技术领域
[0001] 本
发明涉及
工程机械技术领域，特别是涉及一种管桩模具检测方法、装置、系统及管桩布料设备。
背景技术
[0002]
混凝土管桩(以下简称管桩)在建筑、市政、港口、交通等领域均有广泛的应用。随着生产技术的发展，管桩的布料由原来的人工布料逐渐发展为管桩布料设备自动布料，从而提高了管桩的合格率和生产效率。
[0003] 如图1所示，管桩布料设备主要包括：混凝土
泵送装置100、管桩模具200和运输装置300。混凝土泵送装置100通过输料管400向管桩模具200内输送混凝土。管桩模具200设置在运输装置300上，随运输装置300的移动而移动。当需要泵送布料时，运输装置
300相对输料管400后退(以靠近混凝土泵送装置100的运动方向为前向，远离混凝土泵送装置100的运动方向为后向)，在后退的过程中，混凝土泵送装置100通过输料管400向管桩模具200内输送混凝土，从而完成布料过程。
[0004] 在管桩布料设备的工作过程中，管桩模具的布料起始
位置和布料停止位置关系到管桩的成品
质量、物料的使用情况以及设备的正常使用。在
现有技术中，这些关键工作位置由操作人员根据人工观察确定后输入管桩布料设备的控制系统。其技术
缺陷在于，由于主观判断的不可靠性，操作人员很有可能判断失误，这会导致管桩报废、物料浪费，甚至是设备损坏的严重后果。
发明内容
[0005] 本发明
实施例提供了一种管桩模具检测方法、装置、系统及管桩布料设备，以提高对管桩模具的关键工作位置检测的准确性。将该关键工作位置作为管桩布料的输入参数，可以提高管桩的生产合格率。
[0006] 本发明实施例所提供的管桩模具检测方法，包括：
[0007] 获取接收到感应
信号时刻测距
传感器与管桩模具末端的距离；
[0008] 根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的关键工作位置；
[0009] 其中，感应信号由感应传感器在管桩模具的前端到达输料管末端时发出；管桩模具的关键工作位置包括布料起始位置和/或布料停止位置。
[0010] 在本发明实施例的技术方案中，管桩模具的关键工作位置根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离确定，为较为精确的关键工作位置。将该关键工作位置作为管桩布料的输入参数，可以提高管桩的生产合格率，减少物料浪费以及对设备的损坏。
[0011] 基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种管桩模具检测装置，包括：
[0012] 获取设备，用于获取接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离；
[0013] 确定设备，用于根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的关键工作位置；
[0014] 其中，感应信号由感应传感器在管桩模具的前端到达输料管末端时发出；管桩模具的关键工作位置包括布料起始位置和/或布料停止位置。
[0015] 同理，采用本发明实施例的管桩模具检测装置，管桩模具的关键工作位置根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离确定，为较为精确的关键工作位置。将该关键工作位置作为管桩布料的输入参数，可以提高管桩的生产合格率，减少物料浪费以及对设备的损坏。
[0016] 基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种管桩模具检测系统，包括：
[0017] 测距传感器，用于检测与管桩模具末端的距离；
[0018] 感应传感器，用于在管桩模具的前端到达输料管末端时发出感应信号；
[0019]
控制器，分别与测距传感器和感应传感器信号连接，用于根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的关键工作位置；其中，感应信号由感应传感器在管桩模具的前端到达输料管末端时发出；管桩模具的关键工作位置包括布料起始位置和/或布料停止位置。
[0020] 采用本发明实施例的管桩模具检测系统，管桩模具的关键工作位置根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离确定，为较为精确的关键工作位置。将该关键工作位置作为管桩布料的输入参数，可以提高管桩的生产合格率，减少物料浪费以及对设备的损坏。
[0021] 基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种管桩布料设备，包括前述技术方案所述的管桩模具检测系统。采用该管桩布料设备进行管桩的布料生产，管桩的生产合格率较高，物料浪费以及对设备的损坏情况较少发生。
附图说明
[0022] 图1为现有管桩布料设备结构示意图；
[0023] 图2为本发明一实施例的管桩模具检测方法流程示意图；
[0024] 图3为管桩模具的工作过程示意图；
[0025] 图4为接收到感应信号时刻管桩模具的位置示意图；
[0026] 图5为管桩模具的结构示意图；
[0027] 图6为本发明另一实施例的管桩模具检测方法流程示意图；
[0028] 图7为本发明一实施例的管桩模具检测装置结构示意图；
[0029] 图8为本发明一实施例的管桩模具检测系统结构示意图。
[0030] 附图标记：
[0031] 100-混凝土泵送装置；200-管桩模具；300-运输装置；400-输料管；
[0032] 500-测距传感器；600-感应传感器；700-称重传感器；800-控制器；
[0033] 31-获取设备；32-确定设备；201-实心
铁块；203-环形铁块；202-
钢丝笼。
具体实施方式
[0034] 为了提高对管桩模具的关键工作位置检测的准确性，进而提高管桩的生产合格率，本发明实施例提供了一种管桩模具检测方法、装置、系统及管桩布料设备。在本发明实施例的技术方案中，根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的关键工作位置。管桩模具的关键工作位置较为精确，将该关键工作位置作为管桩布料的输入参数，可以提高管桩的生产合格率，减少物料浪费以及对设备的损坏。下面以具体实施例并结合附图详细说明本发明。
[0035] 如图2所示，本发明一实施例提供的管桩模具检测方法，包括以下步骤：
[0036] 步骤11、获取接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离；
[0037] 步骤12、根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的关键工作位置；
[0038] 其中，感应信号由感应传感器在管桩模具的前端到达输料管末端时发出；管桩模具的关键工作位置包括布料起始位置和/或布料停止位置。
[0039] 如图3所示，在本发明实施例的技术方案中，测距传感器500可以安装在相对运输装置300更加远离输料管400的位置，并且与管桩模具200末端位置相对。这样，测距传感器500所检测的与管桩模具200末端的距离为
水平距离。感应传感器600可以安装在与输料管400末端平齐的位置，例如输料管400末端的正上方或者正下方。当检测到管桩模具200的前端到达输料管400末端时，感应传感器600可发出感应信号。值得一提的是，根据不同的检测原理，测距传感器和感应传感器也可能安装在上述位置之外的其它位置。
[0040] 请继续参照图3所示，管桩模具200的工作位置主要包括起吊位置、布料开始位置和布料停止位置。其中，起吊位置指：管桩模具200吊放到运输装置300上或者开始从运输装置300上吊离时所处的位置；布料开始位置指：输料管400开始向管桩模具200内输送混凝土时管桩模具200所处的位置；布料停止位置指：输料管400停止向管桩模具200内输送混凝土时管桩模具200所处的位置。上述这些工作位置可以以测距传感器500作为参照确定，即这些工作位置可以为相对测距传感器500所确定的位置。可以理解地，上述这些工作位置也可以以其它静止的部件作为参照来确定。
[0041] 采用本发明实施例的技术方案，可以确定出管桩模具的布料起始位置或者布料停止位置，也可以将两者均确定出。以下以实施例分别详细说明。
[0042] 当管桩模具的关键工作位置包括布料起始位置时，根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定布料起始位置，包括：
[0043] 可结合图3和图4所示，根据函数关系式S1＝2L-ln2-△l2，可得到布料起始时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，即以测距传感器作为参照确定出管桩模具的布料起始位置。
[0044] 其中，S1为布料起始时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，L为测距传感器与感应传感器的距离；ln2为接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离；△l2为布料起始时刻输料管末端与管桩模具末端的设定距离(△l2为经验值，设定△l2可以防止输料管末端与管桩模具末端发生碰撞)。
[0045] 当管桩模具的关键工作位置包括布料停止位置时，根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定布料停止位置，包括：
[0046] 可结合图3和图4所示，根据函数关系式S2＝ln2+△l1，可得到布料停止时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，即以测距传感器作为参照确定出管桩模具的布料停止位置。
[0047] 其中，S2为布料停止时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，ln2为接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离；△l1为布料停止时刻输料管末端与管桩模具前端的设定距离(△l1为经验值，设定△l1可以防止混凝土从管桩模具中溢出)。
[0048] 在现有技术中，管桩模具的关键工作位置由操作人员根据人工观察确定，结果不够准确、可靠。在本发明上述实施例的技术方案中，管桩模具的关键工作位置根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离确定，为较为精确的关键工作位置。将该关键工作位置作为管桩布料的输入参数，可以提高管桩的生产合格率，减少物料浪费以及对设备的损坏。
[0049] 在本发明一实施例的技术方案中，管桩模具检测方法还可包括：
[0050] 获取停靠的运输装置的承载重量；
[0051] 当所述承载重量大于设定的重量
阈值时，确定管桩模具位于运输装置上，且所述运输装置的承载重量等于管桩模具的重量；
[0052] 根据测距传感器与管桩模具末端的距离(如图3中所示的检测距离ln1)确定管桩模具的起吊位置。
[0053] 管桩模具的起吊位置可以是以测距传感器为参照所确定的位置。该实施例方案可检测出管桩模具是否位于运输装置上。可以在确定管桩模具位于运输装置上之后，再进行管桩模具关键工作位置的计算。当未确定管桩模具位于运输装置上时，可以将管桩布料设备
锁定，防止误操作。通过该方法步骤还可得到管桩模具的重量。此外，当确定管桩模具位于运输装置上时，可根据测距传感器与管桩模具末端的距离确定管桩模具的起吊位置。当布料完毕，可根据该起吊位置控制运输装置停止移动，从而使吊装设备准确将管桩模具快吊离。
[0054] 管桩布料设备可针对不同规格的管桩进行布料生产。由于管桩的规格有多种，管桩模具的规格也不尽相同。目前，在使用管桩布料设备进行布料生产时，管桩模具的外径、长度等规格参数主要由操作人员人工观察判断，然后再输入控制系统中。由于主观判断的不可靠性，操作人员很有可能判断失误，管桩布料设备依据这些参数进行布料生产，很可能也会导致管桩报废、物料浪费，甚至是设备损坏的严重后果。为解决该技术问题，在上一实施例的
基础上，管桩模具检测方法还可进一步包括以下步骤：
[0055] 根据管桩模具的重量以及接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的规格。
[0056] 该步骤的具体实现过程如下：
[0057] 根据函数关系式lx＝L-ln2，得到管桩模具的长度；
[0058] 根据函数关系式 得到管桩模具的检测外径；
[0059] 根据管桩模具的检测外径，以及管桩模具的外径范围与标准外径的对应关系，得到管桩模具的标准外径；
[0060] 其中，lx为管桩模具的长度，L为测距传感器与感应传感器的距离；ln2为接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离；d为管桩模具的检测外径；W为管桩模具的重量；s为管桩模具的等效
密度。
[0061] 如图5所示，为保证管桩模具200中混凝土不会
泄漏，以及输料管能够进入管桩模具200内，管桩模具200的后端通常用实心铁块201密封，前端用环形铁块203填充。环形铁块203的内侧可与钢丝笼202固定。管桩模具的等效密度s可以理解为：将管桩模具看作直径为d的实心圆柱时的密度。由于管桩模具的规格为固定的几种，管桩模具的材质类型也比较单一，因此，管桩模具的等效密度s为一常量。
[0062] 根据函数关系式 得到的管桩模具的检测外径与标准外径之间可能存在偏差。由于管桩模具的标准外径通常为固定的几种规格，因此，可根据管桩模具的检测外径，以及管桩模具的外径范围与标准外径的对应关系(如表1所示)，得到管桩模具的标准外径。管桩模具的标准外径减去标准壁厚(针对某一标准外径规格的管桩模具，其标准壁厚为已知参数)，即可得到管桩模具的标准内径。
[0063]序号 管桩模具的外径范围 管桩模具的标准外径 管桩模具的标准壁厚
1 [d1,d2) φ1 t1
2 [d2,d3) φ2 t2
…… …… …… ……
[0064] 表1管桩模具的外径范围与标准外径、标准壁厚对照表
[0065] 在该实施例技术方案中，管桩模具的规格参数根据管桩模具的重量以及接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离确定，检测结果较为准确。将该管桩模具的规格参数作为管桩布料的输入参数，可以提高管桩的生产合格率，减少物料浪费以及对设备的损坏。
[0066] 如图6所示，本发明另一实施例提供了一种管桩模具检测方法。将该方法实施例的检测结果作为管桩布料的输入参数，可以提高管桩的生产合格率，减少物料浪费以及对设备的损坏。该方法实施例包括以下步骤：
[0067] 步骤21、获取停靠的运输装置的承载重量；
[0068] 步骤22、判断承载重量是否大于设定的重量阈值；如果是，执行步骤23；否则，可在设定的时间间隔后返回步骤21，或者结束流程；
[0069] 步骤23、确定管桩模具位于运输装置上，且运输装置的承载重量等于管桩模具的重量；
[0070] 步骤24、根据测距传感器与管桩模具末端的距离确定管桩模具的起吊位置；
[0071] 步骤25、在管桩模具前进的过程中，获取测距传感器与管桩模具末端的距离；
[0072] 步骤26、判断是否接收到感应信号，如果是，执行步骤27；否则，在设定的时间间隔后重新执行步骤26；
[0073] 步骤27、根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的布料起始位置和布料停止位置；
[0074] 步骤28、根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的长度；
[0075] 步骤29、根据管桩模具的重量以及接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的检测外径；
[0076] 步骤30、根据管桩模具的检测外径，以及管桩模具的检测外径范围与标准外径的对应关系，得到管桩模具的标准外径。
[0077] 如图7所示，基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种管桩模具检测装置，包括：
[0078] 获取设备31，用于获取接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离；
[0079] 确定设备32，用于根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的关键工作位置；
[0080] 其中，感应信号由感应传感器在管桩模具的前端到达输料管末端时发出；管桩模具的关键工作位置包括布料起始位置和/或布料停止位置。
[0081] 确定设备32，可具体用于当管桩模具的关键工作位置包括布料起始位置时，根据函数关系式S1＝2L-ln2-△l2，得到布料起始时刻测距传感器与管桩模具末端的距离；
[0082] 其中，S1为布料起始时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，L为测距传感器与感应传感器的距离；ln2为接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离；△l2为布料起始时刻输料管末端与管桩模具末端的设定距离。
[0083] 确定设备32，也可具体用于当管桩模具的关键工作位置包括布料停止位置时，根据函数关系式S2＝ln2+△l1，得到布料停止时刻测距传感器与管桩模具末端的距离；
[0084] 其中，S2为布料停止时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，ln2为接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离；△l1为布料停止时刻输料管末端与管桩模具前端的设定距离。
[0085] 同理，采用本发明实施例的管桩模具检测装置，管桩模具的关键工作位置根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离确定，为较为精确的关键工作位置。将该关键工作位置作为管桩布料的输入参数，可以提高管桩的生产合格率，减少物料浪费以及对设备的损坏。
[0086] 优选地，获取设备31，还用于获取停靠的运输装置的承载重量；
[0087] 确定设备32，还用于当所述承载重量大于设定的重量阈值时，确定管桩模具位于运输装置上，且所述运输装置的承载重量等于管桩模具的重量；及根据测距传感器与管桩模具末端的距离确定管桩模具的起吊位置。
[0088] 优选地，确定设备32，还用于根据管桩模具的重量以及接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的规格。
[0089] 具体地，确定设备32用于：
[0090] 根据函数关系式lx＝L-ln2，得到管桩模具的长度；
[0091] 根据函数关系式 得到管桩模具的检测外径；
[0092] 根据管桩模具的检测外径，以及管桩模具的外径范围与标准外径的对应关系，得到管桩模具的标准外径；
[0093] 其中，lx为管桩模具的长度，L为测距传感器与感应传感器的距离；ln2为接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离；d为管桩模具的检测外径；W为管桩模具的重量；s为管桩模具的等效密度。
[0094] 采用本发明上述实施例的管桩模具检测装置，管桩模具的规格参数根据管桩模具的重量以及接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离确定，检测结果较为准确。将该管桩模具的规格参数作为管桩布料的输入参数，可以提高管桩的生产合格率，减少物料浪费以及对设备的损坏。
[0095] 如图3和图8所示，基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种管桩模具检测系统，包括：
[0096] 测距传感器500，用于检测与管桩模具末端的距离；
[0097] 感应传感器600，用于在管桩模具的前端到达输料管末端时发出感应信号；
[0098] 控制器800，分别与测距传感器500和感应传感器600信号连接，用于根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的关键工作位置；其中，感应信号由感应传感器在管桩模具的前端到达输料管末端时发出；管桩模具的关键工作位置包括布料起始位置和/或布料停止位置。
[0099] 优选地，测距传感器500设置在与管桩模具200末端相对的位置，感应传感器600设置在与输料管400末端平齐的位置。
[0100] 优选地，管桩模具检测系统还包括：设置于运输装置300上的称重传感器700，用于检测停靠的运输装置的承载重量；
[0101] 控制器800，还与称重传感器700信号连接，用于获取停靠的运输装置的承载重量；当所述承载重量大于设定的重量阈值时，确定管桩模具位于运输装置上，且所述运输装置的承载重量等于管桩模具的重量；根据测距传感器与管桩模具末端的距离确定管桩模具的起吊位置。
[0102] 优选地，控制器800，还用于根据管桩模具的重量以及接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离，确定管桩模具的规格。
[0103] 在本发明管桩模具检测系统的各实施例中，控制器800的技术既可以通过
软件来实现，也可以通过
硬件来实现，还可以通过软硬件的结合来实现。
[0104] 采用本发明实施例的管桩模具检测系统，管桩模具的关键工作位置根据接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离确定，为较为精确的关键工作位置。将该关键工作位置作为管桩布料的输入参数(可以人工输入管桩布料设备的控制系统中，也可以由管桩模具检测系统自动输入管桩布料设备的控制系统中)，可以提高管桩的生产合格率，减少物料浪费以及对设备的损坏。
[0105] 进一步，管桩模具的规格参数根据管桩模具的重量以及接收到感应信号时刻测距传感器与管桩模具末端的距离确定，检测结果较为准确。将该管桩模具的规格参数作为管桩布料的输入参数(可以人工输入管桩布料设备的控制系统中，也可以由管桩模具检测系统自动输入管桩布料设备的控制系统中)，可以提高管桩的生产合格率，减少物料浪费以及对设备的损坏。
[0106] 基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种管桩布料设备，包括前述任一实施例的管桩模具检测系统。采用该管桩布料设备进行管桩的布料生产，管桩的生产合格率较高，物料浪费以及对设备的损坏情况较少发生。
[0107] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些
修改和变型属于本发明
权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
