监测管片拼装机回转机构的转动位置的方法及监测装置.pdf

本发明提出一种管片拼装机及监测其回转机构的转动位置的方法。该方法包括依据第一倾角传感器输出的角度值的正负获取回转机构偏离预定位置后的第一旋转方向；依据第一倾角传感器输出的角度值获取回转机构偏离预定位置后的第一旋转角度；依据第一旋转方向和第一旋转角度确定回转机构偏离预定位置后的第一转动位置。本发明的监测官品拼装机的回转机构的转动位置的方法，可以精确地判断回转机构的转动位置，提高管片拼装的精度和质量。

1.  一种监测管片拼装机回转机构的转动位置的方法，所述方法包括：
依据第一倾角传感器输出的角度值的正负获取所述回转机构偏离预定位置 后的第一旋转方向；
依据第一倾角传感器输出的角度值获取所述回转机构偏离预定位置后的第 一旋转角度；
依据所述第一旋转方向和所述第一旋转角度确定所述回转机构偏离所述预 定位置后的第一转动位置。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括：
所述回转机构偏离所述预定位置后的第一旋转方向包括顺时针方向和逆时 针方向；
所述回转机构偏离所述预定位置后沿顺时针方向旋转时的第一旋转角度确 定为负值；
所述回转机构偏离所述预定位置后沿逆时针方向旋转时的第一旋转角度确 定为正值。

3.  根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述第一倾角传感器设置有第一预定量程，所述第一预定量程为±180度；
所述回转机构偏离所述预定位置后的第一旋转角度在所述第一预定量程以 内时，依据所述第一倾角传感器输出的角度值的正负来获取所述回转机构的第一 旋转方向，所述回转结构的第一旋转角度的大小等于所述第一倾角传感器输出的 所述角度值。

4.  根据权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述回转机构偏离所述预定位置后沿逆时针方向的第一旋转角度超出180度 时，所述第一倾角传感器输出的所述角度值从正值转换为负值；
所述回转机构的第一旋转角度等于所述第一倾角传感器输出的负角度值与 正360度的和。

5.  根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述回转机构偏离所述预定 位置后沿顺时针方向的第一旋转角度超出180度时，所述第一倾角传感器输出的 角度值从负值转换为正值，所述回转机构的第一旋转角度等于所述第一倾角传感 器输出的正角度值与负360度的和。

6.  根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
依据第二倾角传感器输出的角度值获取所述回转机构偏离所述预定位置后 的第二旋转角度；
依据所述第二倾角传感器输出的角度值的正负来获取所述回转机构偏离所 述预定位置后的第二旋转方向；
依据所述第二旋转方向和所述第二旋转角度确定所述回转机构偏离所述预 定位置后的第二转动位置。

7.  根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
所述第二倾角传感器具有第二预定量程；
所述回转机构偏离所述预定位置后的第二旋转角度在所述第二预定量程以 内时，依据所述第二倾角传感器输出的角度值的正负来获取所述回转机构的第二 旋转方向，所述回转机构的第二旋转角度的大小等于所述第一倾角传感器输出的 角度值；
所述回转机构偏离所述预定位置后的第二旋转角度超出所述第二预定量程， 并在所述第一预定量程以内时，所述第二倾角传感器输出的角度值始终为上限值 或者下限值；依据所述第二倾角传感器输出的角度值的正负获取所述回转机构的 第二旋转方向，所述回转机构的第二旋转角度等于所述第一倾角传感器输出的角 度值；
所述回转机构偏离所述预定位置后的第二旋转角度超出所述第二预定量程， 并超出所述第一预定量程时，所述第二倾角传感器输出的角度值始终为上限值或 者下限值；依据所述第二倾角传感器输出的角度值的正负获取所述回转机构的第 二旋转方向，所述回转机构的第二旋转角度等于所述第一旋转角度。

8.  一种监测装置，用于实现权利要求1至7中任一项权利要求所述的监测 管片拼装机的回转机构的转动位置的方法，所述监测装置包括：
第一倾角传感器，设置在所述回转机构上，用于监测所述回转机构的旋转方 向及旋转角度。

9.  根据权利要求8所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括第 二倾角传感器，所述第二倾角传感器设置在所述回转机构上，用于监测所述回转 机构的旋转方向及旋转角度。

监测管片拼装机回转机构的转动位置的方法及监测装置
技术领域
本发明涉及隧道施工技术，特别是涉及一种监测管片拼装机回转机构的转动 位置的方法及监测装置。
背景技术
随着城市建设的发展，地铁、地下排管工程不断增加，隧道盾构法开挖凭借 自身的优势逐渐成为城市地下施工的主要手段，盾构推进过程中管片拼装的速度 与质量将会直接关系到施工的速度以及隧道的质量。管片拼装机是掘进机设备中 的一个系统组成，主要用于隧道开挖面形成后的隧道衬砌。
依据管片拼装的工艺要求，管片拼装机必须保证在一定的角度范围内旋转， 同时，由于机械结构上的原因，又不允许管片拼装机的可旋转范围超出上述角度 范围。
目前，盾构法施工过程中，管片拼装机旋转角度的测量主要有两种方式。一 种方式是通过安装于管片拼装机的液压马达上的旋转编码器来监测管片拼装机 的回转机构的旋转角度；另一种方式是通过设置在管片拼装机上的接近开关来对 管片拼装机的回转机构旋转角度进行粗略判断。但是，编码器必须安装在液压马 达上，安装要求高，难度大，同时编码器的价格也比较高。而只使用接近开关进 行监测时，接近开关在管片拼装机上安装要求高且需要对回转机构的位置进行初 始化设置。另外，接近开关的控制逻辑关系复杂，一旦回转机构超过了可旋转的 最大角度时，其逻辑关系会出现混乱，这容易导致回转机构失去控制，再次使用 时必须重新进行初始化，这将影响施工进度和质量，严重时将造成回转机构的损 坏或者人身伤害。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种监测管片拼装机回转机构的转动位置的方 法，该方法使用可以更加精确测量角度的倾角传感器来对管片拼装机的回转机构 的转动位置进行确定。该方法使用的倾角传感器安装方便，成本低，逻辑控制性 能优越。另外，该方法不仅可以很快速地判断出回转机构的旋转方向，而且可以 很精确地得到回转机构的旋转角度，从而保证了施工进度和质量，避免回转机构 因转动位置不合理而导致的设备损坏或者人身伤害。
本发明的实施例首先提出了一种监测管片拼装机回转机构的转动位置的方 法，方法包括依据第一倾角传感器输出的角度值的正负获取回转机构偏离预定位 置后的第一旋转方向；依据第一倾角传感器输出的角度值获取回转机构偏离预定 位置后的第一旋转角度；依据第一旋转方向和第一旋转角度确定回转机构偏离预 定位置后的第一转动位置。
根据本发明的监测管片拼装机回转机构的转动位置的方法，可以通过第一倾 角传感器对回转机构的第一旋转方向和第一旋转角度进行确定，依据监测到的第 一旋转方向和第一旋转角度确定出回转机构的准确第一转动位置。第一倾角传感 器具有优越的控制性能，能够准确地输出所测得的角度值，而且安装方便，成本 低。这样，该方法可以很精确地得到回转机构的第一转动位置，从而保证了施工 进度和质量，避免回转机构因转动位置不合理而导致的设备损坏或者人身伤害。
在一个实施例中，该方法中的回转机构偏离预定位置后的第一旋转方向包括 顺时针方向和逆时针方向；回转机构偏离预定位置后沿顺时针方向旋转时的第一 旋转角度确定为负值；回转机构偏离预定位置后沿逆时针方向旋转时的第一旋转 角度确定为正值。这样，有利于通过第一倾角传感器对回转机构的第一旋转方向 与第一旋转机构进行监测，提高工作效率，避免重复进行判定方向与正负值。
在一个实施例中，第一倾角传感器设置有第一预定量程，第一预定量程为± 180度；回转机构偏离预定位置后的第一旋转角度在第一预定量程以内时，依据 第一倾角传感器输出的角度值的正负来获取回转机构的第一旋转方向，回转结构 的第一旋转角度的大小等于第一倾角传感器输出的角度值。
回转机构偏离所述预定位置后沿逆时针方向的第一旋转角度超出180度时， 第一倾角传感器输出的角度值从正值转换为负值；回转机构的第一旋转角度等于 第一倾角传感器输出的负角度值与正360度的和。
在一个实施例中，回转机构偏离预定位置后沿顺时针方向的第一旋转角度超 出180度时，第一倾角传感器输出的角度值从负值转换为正值，回转机构的第一 旋转角度等于所述第一倾角传感器输出的正角度值与负360度的和。
这样，通过设定第一预定量程，就可以对回转机构在不同的角度范围内的转 动位置进行精确地监测。
在一个实施例中，该方法还包括依据第二倾角传感器输出的角度值获取回转 机构偏离预定位置后的第二旋转角度；依据第二倾角传感器输出的角度值的正负 来获取回转机构偏离预定位置后的第二旋转方向；依据第二旋转方向和第二旋转 角度确定回转机构偏离预定位置后的第二转动位置。这样，第二倾角传感器可以 与第一倾角传感器协同作用来对回转机构的转动位置进行监测，进一步保证监测 的准确性。
在一个实施例中，第二倾角传感器具有第二预定量程。
回转机构偏离预定位置后的第二旋转角度在第二预定量程以内时，依据第二 倾角传感器输出的角度值的正负来获取回转机构的第二旋转方向，回转机构的第 二旋转角度的大小等于第一倾角传感器输出的角度值。
回转机构偏离预定位置后的第二旋转角度超出第二预定量程，并在第一预定 量程以内时，第二倾角传感器输出的角度值始终为上限值或者下限值；依据第二 倾角传感器输出的角度值的正负获取回转机构的第二旋转方向，回转机构的第二 旋转角度等于第一倾角传感器输出的角度值。
回转机构偏离预定位置后的第二旋转角度超出第二预定量程，并超出第一预 定量程时，第二倾角传感器输出的角度值始终为上限值或者下限值；依据第二倾 角传感器输出的角度值的正负获取回转机构的第二旋转方向，回转机构的第二旋 转角度等于第一旋转角度。
本发明还提出一种监测装置，用于实现上述的监测管片拼装机的回转机构的 转动位置的方法，监测装置包括第一倾角传感器。第一倾角传感器设置在回转机 构上，用于监测回转机构的旋转方向及旋转角度。
在一个实施例中，监测装置还包括第二倾角传感器，第二倾角传感器设置在 回转机构上，用于监测回转机构的旋转方向及旋转角度。
这样，使用本发明的监测装置，可以对回转机构的转动位置进行精确的判断， 从而防止回转机构旋转角度过大时而导致回转机构的损坏或者人身伤害，保证了 设备的安全性以及施工进度和质量。
与现有技术相比，本发明的优点在于，通过在管片拼装机的回转机构上使用 安装方便，控制性能优良的倾角传感器来对回转机构的转动位置进行监测，有效 地保证了回转机构的转动位置的精确定位，进而提高对管片拼装的精度和质量， 降低对施工进度的影响。倾角传感器还可以避免因回转机构旋转角度超过自身旋 转角度的最大范围时引发的设备损坏或者人身伤害，保证了施工过程的安全性。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
图1是本发明的回转机构的第一实施例的预定位置。
图2是本发明的回转机构的第一实施例的第一逆时针转动位置。
图3是本发明的回转机构的第一实施例的第一顺时针转动位置。
图4是本发明的回转机构的第二实施例的预定位置。
图5是本发明的回转机构的第二实施例的第一顺时针转动位置。
图6是本发明的回转机构的第二实施例的第一逆时针转动位置。
图7是本发明的回转机构的第二实施例的第二顺时针转动位置。
图8是本发明的回转机构的第二实施例的第二逆时针转动位置。
图9是本发明的回转机构的第二实施例的第三顺时针转动位置。
图10是本发明的回转机构的第二实施例的第三逆时针转动位置。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
本发明的以下描述的实施例中，管片拼装机的回转机构2的可旋转角度范围 选择为±200度。
图1示意性地显示了本发明的回转机构2的第一实施例的预定位置。
如图1所示，本发明的管片拼装机的回转机构2的实施例，用于管片拼装机 向隧道内壁进行管片拼装。该管片拼装机主要包括回转机构2、第一倾角传感器 1以及油缸3。油缸3与回转机构2相连接，第一倾角传感器1设置在油缸3的 顶部，当然，在满足第一倾角传感器1的安装条件下，第一倾角传感器1可以安 装在回转机构2或者油缸3的其它位置上。
如图1所示，首先，通过回转机构2的轴线的水平面与竖直面相互垂直。竖 直面为回转机构2的预定位置，即回转机构2转动的初始面，因此，标定回转机 构2上用于抓取管片的构件所在预定位置的初始角度为0度。对竖直面而言，与 0度相对应的是±180度。从0度顺时针方向方向的水平面标定为﹣90度，从0 度逆时针方向方向上的水平面标定为﹢90度。按上述定义，回转机构2顺时针方 向旋转时的角度值取负值，逆时针方向旋转时的角度值取正值。由于回转机构2 的可旋转范围为±200度，在图1中也标定出这两个角度所处的位置面。这样， 在﹢200度与﹣200度之间形成一个重合区，即回转机构2无论按顺时针方向旋 转还是逆时针方向旋转，回转机构2上的抓取管片的构件都可以旋转到该重合区 域进行管片的拼装。
图2示意性地显示了本发明的回转机构2的第一实施例的第一逆时针方向转 动位置。
如图2所示，当回转机构2在0度至﹢180度之间转动时，第一倾角传感器 1输出的角度值为正值，这可以判断出回转机构2是沿逆时针方向进行转动。另 外，第一倾角传感器1输出的角度值的大小在0度至﹢180度之间，而回转机构 2沿逆时针方向旋转的角度的大小等于第一倾角传感器1输出的角度值的大小。 这样，通过获取第一倾角传感器1所输出的角度值为正值来判断回转机构2的旋 转方向为逆时针方向。通过获取第一倾角传感器1所输出的角度值来获取回转机 构2按逆时针方向方向旋转的角度。依据回转机构2的旋转方向与第一旋转角度 α而获取回转机构2上的抓取管片的构件的第一转动位置，保证了回转机构2在 0度至﹢180度的范围内旋转至准确的位置并精确地将管片进行拼装操作。
当回转机构2通过﹢180度这个第一预定量程的限定值并在﹢180度至﹢200 度之间转动时，第一倾角传感器1通过﹢180度后输出的角度值由正值转换为负 值，这可以判断出回转机构2是沿逆时针方向进行转动并已进入﹢180度至﹢200 度的转动区域。此时，第一倾角传感器1输出了负角度值，回转机构2的第一旋 转角度α等于第一倾角传感器1输出的负角度值与正360度的和。依据回转机构 2的旋转方向与第一旋转角度α而获取回转机构2上的抓取管片的构件的第一转 动位置，保证了回转机构2在﹢180度至﹢200度的范围内旋转至准确的位置并 精确地将管片进行拼装操作。
图3示意性地显示了本发明的回转机构2的第一实施例的第一顺时针方向转 动位置。
如图3所示，当回转机构2在0度至﹣180度之间转动时，第一倾角传感器 1输出的角度值为负值，这可以判断出回转机构2是沿顺时针方向进行转动。另 外，第一倾角传感器1输出的角度值的大小在0度至﹣180度之间，而回转机构 2沿顺时针方向旋转的角度的大小等于第一倾角传感器1输出的角度值的大小。 这样，通过获取第一倾角传感器1所输出的角度值为负值来判断回转机构2的旋 转方向为顺时针方向。通过获取第一倾角传感器1所输出的角度值来获取回转机 构2按顺时针方向方向旋转的角度。依据回转机构2的旋转方向与第一旋转角度 α而获取回转机构2上的抓取管片的构件的第一转动位置，保证了回转机构2在 0度至﹣180度的范围内旋转至准确的位置并精确地将管片进行拼装操作。
当回转机构2继续转动并通过﹣180度这个第一预定量程的限定值并在﹣180 度至﹣200度之间转动时，第一倾角传感器1通过﹣180度后输出的角度值由负 值转换为正值，这可以判断出回转机构2是沿顺时针方向进行转动并已进入﹣180 度至﹣200度的转动区域。此时，第一倾角传感器1输出了正角度值，回转机构 2的第一旋转角度α等于第一倾角传感器1输出的正角度值与负360度的和。依 据回转机构2的旋转方向与第一旋转角度α而获取回转机构2上的抓取管片的构 件的第一转动位置，保证了回转机构2在﹣180度至﹣200度的范围内旋转至准 确的位置并精确地将管片进行拼装操作。
图4示意性地显示了本发明的回转机构2的第二实施例的预定位置。
在第二实施例中，依据第二倾角传感器4输出的角度值获取回转机构2偏离 预定位置后的第二旋转角度；依据第二倾角传感器4输出的角度值的正负来获取 回转机构2偏离预定位置后的第二旋转方向；依据第二旋转方向和第二旋转角度 确定回转机构2偏离预定位置后的第二转动位置。
该管片拼装机还包括第二倾角传感器4，第二倾角传感器4主要用于监测回 转机构2的旋转方向。另外，当回转机构2旋转到±180的位置时遇到突然停机 的情况时，在回转机构2重新启动时，可以用于判断停机之前回转机构2的旋转 方向，提高施工的效率，保证了施工的安全性。
图5示意性地显示了本发明的回转机构2的第二实施例的第一顺时针方向转 动位置。
如图5所示，此时，回转机构2在0度至﹣90度之间转动，第二倾角传感器 4输出的角度值为负值，这可以判断出回转机构2是沿顺时针方向进行转动。另 外，第二倾角传感器4或者第一倾角传感器1输出的角度值的大小在0度至﹣90 度之间，而回转机构2沿顺时针方向第二旋转角度γ的大小等于第一倾角传感器 1输出的角度值的大小。这样，通过获取第二倾角传感器4所输出的角度值为负 值来判断回转机构2的旋转方向为顺时针方向。通过获取第一倾角传感器1所输 出的角度值来获取回转机构2按顺时针方向方向的第二旋转角度γ。依据回转机 构2的旋转方向与第二旋转角度γ而获取回转机构2上的抓取管片的构件的第二 转动位置，保证了回转机构2在0度至﹣90度的范围内旋转至准确的位置并精确 地将管片进行拼装操作。
图6示意性地显示了本发明的回转机构2的第二实施例的第一逆时针方向转 动位置。
如图6所示，此时，回转机构2在0度至﹢90度之间转动，第二倾角传感器 4输出的角度值为正值，这可以判断出回转机构2是沿逆时针方向进行转动。另 外，第二倾角传感器4或者第一倾角传感器1输出的角度值的大小在0度至﹢90 度之间，而回转机构2沿逆时针方向旋转的角度的大小等于第一倾角传感器1输 出的角度值的大小。这样，通过获取第二倾角传感器4所输出的角度值为正值来 判断回转机构2的旋转方向为逆时针方向。通过获取第一倾角传感器1所输出的 角度值来获取回转机构2按逆时针方向方向旋转的角度。依据回转机构2的旋转 方向与第二旋转角度γ而获取回转机构2上的抓取管片的构件的第二转动位置， 保证了回转机构2在0度至﹢90度的范围内旋转至准确的位置并精确地将管片进 行拼装操作。
图7示意性地显示了本发明的回转机构2的第二实施例的第一顺时针方向转 动位置。
如图7所示，此时，第二倾角传感器4输出的角度值为负值，这可以判断出 回转机构2是沿顺时针方向进行转动。
在一个实施例中，设定第二倾角传感器4的第二预定量程为±90度，第一倾 角传感器1的第一预定量程为±180度。当第二倾角传感器4输出的角度值始终 为﹣90度时，可以获取回转机构2的旋转方向为顺时针方向并在﹣90度至﹣180 度之间转动，此时，回转机构2的第二旋转角度γ的大小等于第一倾角传感器1 输出的角度值的大小。
在另一个实施例中，设定第二倾角传感器4的第一预定量程为±160度，第 一倾角传感器1的第一预定量程为±180度。当第二倾角传感器4输出的角度值 大于或者等于﹣160度时，可以获取回转机构2的旋转方向为顺时针方向且第二 旋转角度γ越过﹣90度所在的水平面并在﹣90度至﹣160度范围之间，此时，回 转机构2的第二旋转角度γ的大小等于第二倾角传感器4或者第一倾角传感器1 输出的角度值的大小。当第二倾角传感器4输出的角度值始终为﹣160度时，可 以获取回转机构2的旋转方向为顺时针方向且第二旋转角度γ越过﹣90度所在的 水平面并在﹣160度至﹣180度范围之间，此时，回转机构2的第二旋转角度γ 的大小等于第一倾角传感器1输出的角度值的大小。依据上述回转机构2的旋转 方向与第二旋转角度γ而获取回转机构2上的抓取管片的构件的第二转动位置， 保证了回转机构2在﹣90度至﹣180度的范围内旋转至准确的位置并精确地将管 片进行拼装操作。
图8示意性地显示了本发明的回转机构2的第二实施例的第一逆时针方向转 动位置。
如图8所示，此时，第二倾角传感器4输出的角度值为正值，这可以判断出 回转机构2是沿逆时针方向。
在一个实施例中，设定第二倾角传感器4的第二预定量程为±90度，第一倾 角传感器1的第一预定量程为±180度。当第二倾角传感器4输出的角度值始终 为上限值﹢90度时，可以获取回转机构2的旋转方向为逆时针方向并在﹢90度 至﹢180度之间进行转动，此时，回转机构2的第二旋转角度γ的大小等于第一 倾角传感器1输出的角度值的大小。
在另一个实施例中，设定第二倾角传感器4的第二预定量程为±160度，第 一倾角传感器1的第一预定量程为±180度。当第二倾角传感器4输出的角度值 小于或者等于上限值﹢160度时，可以获取回转机构2的旋转方向为逆时针方向 且第二旋转角度γ已越过﹢90度所在的水平面并处于﹢90度至﹢160度范围之 间，此时，回转机构2的第二旋转角度γ的大小等于第二倾角传感器4或者第一 倾角传感器1输出的角度值的大小。当第二倾角传感器4输出的角度值始终为﹢ 160度时，可以获取回转机构2的旋转方向为逆时针方向且第二旋转角度γ越过 ﹢90度所在的水平面并在﹢160度至﹢180度范围之间，此时，回转机构2的第 二旋转角度γ的大小等于第一倾角传感器1输出的角度值的大小。依据上述回转 机构2的旋转方向与第二旋转角度γ而获取回转机构2上的抓取管片的构件的第 二转动位置，保证了回转机构2在﹢90度至﹢180度的范围内旋转至准确的位置 并精确地将管片进行拼装操作。
图9示意性地显示了本发明的回转机构2的第二实施例的第二顺时针方向第 二转动位置。
如图9所示，此时，第二倾角传感器4输出的角度值为负值，这可以判断出 回转机构2是沿顺时针方向进行转动。
在一个实施例中，设定第二倾角传感器4的第二预定量程为±90度，第一倾 角传感器1的第一预定量程为±180度。当第二倾角传感器4输出的角度值始终 为下限值﹣90度时，可以获取回转机构2的旋转方向为顺时针方向。当第一倾角 传感器1输出的角度值为﹣180并在之后输出的角度值转换为正值时，可以获取 到回转机构2在沿顺时针方向进行转动并转动到﹣180度至﹣270度的范围内， 并且第一倾角传感器1输出的正角度值与回转机构2的第二旋转角度与﹣180度 之间的差的绝对值为互补关系。此时，回转机构2的第二旋转角度γ等于第一倾 角传感器1输出的正角度值与﹣360度之和。例如，回转机构2沿顺时针方向方 向旋转了190度，即γ等于﹣190度，其中，负号表示回转机构2沿顺时针方向 旋转，190度表示旋转的角度值。这时，第二倾角传感器4输出的角度值为下限 值﹣90度，第一倾角传感器1输出的角度值为﹢170度，即γ等于﹢170度与﹣ 360度之和。这样，当第一倾角传感器1输出的角度值为上限值﹢160时，表示 回转机构2已经沿顺时针方向方向旋转到一个极限角度值，即﹣200度的位置， 保证回转机构2准确转动到安装管片位置的同时也保证了回转机构2不会超出该 极限值继续转动，从而提高了回转机构2的安全性。
在另一个实施例中，设定第二倾角传感器4的第二预定量程为±160度，第 一倾角传感器1的第一预定量程为±180度。当第二倾角传感器4输出的角度值 始终为下限值﹣160度时，可以获取回转机构2的旋转方向为顺时针方向。当第 一倾角传感器1输出的角度值为﹣180并在之后输出的角度值转换为正值时，可 以获取到回转机构2在沿顺时针方向进行转动并转动到﹣180度至﹣270度的范 围内，并且第一倾角传感器1输出的正角度值与回转机构2的第二旋转角度与﹣ 180度之间的差的绝对值为互补关系。此时，回转机构2的第二旋转角度γ等于 第一倾角传感器1输出的正角度值与﹣360度之和。例如，回转机构2沿顺时针 方向方向旋转了190度，即γ等于﹣190度，其中，负号表示回转机构2沿顺时 针方向旋转，190度表示旋转的角度值。这时，第二倾角传感器4输出的角度值 为下限值﹣160度，第一倾角传感器1输出的角度值为﹢170度，即γ等于﹢170 度与﹣360度之和。这样，当第一倾角传感器1输出的角度值为上限值﹢160时， 表示回转机构2已经沿顺时针方向方向旋转到一个极限角度值，即﹣200度的位 置，保证回转机构2准确转动到安装管片位置的同时也保证了回转机构2不会超 出该极限值继续转动，从而提高了回转机构2的安全性。
图10示意性地显示了本发明的回转机构2的第二实施例的第二逆时针方向 转动位置。
如图10所示，此时，第二倾角传感器4输出的角度值为正值，这可以判断 出回转机构2是沿逆时针方向进行转动。
在一个实施例中，设定第二倾角传感器4的第二预定量程为±90度，第一倾 角传感器1的第一预定量程为±180度。当第二倾角传感器4输出的角度值始终 为上限值﹢90度时，可以获取回转机构2的旋转方向为逆时针方向。当第一倾角 传感器1输出的角度值为﹢180并在之后输出的角度值转换为负值时，可以获取 到回转机构2在沿逆时针方向进行转动并转动到﹢180度至﹢270度的范围内， 并且第一倾角传感器1输出的负角度值的绝对值与回转机构2的第二旋转角度与 ﹢180度之间的差值为互补关系。此时，回转机构2的第二旋转角度γ等于第一 倾角传感器1输出的负角度值与﹢360度之和。例如，回转机构2沿逆时针方向 方向旋转了190度，即γ等于﹢190度，其中，正号表示回转机构2沿逆时针方 向旋转，190度表示旋转的角度值。这时，第二倾角传感器4输出的角度值为﹢ 90度，第一倾角传感器1输出的角度值为﹣170度，即γ等于﹣170度与﹢360 度之和。这样，当第一倾角传感器1输出的角度值为﹣160时，表示回转机构2 已经沿逆时针方向方向旋转到一个极限角度值，即﹢200度的位置，保证回转机 构2准确转动到安装管片位置的同时也保证了回转机构2不会超出该极限值继续 转动，从而提高了回转机构2的安全性。
在另一个实施例中，设定第二倾角传感器4的第二预定量程为±160度，第 一倾角传感器1的第一预定量程为±180度。当第二倾角传感器4输出的角度值 始终为上限值﹢160度时，可以获取回转机构2的旋转方向为逆时针方向。当第 一倾角传感器1输出的角度值为﹢180并在之后输出的角度值转换为负值时，可 以获取到回转机构2在沿逆时针方向进行转动并转动到﹢180度至﹢270度的范 围内，并且第一倾角传感器1输出的负角度值的绝对值与回转机构2的第二旋转 角度与﹢180度之间的差值为互补关系。此时，回转机构2的第二旋转角度γ等 于第一倾角传感器1输出的负角度值与﹢360度之和。例如，回转机构2沿逆时 针方向方向旋转了190度，即γ等于﹢190度，其中，正号表示回转机构2沿逆 时针方向旋转，190度表示旋转的角度值。这时，第二倾角传感器4输出的角度 值为﹢160度，第一倾角传感器1输出的角度值为﹣170度，即γ等于﹣170度与 ﹢360度之和。这样，当第一倾角传感器1输出的角度值为下限值﹣160度时， 表示回转机构2已经沿逆时针方向方向旋转到一个极限角度值，即﹢200度的位 置，保证回转机构2准确转动到安装管片位置的同时也保证了回转机构2不会超 出该极限值继续转动，从而提高了回转机构2的安全性。
这样，通过第二倾角传感器4设定的第二预定量程可以对回转机构2是否进 入转动位置的重合区(逆时针的﹢160度到﹢200度的范围与顺时针的﹣160度到 ﹣200度的范围的重叠区域)进行判断。当没有进入转动位置重合区时，第二倾 角传感器4与第一倾角传感器1可以进行互检，通过第一倾角传感器1与第二倾 角传感器4输出的数值是否相一致来准确判断回转机构2的转动位置。当进入重 合区后，通过第二倾角传感器4可以判断出回转机构2的转动位置已进入重合区， 再利用第一倾角传感器1对转动位置进行监测，以保证回转机构2的转动位置的 准确。
在使用第一倾角传感器1与第二倾角传感器4共同对回转机构2的转动位置 进行确定时，一方面，在回转机构2出现突然停电的情况下停止工作后再次给回 转机构通电时，第二倾角传感器4可以对回转机构2的当前位置进行确定，防止 因第一倾角传感器1处于±180度的临界角度值时，对回转机构2的转动位置出 现判断错误而导致设备损坏或者人身伤害；另一方面，在回转机构2旋转角度不 超过第二倾角传感器4的第二预定量程时，第一倾角传感器1与第二倾角传感器 4之间可以实现互检。当测得的回转机构2的第一旋转角度与第二旋转角度相一 致时，就可以更加准确地确定出回转机构2的转动位置。
以上描述的本发明的用于监测管片拼装机的回转机构2的转动位置的方法， 主要是依据第一倾角传感器1来判断回转机构2的旋转方向以及旋转角度。也可 以依据第一倾角传感器1来判断回转机构2的旋转方向，依据第二倾角传感器4 来获取回转机构2的旋转角度。当获取到回转机构2的旋转方向以及旋转角度后， 就可以很准确地获取到回转机构2的转动位置，从而提高了施工质量，缩短施工 时间并且防止回转机构2旋转角度超出极限角度而导致的设备损坏或者人身伤 害，提高了设备使用过程中的安全性。
本发明还提出一种监测装置，该监测装置可以实现上述的监测管片拼装机的 回转机构2的转动位置的方法。
如图4所示，监测装置包括第一倾角传感器1。其中，第一倾角传感器1设 置在回转机构2上，用于监测回转机构2的旋转方向及旋转角度。这样，第一倾 角传感器1可以与回转机构2进行同步转动，实时监测回转机构2的旋转角度， 提高了监测精度，提高管片拼装的精度和质量。
在一个实施例中，监测装置还包括第二倾角传感器4，第二倾角传感器4设 置在回转机构2上，用于监测回转机构2的旋转方向及旋转角度。这样，第二倾 角传感器4可以与回转机构2进行同步转动，实时监测回转机构2的旋转方向， 提高了监测精度。
在一个实施例中，回转机构2包括油缸3，第一倾角传感器1和第二倾角传 感器4设置在油缸3的顶部。这样，第一倾角传感器1与第二倾角传感器4的安 装更加方便，并且避免与其他构件的干涉，保证了第一倾角传感器1与第二倾角 传感器4的安全。
在一个实施例中，监测装置还包括接近开关，接近开关设置在回转机构2上， 用于监测回转机构2的旋转方向，依据第一倾角传感器1输出的角度值获取回转 机构2的旋转角度。在回转机构2的回转轴上设置与接近开关相配合的检测点(图 中未示出)，接近开关遇到该检测点时就会得到一个反馈信号，进而通过这个反 馈信号来对回转机构2的转动方向进行判断。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的 情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只 要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起 来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内 的所有技术方案。