MOBA非接触平衡梁的特点.doc

MOBA非接触平衡梁的优点随着机电一体化技术的发展以及近些年信息化、智能化、网络化等方面的进步，工程机械行业也面临着一个技术更新与换代的阶段，其中中高档摊铺机的自动找平控制系统的发展正体现了这一技术进步给人们带来的好处！摊铺机自动找平控制系统，从设计之初，便是为代替手动操作，提高摊铺机的作业质量，节省劳动力成本，降低驾驶员的劳动强度为目的的。目前市场上所使用的自动找平控制系统可分为简单控制系统和平衡梁控制系统两大类。其中简单控制系统根据工作方式又可分为：接触式控制系统和非接触式控制系统；从技术原理上又可以划分为：模拟控制系统和数字控制系统。现在市场上在大量应用的以先进的数字控制系统为主，其中的典型代表为德国MOBA公司的MOBA-matic 数字控制系统（包括MOBA-matic 控制器和数字转角传感器或者超声波滑靴传感器，可以根据用户的使用情况自行选配），陕建集团和三一重工公司的高端摊铺机出厂的标准配置就是该找平控制系统，目前在国内各个道路施工现场都可以见到。下图为MOBA数字控制系统组成，其中：标号为1的即为数字控制器，其余为可与之配套的各种传感器，给用户提供了更大的选择空间。平衡梁操作系统根据工作方式可以分为：接触式控制系统和非接触式控制系统。接触式平衡梁控制系统采用模拟控制技术，结构简单，成本较低，但反应精度较差。机械梁庞大笨重，搬运和拆卸都很费事，使用非常不方便，尤其是遇到匝道、变坡、接缝、缺口、台阶、井盖等特殊情况时不能正确处理。而且是在道路上滑行，易受外界因素的干扰。在早期的摊铺机产品和低等级公路施工中有所应用，现在基本已经被淘汰。非接触式平衡梁控制系统采用先进的滤波、CAN总线通讯、智能纠错、故障自诊断等技术。使其控制精度更高，使用更方便，能节省大量的人力物力，极大地减轻了劳动者的工作强度。当然，非接触式平衡梁控制系统的价格较高，在一定程度上限制了它的普及使用。根据检测原理的不同，非接触式平衡梁又可以分为：激光平衡梁和超声波平衡梁。激光平衡梁结构相对超声波平衡梁来说要简单一些，检测的面积也大一些，但是它的价格也远远高于超声波平衡梁。另外，从技术运用层次上分析：超声波平衡梁已经经过了大量工程实际应用的检验，是一种可靠、方便、高精度的优良控制系统；而激光平衡梁属于最近才开发的新系统，没有经过实际应用的考验，从第一线使用者的立场上说，该系统还不是十分完善，还有待进一步的观察与改进。例如：激光平衡梁在雨天和雾天都不能正常工作，也不能在晚间工作。这些问题是由于激光传感器本身工作特性所决定了的，可以说是它的“先天不足”！该系统要想得到大范围的推广使用，必须解决这些先天缺陷，并且降低它的价格才有可能。目前较为成熟的激光平衡梁有MOBA公司的Laser-ski，在2006年11月份上海BAUMA展览会上，该激光平衡梁参加了展出，与该公司的超声波平衡梁有很好的兼容性。对于超声波非接触式平衡梁，目前国内市场上正在应用的主要有三大品牌，分别是：MOBA公司的BIG-SKI，TSD公司的超声波平衡梁，MINI-LINE公司的超声波平衡梁。另外国内还有几家公司也有该类产品，但主要是模仿以上三家公司的产品，质量还不能和国外品牌相比。TSD公司和MINI-LINE公司的超声波平衡梁比较类似，一套平衡梁有8（或12）个单探头的超声波传感器，左右两侧各4（或6）个，以路面为参考面，只能摊铺公路面层。 Mini-Line 控制器 Mini-Line 单探头传感器 应用 TSD 控制器 TSD 单探头传感器 应用而业内闻名MOBA公司，采用截然不同的设计，使得他们的BIG-SKI超声波平衡梁更受广大用户的钦赖。 MOBA 数字控制器 MOBA多探头超声波传感器BIG-SKI的工作原理：BIG-SKI 通过内部CAN总线网络将传感器超声波滑靴组合起来，进而检测路面的不同位置，再将检测的数据进行智能筛选与处理，最后将处理后的数据送给控制器，控制器根据数据判断当前摊铺机的工作状态，进而输出对摊铺机找平液压系统的控制信号，至此达到自动找平之目的。MOBA 平衡梁在ABG机器上的应用BIG-SKI由六个超声波传感器，两个数字控制器，两个连接盒和若干电缆及机械安装梁构成。工作时，摊铺机每侧分布安装三个超声波传感器。MOBA公司的超声波传感器非常有特点：每个传感器有6个超声波探头，其中5个大探头用于检测参考物，1个小探头用于温度补偿。由于超声波的特性决定了，以超声波测距为原理设计的所有传感器都会受温度、噪声等因素的干扰。这就产生了一个问题：超声波传感器的测量数据必定受这些干扰因素的影响而不准确。对于摊铺机的作业我们较为容易地知道，噪声主要是低频信号，该类信号对超声波的干扰很小，可以忽略不计。干扰主要来自于温度，夏季炎热的天气和高温沥青骨料都会对传感器产生影响。所以，MOBA公司在每个传感器上都设计了一个温度补偿探头，以保证任何时候的测量数据都准确可靠。MOBA公司的超声波传感器有五个超声波探头用于检测数据，它的检测范围可达25厘米，而其它同类产品一般只有一个超声波探头用于检测数据，相比MOBA公司产品，单个传感器检测范围要小的多。正因为该传感器的检测范围足够大，所以用户可以选择单个传感器工作，即可满足公路摊铺作业的需要。此外，MOBA的超声波的工作方式更为灵活，该传感器可以以路面、规则的道沿为参照物，又可以以钢丝为参照物。这就为用户提供了更多的选择空间。也正因为如此，MOBA的平衡梁不仅可以用于面层的摊铺还可用于公路基层的摊铺作业。这是MOBA平衡梁的独有创新之处！下面本人将分别介绍MOBA平衡梁单个滑靴传感器工作和组合滑靴传感器工作的情形，介绍以路面参考为例。单个滑靴传感器的工作滑靴上5个独立传感器（即：超声波探头）同时工作，但是，只有3个最接近实际检测值的测量值才会被系统采用，从而求得平均值。因此，不规则的检测值将不会被计算在内，也就是不会影响到平均值的结果。相比单探头控制系统，这在一定程度上改善了测量的连续性，避免了熨平板的突升和突降现象的发生。另外，配合数字控制器参数的设置，可以杜绝人为因素的干扰：如路面残渣没能及时清除、工人不小心将铁锨等工具伸到传感器探头下等现象对控制系统产生的影响。滑靴组合-即平衡梁的工作超声波滑靴组合，可作用于较长且不规则路面，如路面的坑凹部分将会被补偿。但单个传感器却无法达到这一效果。超声波滑靴组合可剔除较大的不规则值，较小的不规则值将会被9个检测值平均掉，机器无需非常精确的参考面。滑靴组合将会改善参考面状况，甚至有时无需基准绳。滑靴组合使用者具有更大的灵活性，达到节省时间，节省资金的目的。两种平均值计算功能， 将改善参考路面状况，获得理想的平整路面由于MOBA数字控制器采用了诸多独创的技术，因此MOBA平衡梁允许用户在单个传感器工作模式与平衡梁工作模式之间自由切换，而不必担心因为工作模式的变化导致测量基准的变化。该功能实际上使用户可以在三中工作方式下灵活选择，即：平衡梁模式、单个传感器路面模式、单个传感器基准绳模式。正因为如此，才使得该控制系统不仅可以用于高速公路面层的摊铺而且适用于基层的摊铺。此外，还解决了传统平衡梁不能摊铺弯道、桥路的问题。总结以上的分析、介绍，MOBA非接触式平衡梁的特点可以简单归结以下几点：l 每个传感器含有6个传感探头l 传感探头为MOBA独家享有l 极限高精度检测l 全套36组探头l 大偏差被过滤l 温度补偿确保