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借力自动调平升降系统 轻松实现激光整平机机身一键自动调平

来源:www.sdalid.cn 发布日期: 2019/10/24 11:24:36

在大面积厂房混凝土超平地面施工中,激光整平机可以说是必备的一个施工装备。就目前市场现行的激光整平机产品而言,其机身调平大多采用手动调节方式,此方法不仅费时费力,而且机身的水平主要由驾驶员主观评定,缺乏客观性,故而实际应用效果并不是很理想。为改善这一问题,我司也设计出一种可实现激光整平机机身一键自动调平的升降系统,具体的设计方案详见下文。

 


☪系统组成

系统主要由操纵部分、液压执行回路、传感器、控制器四部分组成。其中操纵部分只有两个按钮,分别控制上升和下降。液压执行回路主要由电磁阀、压力继电器和液压缸组成。自主开发的控制器以飞思卡尔16位单片机为主控芯片,由单片机较小系统、电源模块、倾角传感器模块、开关量输入输出模块、模拟量输入模块和指示灯、接插件等组成。系统由操纵按钮给出操纵信号,由压力继电器来判断液压支腿的状态并将信号传送给主控芯片,由倾角传感器实时测量机身姿态并将信号传送给主控芯片,由主控芯片根据输入的信号经过确定的算法得到输出信号并输出至电磁阀,由电磁阀控制液流方向,进而控制液压缸动作以实现激光整平机机身的自动调平升降。

 


☪液压执行回路设计

激光整平机在工作状态时需要保持机身的稳定与水平,故采用工程机械中常用的液压支腿的方式实现这一功能。通常情况,会采用4个支腿。相较于3个,4个支腿的支撑使得激光整平机机身的稳定性更好,不会发生侧翻。但是采用4个支腿的方式对于自动调平时控制支腿动作增加了很多困难,三点确定一个平面,4个支腿会增加一个冗余自由度,当3个支腿确定了机身的位置之后,第4个支腿的动作就会对机身结构造成危害。系统采用4个支腿的结构,采取将其中两个支腿并联,从而降低一个自由度,发挥了4个支腿稳定性更好的优势,又降低了控制难度。

 

☪倾角传感器模块设计

倾角传感器用来测量激光整平机相对于水平的倾角变化量,理论基础是牛顿第二定律。在一个系统内部,可以测量其加速度,如果初速度已知,就可以通过积分计算出线速度,进而可以计算出直线位移。其本质是运用惯性原理的一种加速度传感器。【具体可参考《科学使用激光整平机保障其良好技术状态》的相关内容】

 

研究结果表明,使用上述自动调平升降系统对激光整平机机身进行调平,不仅显著提高了整平机机身调平精度,而且还大幅降低了驾驶员的操作强度,提高了整平机的自动化水平,这对于其他采用支腿支撑结构的工程机械设备而言无疑具有非常重要的参考价值。

 

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