【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及貨物運輸稱重，具體地，涉及一種裝載機精準稱重方法。
技術(shù)介紹
1、在鐵路貨車或公路汽車的貨運中，某些貨物(例如煤等散裝顆粒物料)需要鏟進裝載機的鏟斗內(nèi)，然后裝載機將鏟斗舉高，將貨物倒進貨車車廂。由于需要知道所運輸貨物的重量，因此要求裝載機在裝貨時能同時稱量出每鏟貨物的重量。
2、目前裝載機稱重的普遍做法是用壓力傳感器從升舉鏟斗的油缸上獲取油缸的壓力，通過壓力來計算鏟斗內(nèi)的負載。由于鏟斗在升舉的過程中油缸壓力與鏟斗負載在不同位置不成線性關(guān)系，所以普遍的做法是需要在裝載機上安裝一個接近開關(guān)，當裝載機升舉到接近開關(guān)這個位置時，才對油缸壓力進行測量，并進行負載重量計算。但該做法存在一個嚴重的缺點，即當鏟車升舉經(jīng)過這個位置時，鏟車發(fā)生震動或升舉的速度/加速度發(fā)生變化以及其它諸多因素的影響，會大幅影響稱重的精度。
3、上述裝載機稱重方法實際是一種靜態(tài)稱重處理的方法，無法克服起臂速度、起臂抖動等擾動因素對稱重系統(tǒng)的影響。
4、公告號為cn114923554b的專利公開一種裝載機自適應(yīng)稱重裝置與稱重方法，包括以下步驟：s1：標定，運用最小二乘法擬合動臂勻速上升的速度v與動臂從下限位置到上限位置勻速提升的滑動均值推力的二次函數(shù)關(guān)系式、擬合動臂勻速上升的速度v與動臂油缸單位推力變化率δf的一次函數(shù)關(guān)系式；s2：稱重過程并校準的速度；s3：求出待測負載重量；s4：輸出待測負載重量、累計重量、超重報警或檢測全程壓力不平穩(wěn)時進行稱重無效報警。針對因抖動或以上其他因素而導致的重量測量不準的技術(shù)問題，該專利技
5、公開號為cn113267246a的專利公開一種動態(tài)稱重裝載機及稱重方法，該裝載機包括：控制器分別與壓力傳感器和角度傳感器連接，控制器根據(jù)所述壓力傳感器和所述角度傳感器測量的動臂推力和動臂角度，計算所述裝載機舉升未知質(zhì)量物體的質(zhì)量。該稱重方法包括：獲取舉升未知質(zhì)量物體時動臂的舉升數(shù)據(jù)；利用最小二乘法，獲得在舉升未知質(zhì)量物體時的擬合系數(shù)；根據(jù)所述擬合系數(shù)以及由舉升已知質(zhì)量物體時獲得的標定數(shù)據(jù)，計算所述未知質(zhì)量物體的質(zhì)量。本專利技術(shù)使用最小二乘法擬合數(shù)據(jù)，使得到的標定數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，同時可以減少標定數(shù)據(jù)存儲空間；使用最小二乘法的相關(guān)系數(shù)，評估舉升結(jié)果的可靠程度，可有效防止人為記錄不可靠的數(shù)據(jù)，減小裝車超重的風險。
6、公告號為cn110414077b的專利公開一種裝載機的負載稱重方法，所采取的技術(shù)方案包括：步驟一：建立裝載機的負載稱重的數(shù)學模型，并儲存到中央處理器；步驟二：使裝載機處在水平場地，將標準砝碼放入裝載機的鏟斗，在裝載機的鏟斗進行升舉過程中，采集包括油壓傳感器在內(nèi)的測量數(shù)據(jù)，對所采集的油壓壓差數(shù)據(jù)進行濾波處理，建立重量校正數(shù)組，并儲存到中央處理器；步驟三：將裝載機調(diào)整到設(shè)定的傾斜角度，將標準砝碼放入裝載機的鏟斗，在裝載機的鏟斗進行升舉過程中，采集包括油壓傳感器在內(nèi)的測量數(shù)據(jù)，對所采集的油壓壓差數(shù)據(jù)進行濾波處理，建立傾斜校正數(shù)組，并儲存到中央處理器；步驟四：當裝載機裝載作業(yè)時，在裝載機的鏟斗進行升舉作業(yè)過程中，采集包括油壓傳感器在內(nèi)的測量數(shù)據(jù)，對所采集的油壓壓差數(shù)據(jù)進行濾波處理，建立負載數(shù)組，并儲存到中央處理器；步驟五：根據(jù)重量校正數(shù)組對采集的負載數(shù)組進行重量校正；步驟六：根據(jù)傾角校正數(shù)組對采集的負載數(shù)組進行傾角校正；步驟七：將經(jīng)過重量校正和傾角校正后的數(shù)組，進行加速度校正；步驟八：顯示負載重量，負載重量超限或傾斜度超限時報警。該方法通過建立負載稱重的數(shù)學模型，經(jīng)過重量校正、傾角校正、加速度校正，實現(xiàn)動態(tài)稱重，并獲得良好的測量精度。
7、上述三個專利都是對裝載機的稱重精準度改進，然而他們的技術(shù)方案都涉及到測量動臂角度，依賴傳感器較多，且無法完全克服稱重過程中的抖動等干擾因素，因此無法真正意義上實現(xiàn)精準稱重。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種有效消除抖動及其它干擾因素影響稱重精度的裝載機精準稱重方法。
2、本專利技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
3、一種裝載機精準稱重方法，裝載機鏟斗用于裝載物料稱重，其特征在于，搜集不同已知重量的物料在裝載機起臂過程中的第一壓力數(shù)據(jù)序列和第一位置數(shù)據(jù)序列，并將第一壓力數(shù)據(jù)序列和第一位置數(shù)據(jù)序列處理篩選后得到包含壓力數(shù)據(jù)、動臂油缸位置及物料重量的多個數(shù)據(jù)樣本，存入數(shù)據(jù)庫；
4、鏟斗裝載未知重量物料時，獲取裝載機起臂過程中的第二壓力數(shù)據(jù)序列和第二位置數(shù)據(jù)序列，通過處理得到待匹配的壓力數(shù)據(jù)序列，從所述數(shù)據(jù)庫中調(diào)用兩個與待匹配的壓力數(shù)據(jù)序列相匹配的數(shù)據(jù)樣本，得到相似度最佳的兩個物料重量數(shù)據(jù)；
5、基于兩個相似度最佳的物料重量數(shù)據(jù)，采用插值法計算即得鏟斗中的物料重量。
6、進一步地，所述第一壓力數(shù)據(jù)序列包括第一動臂大腔壓力和第一動臂小腔壓力；第二壓力數(shù)據(jù)序列包括第二動臂大腔壓力和第二動臂小腔壓力。
7、進一步地，第一位置數(shù)據(jù)序列和第二位置數(shù)據(jù)序列均由上限開關(guān)和下限開關(guān)測得。
8、更進一步地，第一壓力數(shù)據(jù)序列和第一位置數(shù)據(jù)序列的搜集、處理篩選過程為：
9、s1：采集鏟斗每次承載不同重量wi(i＝1,2,...m)的物料下起臂過程對應(yīng)的第一動臂大腔壓力fhi、第一動臂小腔壓力fli以及第一動臂位置si的序列：
10、fhi＝(fhi1?fhi2...fhin)
11、fli＝(fli1?fli2...flin)
12、si＝(si1?si2...sin)；n為動臂承重運動過程中所采集的點的數(shù)量；
13、s2：選取第一動臂位置序列大于設(shè)定下限smin且小于設(shè)定上限smax所對應(yīng)的壓力數(shù)據(jù)序列：
14、
15、其中，中的任一元素均滿足：smin<sikj<smax，j＝1,...n；smin為鏟斗距離地面h0高度時的位置，h0代表動臂從底部提升到下限開關(guān)水平位置的高度；smax對應(yīng)鏟斗距離地面h0+h時的位置，h代表動臂從下限開關(guān)水平位置提升到上限開關(guān)水平位置的高度；
16、s3：對s2中第一動臂大腔壓力和第一動臂小腔壓力作差，得：
17、
18、s4：將所得的差列成序列：
19、
20、s5：將作為一個數(shù)據(jù)序列樣本，搜集m個數(shù)據(jù)序列樣本(y1y2...ym)記錄入數(shù)據(jù)庫。
21、再進一步地，第二壓力數(shù)據(jù)序列和第二位置數(shù)據(jù)序列的獲取和處理過程為：
22、s6：獲取鏟斗內(nèi)未知重量wx物料的第二動臂大腔壓力、第二動臂小腔壓力、第二動臂位置序列：
23、
24、
25、sx＝(sx1?sx2...sxn)；
26、s7：按s2～s4步驟對應(yīng)對第二動臂本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種裝載機精準稱重方法，裝載機鏟斗用于裝載物料稱重，其特征在于，搜集不同已知重量的物料在裝載機起臂過程中的第一壓力數(shù)據(jù)序列和第一位置數(shù)據(jù)序列，并將第一壓力數(shù)據(jù)序列和第一位置數(shù)據(jù)序列處理篩選后得到包含壓力數(shù)據(jù)、動臂油缸位置及物料重量的多個數(shù)據(jù)樣本，存入數(shù)據(jù)庫；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載機精準稱重方法，其特征在于，所述第一壓力數(shù)據(jù)序列包括第一動臂大腔壓力和第一動臂小腔壓力；第二壓力數(shù)據(jù)序列包括第二動臂大腔壓力和第二動臂小腔壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝載機精準稱重方法，其特征在于，第一位置數(shù)據(jù)序列和第二位置數(shù)據(jù)序列均由上限開關(guān)和下限開關(guān)測得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝載機精準稱重方法，其特征在于，第一壓力數(shù)據(jù)序列和第一位置數(shù)據(jù)序列的搜集、處理篩選過程為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝載機精準稱重方法，其特征在于，第二壓力數(shù)據(jù)序列和第二位置數(shù)據(jù)序列的獲取和處理過程為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝載機精準稱重方法，其特征在于，插值法計算鏟斗中未知物料重量的過程為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝載機精準稱重方
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載機精準稱重方法，其特征在于，第一壓力數(shù)據(jù)序列由壓力傳感器測得。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載機精準稱重方法，其特征在于，第二壓力數(shù)據(jù)序列由壓力傳感器測得。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載機精準稱重方法，其特征在于，所述上限開關(guān)設(shè)置在動臂活塞伸出70％～80％時的大臂位置處，下限開關(guān)設(shè)置在動臂活塞伸出20％～30％時的大臂位置處。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種裝載機精準稱重方法，裝載機鏟斗用于裝載物料稱重，其特征在于，搜集不同已知重量的物料在裝載機起臂過程中的第一壓力數(shù)據(jù)序列和第一位置數(shù)據(jù)序列，并將第一壓力數(shù)據(jù)序列和第一位置數(shù)據(jù)序列處理篩選后得到包含壓力數(shù)據(jù)、動臂油缸位置及物料重量的多個數(shù)據(jù)樣本，存入數(shù)據(jù)庫；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝載機精準稱重方法，其特征在于，所述第一壓力數(shù)據(jù)序列包括第一動臂大腔壓力和第一動臂小腔壓力；第二壓力數(shù)據(jù)序列包括第二動臂大腔壓力和第二動臂小腔壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝載機精準稱重方法，其特征在于，第一位置數(shù)據(jù)序列和第二位置數(shù)據(jù)序列均由上限開關(guān)和下限開關(guān)測得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝載機精準稱重方法，其特征在于，第一壓力數(shù)據(jù)序列和第一位置數(shù)據(jù)序列的搜集、處理篩選過程為：
...【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：呂治國，朱逸武，胡輝，何振凱，王權(quán)偉，舒鵬飛，
申請(專利權(quán))人：株洲嘉成科技發(fā)展股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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