能控制系统利用四个压力传感器和一个双轴倾角传感器，分别检测四个支腿的受力大小和平台的倾斜度，以实现对平台的水平度调整，利用另一个双轴倾角传感器检测龙门架的倾斜度，实现调整桩的倾斜度，利用两个GPS定位装置，实现对桩机的调平定位，缩短了施工周期，降低成本。

技术领域

本发明涉及工程机械智能控制技术领域，尤其涉及一种斜桩机的智能控制方法及其系统。

背景技术

预制桩基础工程，是利用压桩机将预制桩打入设计规定位置和深度的施工工程。抱压式液压静力压桩机是桩基础施工的关键设备，其工作过程是：控制桩机行走机构，将预制桩精确定位到预定位置；液压夹持机构“抱”住桩身侧面，产生夹持摩擦力，压桩液压机构利用桩机自身重量产生的反作用力，将预制桩压入土中。目前普遍采用的抱压式液压静力压桩机定位和平台的水平调整均为手动操作模式，桩机机身水平姿态控制和桩机定位控制一般通过光栅传感器、倾角传感器和控制器、比例控制阀等设备，由桩机操作人员手动操作进行桩机的移动和姿态调整，并在现场测量技术人员的指挥引导下，利用光学经纬仪或全站仪人工测量进行桩机定位。桩基施工受地形条件、天气条件的影响大，施工速度较慢。由于机械设备的精度误差、桩机操作人员的操作误差、测量人员的测量误差等原因，往往造成混凝土桩定位精度达不到规范要求，甚至出现漏桩、错桩等重大质量事故，给后续的基础施工造成不良影响。

现有技术，申请号为CN201610441593.4的一种基于GPS技术的全自动静力压桩机定位控制系统，其包括GPS定位系统、压桩机控制计算机和压桩机自走机构，所述压桩机自走机构包括压桩机行走机构驱动器、压桩机水平姿态驱动器、长船行走电液控制阀、短船行走电液控制阀和支腿电液控制阀；所述GPS定位系统包括GPS基准站和机载GPS，所述GPS基准站固定于压桩机附近的已知坐标点上，所述机载GPS固定于压桩机机身平台上；所述压桩机控制计算机连接至机载GPS，压桩机控制计算机通过对机载GPS采集的位置精确坐标进行计算得出当前压桩机机构中心坐标并与预定的压桩施工坐标进行比对，压桩机控制计算机根据比对结果对压桩机自走机构进行控制使压桩机移动，直至压桩机机构的中心坐标与预定的压桩施工坐标间的误差小于施工规范的要求；所述GPS定位系统是以载波相位差分技术对GPS基准站、机载GPS采集的位置坐标进行计算，从而获得机载GPS的精确坐标；所述固定于压桩机机身的机载GPS的数量为三个或以上，各机载GPS的安装位置位于压桩机机身平台的同一高度且不在同一直线上，各机载GPS的安装位置所在平面做为GPS水平基准面使用，压桩机控制计算机根据机载GPS的精确坐标计算出当前GPS水平基准面的倾斜度，并根据倾斜度对压桩机自走机构进行控制，直至压桩机的水平姿态满足压桩施工要求；各机载GPS环绕压桩机上的压桩机构设置。该专利虽然解决了桩机的定位问题，但其桩机平台的调平还是需要通过桩机操作人员手动操作进行桩机的调平，自动智能化程度不高，由于人工操作误差和受地形条件等因素的影响，另外静力压桩机压桩时，平台必须保证水平，如果桩机定位前，平台的调平精度不高，也会影响桩机的定位，以及影响施工进度。

因此，亟需开发一种既能自动对桩机进行调平控制，又能自动对桩机进行精确定位的一种更具智能化斜桩机的智能控制方法及其系统。

发明内容