共振破碎机破碎效果智能化控制装置及控制方法技术领域
本发明涉及水泥路面破碎领域，特别是一种共振破碎机破碎效果智能化控制装置及控制方法。
背景技术
共振是指系统所受激励的频率与该系统的某阶固有频率相接近时，系统振幅显著增大的现象。共振破碎车破碎路面即利用了该原理，共振破碎车的振动是由激振装置带动偏心块转动，产生一定的偏心力，使得共振梁发生周期性形变，进而带动锤头振动，因此调整共振破碎车的振动频率实际上就是要调节激振马达的转速，以使锤头的振动频率与地面的固有频率接近，从而使水泥路面破碎。
目前在使用中，共振破碎车破碎道路主要由技术工人相互配合完成振动频率的调整，即一人驾驶共振破碎车，一人在锤头附近观测路面破碎情况，观测者告知驾驶员增大或者减小激振马达的转速从而调整振动频率。此方法工作效率低下，而且存在一定的安全隐患，可能导致人员伤亡。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种共振破碎机破碎效果智能化控制装置，便于调节振动锤的激振频率，且振动传递过程中功耗较小，且便于根据破碎效果实现激振频率的自动控制。
本发明所要解决的另一技术问题是一种共振破碎机破碎效果智能化控制装置的控制方法，能够便于根据图像传感器获取的实时图像，自动调节振动锤的激振频率，以达到最优的破碎效果。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种共振破碎机破碎效果智能化控制装置，共振梁一端设有振动锤，另一端设有激振马达，激振马达通过油管与激振泵连接；
在振动锤的附近设有指向振动锤下方的图像传感器，图像传感器与控制装置连接，控制装置与激振泵连接。
共振梁通过左端的吊耳与配重装置铰接，通过右端橡胶减震器连接到车体上。
所述的托板组件一端与车体铰接，另一端与配重装置连接，在中部的位置通过提升油缸与车体连接；
所述的图像传感器直接与车体连接。
所述的图像传感器上设有防抖装置。
在图像传感器的附近还设有照明装置，照明装置的轴线与地面的夹角小于45°。
一种采用上述的共振破碎机破碎效果智能化控制装置的控制方法，包括以下步骤：
一、控制装置发送标准流量信号至激振泵，图像传感器采集地面的图像信号；
二、将采集的信号预处理，并由控制装置进行分析对比，判断与预设值相比是否达到最优效果；是则保持现有频率，直至结束；
否则增大激振泵流量，通过图像传感器采集地面的图像信号判断振动效果是否变好；
三、是则继续增大激振泵流量，通过图像传感器采集地面的图像信号判断是否达到最优效果，是则保持现有频率，直至结束，否则返回继续增大激振泵流量；
否则减小激振泵流量，通过图像传感器采集地面的图像信号判断是否达到最优效果，是则保持现有频率，直至结束，否则返回继续减小激振泵流量；
通过以上步骤实现共振破碎机破碎效果智能化控制。
所述的图像传感器采用行扫描的方式获得地面的图像信号。
从图像信号中提取脉冲信号作为判断标准。
将行扫描的方式获得地面的图像信号通过设定的阀值转换成二值信号，以二值信号作为脉冲信号，通过统计一个时间段内的脉冲信号数量作为判断的依据。
本发明提供的一种共振破碎机破碎效果智能化控制装置及控制方法，通过采用平衡布置的共振梁配合激振马达的结构，使振动有效传递，能耗低，且便于根据图像传感器采集的信号调节振动频率。通过调节激振泵的流量，能够方便调节激振马达的频率，使振动频率便于调节，利于接近地面的固有频率，可以达到优质高效破碎路面的效果。采用图像传感器采集地面信号的结构，便于实现地面破碎效果智能化控制，降低了劳动强度，减少了人工，且工作效率更高。优选的方案中，采用线性扫描配合将获取的图像二值化转成脉冲信号的处理方式，而且无需提取图像特征，无需进行匹配运算，处理速度快，判断可靠。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中共振破碎控制部分的结构示意图。
图3为本发明控制方法的流程图。
图中：车体1，提升油缸2，控制装置3，振动锤4，照明装置5，共振梁6，吊耳7，托板组件8，激振马达9，油管10，橡胶减震器11，托板组件铰接点12，图像传感器13，激振泵14，配重装置15。
具体实施方式
实施例1：
如图1、2中，一种共振破碎机破碎效果智能化控制装置，托板组件8位于车体的底部，托板组件8一端与车体1铰接，本例中托板组件8靠近尾部的一端与车体1铰接，在中部的位置通过提升油缸2与车体1连接,在托板组件8靠近头部的一端设有配重装置15，振动架升降缸2的两端均为铰接连接方式；由此结构，在不工作时，通过提升油缸2拉起托板组件8，提升配重装置15，抬起共振梁6以免影响车体的正常行走功能。
如图2中，共振梁6一端设有振动锤4，本例中振动锤4设置在靠近车体1头部的位置，另一端设有激振马达9，激振马达9通过油管10与位于车体1上的激振泵14连接，通过控制激振泵14的运行速度，即可控制激振泵14输出液压油的流量，从而调整激振马达9的激振频率；
共振梁6通过左端的吊耳7与配重装置15铰接，通过右端橡胶减震器11连接到车体1上。共振梁6连接吊耳7和橡胶减震器11的两点为节点，可以最大程度的减少因振动传递给车身的动态力，降低车体的振动，提高驾驶员的舒适性。
如图1、2中，在振动锤4的附近设有指向振动锤4下方的图像传感器13，图像传感器13与控制装置3连接，控制装置3与激振泵14连接。由此结构，形成一个闭环控制。图像传感器13获取的图像信息，通过控制装置3分析比对之后，再以此为依据控制激振泵14的转速。
优选的方案如图1中，所述的图像传感器13直接与车体1连接。由此结构，减小图像传感器13处的振动，以获得清晰的图像信息。
进一步优选的方案中，所述的图像传感器13上设有防抖装置，由此结构，进一步确保获得清晰的图像信息。防抖装置图中未示出，为现有技术中的防抖装置。
在图像传感器13的附近还设有照明装置5，照明装置5的轴线与地面的夹角小于45°，本例中优选采用20~30°。由此结构，利于获得高对比度的图像信息，尤其是使地面裂缝处的图像与其他部位的图像对比度加大，便于后继的控制装置3进行分析对比。
实施例2：
在实施例1的基础上，一种采用上述的共振破碎机破碎效果智能化控制装置的控制方法，包括以下步骤：
一、控制装置3发送标准流量信号至激振泵14，图像传感器13采集地面的图像信号；优选的方案中，所述的图像传感器13采用行扫描的方式获得地面的图像信号，由此方法，能够提高图像信号的处理效率，本例中采用奇偶行交错扫描的方式，进一步提高了图像信号的处理效率，即首先扫描奇行的图像，然后扫描偶行的图像，以此类推。
为避免出现控制系统振荡，图像传感器13每次采集的时间可以相距一段时间,例如每间隔5秒采集一次。
二、将采集的信号预处理，首先对扫描的到图像进行裁切，使图像集中在振动锤4附近的有效部位。将行扫描的方式获得地面的图像信号通过预先设定的阀值转换成黑白二值信号，其原则是尽量使地面裂缝边缘位置的图像为白色或黑色，而其他部位，例如裂块的图像则为黑色或白色。从而使裂缝与其他部位区别开来，根据概率的原理，破碎效果更佳则必然获得更多裂缝边缘的图片信号；而破碎效果不佳则裂缝边缘的图片信号更少，因此在后继的步骤中通过判断裂缝边缘的图片信号即可得到破碎效果。
由控制装置3进行分析对比，从图像信号中提取脉冲信号作为判断标准。具体为，以上述的黑白二值信号作为脉冲信号，其中一个扫描行即转化为一段的脉冲信号，例如TTL电平信号。如前述的，当破碎效果更佳则脉冲信号中的峰值和谷底更多，通过统计一个时间段内的脉冲信号数量，本例中以隔行扫描的至少2个相邻帧，作为一次比较判断的依据。
经控制装置3判断与预设值相比是否达到最优效果；
具体为：图像信号中提取的脉冲信号与预设的脉冲信号数量进行对比，大于预设的脉冲信号数量，则可判断为破碎效果达到最优，小于预设的脉冲信号数量，则可判断为破碎效果未能达到最优。
在上述的判断中，是则保持现有频率，直至结束；
否则增大激振泵流量，通过图像传感器13采集地面的图像信号判断振动效果是否变好；
三、是则继续增大激振泵流量，通过图像传感器13采集地面的图像信号判断是否达到最优效果，是则保持现有频率，直至结束，否则返回继续增大激振泵流量；
在步骤二中增大激振泵流量后，若是判断振动效果没有变好，则减小激振泵流量，通过图像传感器13采集地面的图像信号判断是否达到最优效果，是则保持现有频率，直至结束，否则返回继续减小激振泵流量；
通过以上步骤实现共振破碎机破碎效果智能化控制。本例中的方法与现有技术中图像识别的方法相比，判断更为容易。无需提取特征码，也无需进行曲线拟合和面积计算。判断准确率高，速度快，占用计算资源少，有利于降低控制装置的成本。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。