[发明专利]一种挖掘机铲斗物料动态称重装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种称重装置及其称重方法，特别涉及一种用于挖掘机铲斗上物料的动态称重装置及其方法。

背景技术

在使用液压挖掘机过程中，若用户需对液压挖掘机所作业的物料有称量需求时，一般要分成两步操作，首先用液压挖掘机铲运物料至卡车或地磅等间接称重装置，再利用间接称重装置进行称量，此种称重方式，如果称量地点距离装料地点较远或者称重工程量较大，那么上料后需要卡车转运或者液压挖掘机开至较远的距离去称量，这样既浪费了人力，也浪费了财力，并不能保证测量精度。为了解决上述问题，现市面也有在液压挖掘机上安装一用于挖掘机铲斗物料称重的称重系统，如中国发明专利2013年11月27日公开的公开号为103407890A的一种挖掘机吊物称重装置及方式，其通过挖掘机上的角度传感器和油压传感器来采集数据，并将此采集的数据发送至可编程控制器内，并通过可编程控制器内的计算公式计算出挖掘机所吊重物的重量，此种称重装置虽具有测量精度高，省时省力，成本低的优点，但该称重装置是静态称重系统，即称重时需使挖掘机的工作静止一段时间或者停留在一个特定的姿态，这样使挖掘机的挖掘效率大大降低。

有鉴于此，本申请人对现有挖掘机铲斗物料的称重装置所存在的问题进行深入研究，遂由本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挖掘机铲斗物料动态称重装置，其可使挖掘机在工作时也能够进行称重操作，无需停止工作，大大提高了挖掘机的挖掘效率。

本发明的另一目的在于提供一种挖掘机铲斗物料动态称重方法，其可使挖掘机在工作时也能够进行称重操作，无需停止工作，大大提高了挖掘机的挖掘效率。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种挖掘机铲斗物料动态称重装置，包括重量采集单元、微处理器和称重显示单元，上述重量采集单元包括倾角传感器、陀螺仪和压力传感器，上述压力传感器设置有六个，六压力传感器分别相应安装在挖掘机的大臂油缸的前后腔、挖掘机的斗杠油缸的前后腔和挖掘机的铲斗油缸的前后腔上，上述倾角传感器和上述陀螺仪均安装在挖掘机的大臂、斗杠和铲斗上，上述微处理器和上述称重显示单元分别安装在挖掘机的驾驶舱内，上述微处理器具有用于采集重量采集单元的数据的数据采集模块和对数据采集模块的数据进行分析、计算的数据分析模块，上述数据采集模块的输出端与上述数据分析模块的输入端连接，上述微处理器的输出端与上述称重显示单元连接，上述倾角传感器、上述陀螺仪与各上述压力传感器均与上述数据采集模块的输入端连接，上述微处理器的输入端连接有用于触发上述微处理器的数据采集模块采集或停止采集数据的信号触发装置，上述信号触发装置包括霍尔位置传感器和与霍尔位置传感器相适配的信号接收器，上述霍尔位置传感器安装挖掘机大臂上，上述霍尔位置传感器具有上磁钢和下磁钢，且上述下磁钢安装在距离挖掘机大臂下边沿3-8mm的位置处，上述上磁钢安装在距离挖掘机大臂上边沿3-8mm的位置处，上述信号接收器安装在挖掘机的驾驶舱内，上述霍尔位置传感器与上述信号接收器的输入端连接，上述信号接收器的输出端与上述微处理器的输入端连接。

上述重量采集单元与上述微处理器之间设有信号调理模块和A/D转换模块，上述倾角传感器、陀螺仪和压力传感器的输出端均与上述信号调理模块的输入端连接，上述信号调理模块的输出端与上述A/D转换模块的输入端连接，上述A/D转换模块的输出端与上述数据采集模块连接。

上述数据采集模块采用其型号为STM32F103的集成电路芯片，上述数据分析模块采用其型号为TMS320F28335的集成电路芯片，上述数据采集模块通过CAN总线与上述数据分析模块连接。

上述微处理器还设有用于存储微处理器数据的数据存储器，上述数据存储器与上述微处理器双向连接。

上述数据存储器包括SDRAM存储器和FLASH存储器，上述SDRAM存储器和FLASH存储器分别与上述微处理器双向连接。

上述微处理器的输出端还连接有超重报警单元。

一种挖掘机铲斗物料动态称重方法，包括如下步骤：

一、待具有铲斗物料的挖掘机的铲斗提升至挖掘机大臂的下磁钢时霍尔位置传感器被触发，向微处理器发送采集数据指令，微处理器的数据采集模块开始采集重量采集单元的采集数据，待具有铲斗物料的挖掘机的铲斗提升到挖掘机大臂的上磁钢时霍尔位置传感器再被触发，向微处理器发送停止采集数据指令，微处理器的数据采集模块停止采集重量采集单元的数据；