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工程机械控制 挖掘机3D智能引导系统

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【铁甲工程机械网原创】目前,在国内一些精挖、修整工程中,由于液压挖掘机缺少引导控制手段,施工主要依赖于机手的操作经验:借视觉、感觉和测量人员配合工作,施工质量不稳定,精确高程、坡度控制,需要大量人力完成,综合效率低下;在多雨季节需停工处理基坑、河道浸水问题,这已经成为影响施工进度和质量的棘手问题。挖掘机智能引导系统解决了传统施工中遇到的种种问题,即使在视力不及的盲区(例如在水下),铲斗也能精确完成工作,彻底改变了人们对于挖掘机传统施工方式的认识,平整度可达10mm,提高了机械施工精度和效率,节约了综合施工成本. 


原理图

其有以下几方面优势:
1、针对土方挖掘施工类型,系统设定了五种工作模式,易学、操作简单;
2、相对于放样施工基准,可以设定目标工作面的高程、坡度和工作面转折点;
3、以图形、数值、不同高程LED显示和声音信号,多种方式指示实际铲斗与目标工作面的相对位置,引导操作手精确施工;
4、在视力不及的盲区(例如在水下),铲斗也能精确完成坡度、高程控制,提高工作效率;
5、可以日夜快速、精确修整施工,缩短工期,提高施工质量;
6、减少测量人员和辅助施工人员数量,缩减人力成本和管理成本;
7、提高施工质量,避免返工增加的成本;
8、安全生产,避免盲目操作破坏相邻位置埋设的地下物,造成意外的经济赔偿。

 


安装后效果图

以下以天宝GCS900为例,详讲挖机智能引导系统的安装和检测过程。  

一、安装内容:

1.安装前的准备:挖机性能检测,划线,布线和确定安装位置。

2.安装设备:焊接(6处),传感器(4个),GPS(2个),电台(1个)等设备

3.安装后测试:机器测量,机器设置和校核。

二、安装步骤:


安装整体图

1.划线


划线

2.部件安装


焊接部位


传感器和电台


控制箱和GPS

3.电源线连接

找到挖掘机电源继电器模块(一般在驾驶室座椅后面),打开保护盖, 可以看到接线模块。其中,红色线连接的是非开关电源, 紫色线连接的是开关电源。将GCS900电源线的Power A(Unswitch Power)接到红色接线,Power B(Switch Power)接到紫色接线。地线(黑色/白色)接到和机身相连的地线接头处。


电源线A,B连接

4.机器设置

把挖机摆正,机臂伸展放在地面,挖斗斗齿前伸也放在地面。连接好各个部件。由管理员模式进入菜单,涉及的操作菜单有:(1)机器设置(2)单位设置(3)机器尺寸设置。按照菜单提示依此设置。


机器设置


机身尺寸设置

注意:当旋转中心在大臂垂直中心线左侧时,横向距离值为负;当大臂轴销中心在旋转中心后面时,纵向距离值为负。而且,纵向距离和横向距离量取时都是水平方向,不是斜方向值。 

5.机臂传感器连接 

根据提示设定机臂各个传感器,将斗柄和挖斗传感器断开,保持动臂传感器连接,在菜单按下“设定动臂”按钮;同样方法设定斗柄和挖斗传感器。 


传感器连接

诊断:进入配置菜单-诊断,可以查看有哪些设备没有被识别。没有诊断到的部件需要查看连接和线路。直到所有部件都被系统识别连接到,才可以进行下一步。 


连接诊断

6.校正传感器

把挖机停放在平整场地上。为了保证GPS校正可以接受到足够的卫星,场地应该空视良好。进入安装菜单—校正传感器,足项选择传感器校正(机身—动臂—斗柄—挖斗)。做校正的时候,请按照控制箱提示,转动机身,抬高/降低动臂,伸/缩斗柄或挖斗,量取相应的位置值,输入控制箱。


传感器校正

注:校正需要4组读数,其角度差都在0.4°以内。

7.校正GPS

停放机器,使得挖斗接触地面时机器完全展开,从定位杆拿下右GPS接收机,用双脚架把它安装在与挖斗中齿对齐的位置,用GPS测量电缆把接收机连接到传感器的任一接头上。

在斗齿点测量结束后,按照提示把GPS接收机放置在动臂转轴销正上方,按提示测量。该点测量结束后,按提示把GPS接收机放回到机身后侧右边的定位杆上,测量5分钟。最后,按提示旋转机身180°,测量5分钟。 


GPS测量

8.创建挖斗 

控制箱存在语言BUG,界面下创建的挖斗可能系统会不能识别。切换到英文界面,进入配置(Configuration)菜单-Create Bucket(当已经创建有挖斗时,该条目显示为选择挖斗select bucket) 按照提示依次创建挖斗。


创建挖斗

9.验证校正结果

所有测量和校正都结束后,需要验证校正结果。在地上某个固定点使用UTS或GPS流动站测得坐标;将挖机的参考点(一般为挖斗左齿)放到点,从控制箱查看这点的坐标和流动站测量值的差。一般,在测量精度内(3cm左右)都是可以接受的。如果相差较大,需要检查机器尺寸或者校正是否存在问题。 

 

关键词: 工程机械控制 挖掘机 3d智能引导系统
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