CN104597915A - 一体化自动调平控制装置 - Google Patents

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孙学建
郑伟锋
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Abstract

本发明涉及一种一体化的自动调平装置，解决方案是：自动调平装置内嵌高精度倾角传感器，通过判断X、Y轴的角度可得出车身四个支腿的最低支腿，最高支腿。控制器以最高支腿为基准，逐一升高其它支腿，直至车身水平角度小于0.3度。在进入调平状态后，控制器实时检测倾角，当角度大于0.5度时会发出报警。高空作业完成作业后，按回收键即可自动收回。一体化自动调平控制装置硬件电路示意图如摘要附图。

Description

一体化自动调平控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动陆面载体的车身一体化自动调平控制的方法和装置。 
背景技术
机动陆面载体如高空作业车、随车起重机等设备，到达预定位置后，要求快速架设精确的水平基准，现有的解决方案大多是在车体上安装一个水准泡，操作人员以此为依据调整支腿，这种调平方法，调整时间长，调平精度低，不具有实时监控功能。 
发明内容
本控制器为一体化调平控制系统，内部包含高精度倾角检测电路，高性能处理器，能够进行实时信号采集、监测和控制，采用大功率控制电路可直接控制液压电磁阀动作，通过简单的外部电路即可实现液压式自动调平控制系统。本控制器采用软件加硬件的双冗余设计，以确保车辆作业时的安全性。作业车工作过程中，系统的主要功能及组成元件都在控制器的监视之下，控制器的状态监控功能可以及早发现系统中故障的隐患，并通过声、光及其它的形式报警。 
本发明的具体技术方案是： 
控制器主要有电源部分、输入输出接口部分、控制部分、倾角传感器及显示部分组成。
电源部分第一级采用DC-DC隔离芯片，使电源电压输入9~36V输出24V，此电源可驱动输出接口。第二级采用DC-DC降压芯片，使输出7V电压，第三级采用LDO降压，使电压降到5V和3.3V，供给控制部分、倾角传感器及显示部分组成。 
输入输出接口部分：输入采用光电隔离信号输入，输出接口主要采用继电器。 
控制部分主要采用cotex-m3核的EFM32单片机。 
倾角传感器采用的是SCA100T-D01型双轴倾角传感器，采用一阶RC低通滤波电路，用REF195做电压基准，用AD7798进行高精度AD转换。 
显示单元主要采用LED屏，也可通过串口将相关信息在电脑上显示。 
本发明的原理为：采用高精度的倾角芯片，在调平前先对车身倾斜状况经行测量，通过对倾角的计算，然后进行状态指示，如无法调平，需要垫板，可以调平。用户根据指示信息做相应调整。如果在调平范围内，触发调平键，即可自动调平。自动调平采用只升不降原则，调平时实时判断最低腿（与车头平行的方向为Y轴，与车头垂直的方向为X轴，通过相位判断可以知道四个支腿那个最低）及虚腿（可通过行程开关判断支腿是否触地）。如有虚腿，先补虚腿，再升最低腿，同时关断最高的支腿。直至角度小于0.3°，由于调平过程中存在车身振动对倾角测量产生影响，第一次调平后过两秒，控制器将再次对车身倾角进行测量，如果还是小于0.3°，将进入平衡状态。如角度大于0.3°，将启动二次调平，调平方式采用单腿微调方式，即先判断最低腿，再给几百毫秒的脉冲，使最低腿微幅升高，过两秒后再检测，直至角度小于0.3°。再进入调平状态后，控制器将检测倾角信息，如发现角度大于0.5°，将会发出声光报警，但不会再进行调平。如果触发收回键，控制器将先收垂直腿，再收水平腿。
附图说明
图1为本发明装置的系统连接示意图； 
图2为本发明装置的电路原理示意图； 
图3为本发明装置的软件示意图； 
图4为本发明装置的尺寸及安装示意图； 
图5为本发明装置的尺寸及安装示意图。 

Claims (4)

1.一体化自动调平控制装置，其特征在于：一体化的传感和控制单元，通过简单的外部电路即可实现液压式自动调平控制系统；也可用手动控制水平腿的伸缩，当出现异常时有声光报警，通过RS232接口可设置内部参数，自动检测垂直腿着地和水平腿全伸全缩信号。
2.根据权利要求1所述车身调平控制器，其特征在于：内部包含高精度倾角检测电路，高性能处理器，能够进行实时信号采集、监测和控制，采用大功率控制电路可直接控制液压电磁阀动作；通过RS232接口可设置内部参数，电源采用DC-DC隔离电源，输入输出信号采用光电隔离，提高了设备的可靠性。
3.根据权利要求1所述，车身自动调平的特征在于：控制器上电后，控制器开始自检，如倾角信号，支撑/收回按钮正常才能更能正常工作，到检测到倾角大于1.2°时，建议垫板灯会亮。
4.根据权利要求1所述，车身自动调平的特征在于：自动调平分两种情况处理，到车身前后倾角小于1.2°时，四条支腿全着地后，先升前腿到一定调平高度后，再升后腿自动调平；当车身前后倾角大于1.2°时，先升先腿，已后轮为支点升一定角度后，再升后腿自动调平。
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