本發(fā)明涉及混凝土生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種攪拌車智能對位卸料裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、混凝土澆筑過程通常存在多個(gè)澆筑點(diǎn)位，且每個(gè)點(diǎn)位的混凝土集料裝置和卸料形式不盡相同，例如：將混凝土卸到不同樣式的集料斗、將混凝土卸到泵車等。在現(xiàn)有技術(shù)中，攪拌車到達(dá)卸料地點(diǎn)后，通常需要攪拌車司機(jī)或現(xiàn)場施工管理人員將攪拌車溜槽對準(zhǔn)混凝土集料裝置并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)卸料速度，這導(dǎo)致現(xiàn)場混凝土澆筑效率較低、易出現(xiàn)人為紕漏，甚至影響到施工進(jìn)度甚至工程質(zhì)量。同時(shí)將混凝土卸到不同樣式的集料斗中，攪拌車需要把第一個(gè)集料斗先澆筑滿后再澆筑下一個(gè)集料斗，不能同時(shí)澆筑，逐個(gè)澆筑集料斗會(huì)增加總的澆筑時(shí)間，效率低下，混凝土在攪拌車內(nèi)停留時(shí)間過長，可能會(huì)導(dǎo)致其性能發(fā)生變化，攪拌車和相關(guān)施工設(shè)備的閑置時(shí)間增加，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備利用率降低，現(xiàn)場管理復(fù)雜。為此我們提出一種攪拌車智能對位卸料裝置及其使用方法用于解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種攪拌車智能對位卸料裝置及其使用方法，解決攪拌車司機(jī)或現(xiàn)場施工管理人員將攪拌車溜槽對準(zhǔn)混凝土集料裝置并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)卸料速度，這導(dǎo)致現(xiàn)場混凝土澆筑效率較低、易出現(xiàn)人為紕漏，甚至影響到施工進(jìn)度甚至工程質(zhì)量的問題。

2、本發(fā)明解決的另一個(gè)技術(shù)問題是：混凝土卸到不同樣式的集料斗中，攪拌車需要把第一個(gè)集料斗先澆筑滿后再澆筑下一個(gè)集料斗，不能同時(shí)澆筑，逐個(gè)澆筑集料斗會(huì)增加總的澆筑時(shí)間，效率低下，混凝土在攪拌車內(nèi)停留時(shí)間過長，可能會(huì)導(dǎo)致其性能發(fā)生變化的問題。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種攪拌車智能對位卸料裝置及其使用方法，包括攪拌車，攪拌車一端設(shè)有兩個(gè)支撐片，支撐片上設(shè)有輸料臂，輸料臂包括第一輸料轉(zhuǎn)筒，第一輸料轉(zhuǎn)筒和支撐片之間設(shè)有可伸縮的波紋管，支撐片上設(shè)有輸料調(diào)控裝置，兩個(gè)支撐片之間設(shè)有雙向調(diào)節(jié)裝置，雙向調(diào)節(jié)裝置安裝在攪拌車上。

4、優(yōu)選的方案中，攪拌車的端部設(shè)有半球形殼，半球形殼上設(shè)有兩個(gè)弧形夾槽，弧形夾槽上設(shè)有弧形的環(huán)槽，支撐片抵靠在弧形夾槽上滑動(dòng)，攪拌車上設(shè)有中央控制模塊、輔助定位模塊和人機(jī)交互模塊。

5、優(yōu)選的方案中，第一輸料轉(zhuǎn)筒一端設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二輸料轉(zhuǎn)筒，第二輸料轉(zhuǎn)筒一端設(shè)有半圓筒溜槽，半圓筒溜槽抵靠在第二輸料轉(zhuǎn)筒端部滑動(dòng)，半圓筒溜槽上設(shè)有視覺檢測模塊、溜槽控制模和速度檢測模塊。

6、優(yōu)選的方案中，第一輸料轉(zhuǎn)筒與支撐片轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一輸料轉(zhuǎn)筒與支撐片之間設(shè)有第二氣缸，第一輸料轉(zhuǎn)筒與第二輸料轉(zhuǎn)筒之間設(shè)有第三氣缸，第二輸料轉(zhuǎn)筒與之間設(shè)有第一氣缸。

7、優(yōu)選的方案中，支撐片包括弧形滑片，弧形滑片抵靠在弧形夾槽上，弧形滑片一側(cè)設(shè)有弧形齒環(huán)，弧形滑片另一側(cè)設(shè)有控料段，弧形滑片上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)架，弧形滑片頂部和底部均設(shè)有多個(gè)滾輪，滾輪抵靠在弧形夾槽上。

8、優(yōu)選的方案中，雙向調(diào)節(jié)裝置包括外套筒和絲桿，外套筒一側(cè)設(shè)有豎槽，絲桿上設(shè)有從錐齒輪和絲桿座，絲桿座一側(cè)設(shè)有l(wèi)型的安裝板，安裝板上設(shè)有雙出軸電機(jī)，雙出軸電機(jī)兩端均設(shè)有第一齒輪，第一齒輪與弧形齒環(huán)嚙合；

9、從錐齒輪上設(shè)有嚙合的主錐齒輪，主錐齒輪上設(shè)有第一電機(jī)。

10、優(yōu)選的方案中，輸料調(diào)控裝置包括控料段、同步環(huán)和多個(gè)密封葉片，同步環(huán)上設(shè)有外齒環(huán)，外齒環(huán)上設(shè)有第二齒輪，第二齒輪上設(shè)有第三電機(jī)；控料段包括支撐環(huán)，控料段和支撐環(huán)均設(shè)有多個(gè)轉(zhuǎn)孔。

11、優(yōu)選的方案中，密封葉片包括葉片軸，葉片軸上設(shè)有葉片，葉片軸兩端均抵靠在轉(zhuǎn)孔上，葉片軸一端設(shè)有側(cè)架，側(cè)架上設(shè)有滑槽，同步環(huán)上設(shè)有多個(gè)導(dǎo)桿，導(dǎo)桿抵靠在滑槽上。

12、一種攪拌車智能對位卸料裝置的使用方法，其特征是：

13、s1、目標(biāo)檢測算法基于深度學(xué)習(xí)框架：利用預(yù)先訓(xùn)練好的集料裝置檢測模型對圖像中的集料裝置識別；

14、s2、計(jì)算出集料裝置與半圓筒溜槽的相對位置：通過相機(jī)的安裝位置和檢測出的集料裝置在圖像中的位置，計(jì)算出集料裝置的相對位置；

15、s3、進(jìn)行半圓筒溜槽位置控制：通過視覺檢測模塊獲取的集料裝置的位置數(shù)據(jù)和半圓筒溜槽的當(dāng)前位置數(shù)據(jù)進(jìn)行半圓筒溜槽位置控制，半圓筒溜槽控制算法采用pid控制：

16、s4、通過控制支撐片的位置控制輸料臂的輸送角度，通過控制第一氣缸、第二氣缸和第三氣缸控制半圓筒溜槽的位置

17、s5、速度檢測模塊：計(jì)算槽內(nèi)的混凝土體積v：通過溜槽控制模塊的超聲波傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測溜槽內(nèi)混凝土的平均深度數(shù)據(jù)并通過溜槽的最小折彎半徑r、溜槽的最大折彎半徑r、長度和超聲波傳感器安裝位置距溜槽最上端的平均距離d近似計(jì)算溜槽內(nèi)的混凝土體積v；

18、s6、控制輸料調(diào)控裝置（5）控制輸料的開啟和輸送速度。

19、優(yōu)選的方案中，s3中、半圓筒溜槽（11）控制算法采用pid控制，包括對半圓筒溜槽（11）橫向位置和溜槽縱向位置的控制；

20、橫向位置偏差為：；（1）

21、pid控制方程為：；（2）

22、式中，為pid控制器輸出的補(bǔ)償偏差，為比例常數(shù)，為積分常數(shù)，為微分常數(shù)；

23、縱向位置偏差與橫向位置偏差相同；

24、澆筑速度控制算法采用pid控制溜槽內(nèi)混凝土體積：

25、當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測溜槽內(nèi)混凝土的平均深度：；混凝土體積v為：

26、；（3）

27、當(dāng)實(shí)時(shí)監(jiān)測溜槽內(nèi)混凝土的平均深度：；混凝土體積v為：

28、；（4）；

29、pid控制方程為：；（6）。

30、本發(fā)明的有益效果為：當(dāng)攪拌車到達(dá)集料斗附近時(shí)，驅(qū)動(dòng)雙向調(diào)節(jié)裝置的第一電機(jī)，以使安裝板升降，以使雙出軸電機(jī)升降，以使頂部的第一齒輪與上部的支撐片嚙合，或者雙向調(diào)節(jié)裝置底部的第一齒輪與下部支撐片嚙合，以使雙向調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)兩個(gè)支撐片的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，以使輸料臂相對于攪拌車轉(zhuǎn)動(dòng)。通過第一氣缸、第二氣缸和第三氣缸，以調(diào)節(jié)輸料臂的輸出位置，以使半圓筒溜槽的頂端位于集料斗上方。雙向調(diào)節(jié)裝置單獨(dú)調(diào)節(jié)兩個(gè)支撐片，以使兩個(gè)輸料臂同時(shí)分別向不同的集料斗中輸料，避免逐個(gè)澆筑集料斗會(huì)增加總的澆筑時(shí)間，效率低下，混凝土在攪拌車內(nèi)停留時(shí)間過長，可能會(huì)導(dǎo)致其性能發(fā)生變化的現(xiàn)象發(fā)生，能夠極大的減少攪拌車和相關(guān)施工設(shè)備的閑置時(shí)間，設(shè)備利用率高，優(yōu)化現(xiàn)場管理。

31、輸料調(diào)控裝置能夠控制控料段的開啟和輸料速度。當(dāng)攪拌車在運(yùn)輸過程中，輸料調(diào)控裝置閉合，避免混凝土溢出輸料臂，驅(qū)動(dòng)第二氣缸，以使輸料臂的第一輸料轉(zhuǎn)筒相對于攪拌車傾斜向上，當(dāng)需要輸料時(shí)，第一輸料轉(zhuǎn)筒運(yùn)動(dòng)到傾斜向下，從而能夠合理控制混凝土的輸送與否。

32、第一輸料轉(zhuǎn)筒與支撐片之間通過波紋管連接，以使輸料臂與支撐片之間能夠形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，控制物料輸出。

33、驅(qū)動(dòng)輸料調(diào)控裝置的第三電機(jī)，以使同步環(huán)相對于控料段轉(zhuǎn)動(dòng)，以使多個(gè)密封葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，以使輸料調(diào)控裝置開合，同時(shí)調(diào)控輸料調(diào)控裝置的輸送速度。避免工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)卸料速度，導(dǎo)致現(xiàn)場混凝土澆筑效率較低、易出現(xiàn)人為紕漏，甚至影響到施工進(jìn)度甚至工程質(zhì)量的現(xiàn)象發(fā)生，具有較大的推廣價(jià)值。