CN107457124A - 一种基于物联网的智能桥梁喷漆设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的智能桥梁喷漆设备，包括固定杆、升降机构、喷漆机构和中控机构，喷漆机构包括固定板、移动机构和喷头，移动机构包括第二电机、第二驱动轴、第一齿轮、第二齿轮、丝杆、滑块和两个轴承，工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路，该基于物联网的智能桥梁喷漆设备中，通过升降机构，实现了喷漆的可靠收纳和升降控制；同时通过移动机构，实现了喷头对指定区域进行规定时间内的喷漆，提高了喷漆的可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，能够实现取样采集反馈，从而提高了工作电源电路的稳定性，提高了喷漆设备工作的稳定性。

Description

一种基于物联网的智能桥梁喷漆设备

技术领域

本发明涉及喷漆设备领域，特别涉及一种基于物联网的智能桥梁喷漆设备。

背景技术

在现有的桥梁建设过程中，在对桥梁的喷漆都是需要工人通过升降电机，然后来围绕着桥墩进行喷漆，这样不仅耗时耗力，而且，还存在着一定的危险性，所以，如果设计一种能够对桥梁的桥墩进行可靠喷漆的设备，这样就能够大大提高喷漆的效率和安全性，降低了喷漆的成本，还缩短了桥梁的建造工期；

在现有的喷漆设备中，都是固定不动的，需要工人来推动喷漆设备来对桥墩进行来回的喷漆，这样就降低了喷漆的设备的实用性；不仅如此，在喷漆设备工作的时候，内部采用的都是常规的稳压三极管来进行稳压输出，这样稳压三极管不具有反馈调节功能，导致了输出电压发生波动的时候，并不能进行很好的反馈调节，这样就大大降低了喷漆设备工作的稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的智能桥梁喷漆设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的智能桥梁喷漆设备，包括固定杆、升降机构、喷漆机构和中控机构，所述固定杆通过升降机构与喷漆机构传动连接，所述中控机构设置在固定杆上，所述升降机构和喷漆机构均与中控机构电连接

所述喷漆机构包括固定板、移动机构和喷头，所述固定板通过升降机构与固定杆传动连接，所述固定板上设有开槽，所述喷头设置在开槽处，所述移动机构位于固定板的内部且与喷头传动连接；

所述移动机构包括第二电机、第二驱动轴、第一齿轮、第二齿轮、丝杆、滑块和两个轴承，所述丝杆水平设置在固定板的内部，两个轴承分别设置在丝杆的两端，所述第二电机通过第二驱动轴与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与丝杆啮合，所述滑块套设在丝杆上且与喷头传动连接；

所述第一齿轮外周的齿的数量是第二齿轮外周的齿的数量的四分之一，所述第一齿轮外周的齿沿着第一齿轮的四分之一圆外周周向均匀分布；

其中，当需要进行喷漆时，第二电机通过第二驱动轴控制第一齿轮转动，由于第一齿轮外周的齿的数量是第二齿轮外周的齿的数量的四分之一，而且第一齿轮外周的齿沿着第一齿轮的四分之一圆外周周向均匀分布，则第一齿轮转一周，第二齿轮就会转动45度，同时停一段时间，则第二齿轮就会每过一段时间来控制丝杆转动，实现了滑块的定时定量的移动，则喷头就能够对指定区域进行规定时间内的喷漆，提高了喷漆的可靠性。

所述中控机构包括面板和设置在面板内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的喷漆控制模块、电机控制模块、无线通讯模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC，所述喷头与喷漆控制模块电连接。

其中，中央控制模块，用来进行智能化控制的模块，在这里，对喷漆设备内部的各个模块进行智能化控制，从而提高了喷漆设备的智能化，提高了其实用性；喷漆控制模块，用来进行喷漆控制的模块，在这里，通过对喷头进行控制，实现了对指定的地方进行喷漆；电机控制模块，用来实现电机控制的模块，在这里，通过对第一电机进行控制，实现了喷漆机构的升降，通过对第二电机进行控制，实现了喷头的左右定时移动，对指定的区域进行可靠喷漆；无线通讯模块，用来进行无线通讯的模块，在这里，通过与远程终端进行无线数据传输，实现了对喷漆设备的各项数据进行远程传输，提高了其智能化；语音控制模块，用来进行语音提示控制的模块，在这里，通过对扬声器进行控制，实现了对相关音频信号的可靠输出，提高了喷漆设备的可靠性；显示控制模块，用来进行显示控制的模块，在这里，对相关的工作信息通过显示界面进行显示，提高了喷漆设备的实用性；按键控制模块，用来对按键控制的操控信息进行采集的模块，在这里，通过对控制按键的控制信息进行采集，从而能够确定工作人员对喷漆设备的相关操作信息；状态指示模块，用来进行状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯进行控制，从而能够对喷漆设备的相关工作状态进行实时显示，从而提高了喷漆设备的可靠性；工作电源模块，用来提供工作电压的模块，在这里，通过不断提供稳定的工作电压，实现了喷漆设备的可靠工作。

作为优选，所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和第七电容，所述集成电路的型号为LTC3260，所述集成电路的第一端和第十一端均外接15V直流电压电源，所述集成电路的第九端通过第一电容接地且外接15V直流电压电源，所述集成电路的第十二端接地，所述集成电路的第八端通过第二电容与集成电路的第七端连接，所述集成电路的第六端通过第三电容接地，所述集成电路的第二端通过第五电阻接地，所述集成电路的第十端通过第四电容接地且通过第一电阻和第二电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第十三端分别与第一电阻和第二电阻连接，所述集成电路的第十四端通过第五电容接地，所述集成电路的第十五端接地，所述集成电路的第三端通过第六电容接地，所述集成电路的第四端分别与第三电阻和第四电阻连接，所述集成电路的第五端通过第七电容接地且通过第四电阻和第三电阻组成的串联电路接地。

其中，在工作电源电路中，集成电路的第九端输入工作电压，随后通过触发集成电路的第一端和第十一端来实现集成电路输出正极性和负极性的两种类型的电压；随后集成电路就会从第十端输出正极性电压，集成电路从第五端输出负极性电压，同时，第一电阻和第二电阻对正极性电压进行取样，由集成电路的第十三端对正极性取样电压进行采集反馈，实现了正极性电压的稳定输出；第三电阻和第四电阻对负极性电压进行取样，由集成电路的第四端对负极性取样电压进行采集反馈，实现了负极性电压的稳定输出；该电路不仅实现了正负极性电压的输出，同时还具有反馈调节功能，大大提高了输出电压的稳定性，提高了喷漆设备工作的稳定性。

作为优选，所述升降机构包括驱动组件和两个升降组件，所述驱动组件通过升降组件与固定板传动连接，所述驱动组件包括第一电机、两个第一驱动轴和两个驱动轮，所述第一电机固定在固定杆的下方，所述驱动轴与驱动轮传动连接，所述第一电机通过第一驱动轴与驱动轮传动连接。

作为优选，所述升降组件包括传送带和固定轴，两个升降组件分别设置在第一电机的两侧，所述驱动轮通过传送带与固定轴传动连接，所述固定轴设置在固定板的一侧。

其中，第一电机通过第一驱动轴来控制两个驱动轮转动，则驱动轮就会开始卷绕或者松开传送带，则传动带就会带动固定轴升降，从而实现了固定板的升降。

作为优选，为了能够使得固定杆固定在桥梁上，所述固定杆上设有两个搭扣，两个搭扣关于固定杆的竖向中心轴线对称。

作为优选，所述第二齿轮同轴设置有第二销轴，所述第二齿轮通过第二销轴设置在固定板的内部。

作为优选，所述滑块的竖向截面为工字形，所述滑块的中间段与开槽匹配。

作为优选，所述面板上设有显示界面、控制按键、状态指示灯和扬声器，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接，所述扬声器与语音控制模块电连接。

作为优选，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

其中，显示界面，用来对喷漆设备的工作状态，从而提高了喷漆设备的实用性；控制按键，用来实现工作人员对喷漆设备进行实时操控；状态指示灯，用来对喷漆设备的工作状态进行实时显示；扬声器，用来对喷漆设备的异常工作状态和相关指示进行实时语音提示；蓄电池，用来给设备提供短暂的续航能力，提高了喷漆设备工作的稳定性和持续工作的能力。

作为优选，所述驱动轮的外周设有防尘罩。

本发明的有益效果是，该基于物联网的智能桥梁喷漆设备中，通过升降机构，实现了喷漆的可靠收纳和升降控制；同时通过移动机构，实现了喷头对指定区域进行规定时间内的喷漆，提高了喷漆的可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，能够实现取样采集反馈，从而提高了工作电源电路的稳定性，提高了喷漆设备工作的稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的智能桥梁喷漆设备的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的智能桥梁喷漆设备的移动机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的智能桥梁喷漆设备的滑块的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的智能桥梁喷漆设备的中控机构的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的智能桥梁喷漆设备的系统原理图；

图6是本发明的基于物联网的智能桥梁喷漆设备的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.固定杆，2.中控机构，3.搭扣，4.防尘罩，5.第一电机，6.第一驱动轴，7.散热外壳，8.传送带，9.固定轴，10.固定板，11.开槽，12.喷头，13.第二电机，14.第二驱动轴，15.第一齿轮，16.第二销轴，17.第二齿轮，18.轴承，19.丝杆，20.滑块，21.面板，22.显示界面，23.控制按键，24.状态指示灯，25.扬声器，26.中央控制模块，27.喷漆控制模块，28.电机控制模块，29.无线通讯模块，30.语音控制模块，31.显示控制模块，32.按键控制模块，33.状态指示模块，34.工作电源模块，35.蓄电池，U1.集成电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，C6.第六电容，C7.第七电容。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图6所示，一种基于物联网的智能桥梁喷漆设备，包括固定杆1、升降机构、喷漆机构和中控机构2，所述固定杆1通过升降机构与喷漆机构传动连接，所述中控机构2设置在固定杆1上，所述升降机构和喷漆机构均与中控机构2电连接

所述喷漆机构包括固定板10、移动机构和喷头12，所述固定板10通过升降机构与固定杆1传动连接，所述固定板10上设有开槽11，所述喷头12设置在开槽11处，所述移动机构位于固定板10的内部且与喷头12传动连接；

所述移动机构包括第二电机13、第二驱动轴14、第一齿轮15、第二齿轮17、丝杆19、滑块20和两个轴承18，所述丝杆19水平设置在固定板10的内部，两个轴承18分别设置在丝杆19的两端，所述第二电机13通过第二驱动轴14与第一齿轮15传动连接，所述第一齿轮15与第二齿轮17啮合，所述第二齿轮17与丝杆19啮合，所述滑块20套设在丝杆19上且与喷头12传动连接；

所述第一齿轮15外周的齿的数量是第二齿轮17外周的齿的数量的四分之一，所述第一齿轮15外周的齿沿着第一齿轮15的四分之一圆外周周向均匀分布；

其中，当需要进行喷漆时，第二电机13通过第二驱动轴14控制第一齿轮15转动，由于第一齿轮15外周的齿的数量是第二齿轮17外周的齿的数量的四分之一，而且第一齿轮15外周的齿沿着第一齿轮15的四分之一圆外周周向均匀分布，则第一齿轮15转一周，第二齿轮17就会转动45度，同时停一段时间，则第二齿轮17就会每过一段时间来控制丝杆19转动，实现了滑块20的定时定量的移动，则喷头12就能够对指定区域进行规定时间内的喷漆，提高了喷漆的可靠性。

所述中控机构2包括面板21和设置在面板21内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块26、与中央控制模块26连接的喷漆控制模块27、电机控制模块28、无线通讯模块29、语音控制模块30、显示控制模块31、按键控制模块32、状态指示模块33和工作电源模块34，所述中央控制模块26为PLC，所述喷头12与喷漆控制模块27电连接。

其中，中央控制模块26，用来进行智能化控制的模块，在这里，对喷漆设备内部的各个模块进行智能化控制，从而提高了喷漆设备的智能化，提高了其实用性；喷漆控制模块27，用来进行喷漆控制的模块，在这里，通过对喷头12进行控制，实现了对指定的地方进行喷漆；电机控制模块28，用来实现电机控制的模块，在这里，通过对第一电机5进行控制，实现了喷漆机构的升降，通过对第二电机13进行控制，实现了喷头12的左右定时移动，对指定的区域进行可靠喷漆；无线通讯模块29，用来进行无线通讯的模块，在这里，通过与远程终端进行无线数据传输，实现了对喷漆设备的各项数据进行远程传输，提高了其智能化；语音控制模块30，用来进行语音提示控制的模块，在这里，通过对扬声器25进行控制，实现了对相关音频信号的可靠输出，提高了喷漆设备的可靠性；显示控制模块31，用来进行显示控制的模块，在这里，对相关的工作信息通过显示界面22进行显示，提高了喷漆设备的实用性；按键控制模块32，用来对按键控制的操控信息进行采集的模块，在这里，通过对控制按键23的控制信息进行采集，从而能够确定工作人员对喷漆设备的相关操作信息；状态指示模块33，用来进行状态指示的模块，在这里，通过对状态指示灯24进行控制，从而能够对喷漆设备的相关工作状态进行实时显示，从而提高了喷漆设备的可靠性；工作电源模块34，用来提供工作电压的模块，在这里，通过不断提供稳定的工作电压，实现了喷漆设备的可靠工作。

作为优选，所述工作电源模块34包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6和第七电容C7，所述集成电路U1的型号为LTC3260，所述集成电路U1的第一端和第十一端均外接15V直流电压电源，所述集成电路U1的第九端通过第一电容C1接地且外接15V直流电压电源，所述集成电路U1的第十二端接地，所述集成电路U1的第八端通过第二电容C2与集成电路U1的第七端连接，所述集成电路U1的第六端通过第三电容C3接地，所述集成电路U1的第二端通过第五电阻R5接地，所述集成电路U1的第十端通过第四电容C4接地且通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第十三端分别与第一电阻R1和第二电阻R2连接，所述集成电路U1的第十四端通过第五电容C5接地，所述集成电路U1的第十五端接地，所述集成电路U1的第三端通过第六电容C6接地，所述集成电路U1的第四端分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接，所述集成电路U1的第五端通过第七电容C7接地且通过第四电阻R4和第三电阻R3组成的串联电路接地。

其中，在工作电源电路中，集成电路U1的第九端输入工作电压，随后通过触发集成电路U1的第一端和第十一端来实现集成电路U1输出正极性和负极性的两种类型的电压；随后集成电路U1就会从第十端输出正极性电压，集成电路U1从第五端输出负极性电压，同时，第一电阻R1和第二电阻R2对正极性电压进行取样，由集成电路U1的第十三端对正极性取样电压进行采集反馈，实现了正极性电压的稳定输出；第三电阻R3和第四电阻R4对负极性电压进行取样，由集成电路U1的第四端对负极性取样电压进行采集反馈，实现了负极性电压的稳定输出；该电路不仅实现了正负极性电压的输出，同时还具有反馈调节功能，大大提高了输出电压的稳定性，提高了喷漆设备工作的稳定性。

作为优选，所述升降机构包括驱动组件和两个升降组件，所述驱动组件通过升降组件与固定板10传动连接，所述驱动组件包括第一电机5、两个第一驱动轴6和两个驱动轮7，所述第一电机5固定在固定杆1的下方，所述驱动轴与驱动轮7传动连接，所述第一电机5通过第一驱动轴6与驱动轮7传动连接。

作为优选，所述升降组件包括传送带8和固定轴9，两个升降组件分别设置在第一电机5的两侧，所述驱动轮7通过传送带8与固定轴9传动连接，所述固定轴9设置在固定板10的一侧。

其中，第一电机5通过第一驱动轴6来控制两个驱动轮7转动，则驱动轮7就会开始卷绕或者松开传送带8，则传动带就会带动固定轴9升降，从而实现了固定板10的升降。

作为优选，为了能够使得固定杆1固定在桥梁上，所述固定杆1上设有两个搭扣3，两个搭扣3关于固定杆1的竖向中心轴线对称。

作为优选，所述第二齿轮17同轴设置有第二销轴16，所述第二齿轮17通过第二销轴16设置在固定板10的内部。

作为优选，所述滑块20的竖向截面为工字形，所述滑块20的中间段与开槽11匹配。

作为优选，所述面板21上设有显示界面22、控制按键23、状态指示灯24和扬声器25，所述显示界面22与显示控制模块31电连接，所述控制按键23与按键控制模块32电连接，所述状态指示灯24与状态指示模块33电连接，所述扬声器25与语音控制模块30电连接。

作为优选，所述面板21的内部还设有蓄电池35，所述蓄电池35与工作电源模块34电连接。

其中，显示界面22，用来对喷漆设备的工作状态，从而提高了喷漆设备的实用性；控制按键23，用来实现工作人员对喷漆设备进行实时操控；状态指示灯24，用来对喷漆设备的工作状态进行实时显示；扬声器25，用来对喷漆设备的异常工作状态和相关指示进行实时语音提示；蓄电池35，用来给设备提供短暂的续航能力，提高了喷漆设备工作的稳定性和持续工作的能力。

作为优选，所述驱动轮7的外周设有防尘罩4。

与现有技术相比，该基于物联网的智能桥梁喷漆设备中，通过升降机构，实现了喷漆的可靠收纳和升降控制；同时通过移动机构，实现了喷头12对指定区域进行规定时间内的喷漆，提高了喷漆的可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，能够实现取样采集反馈，从而提高了工作电源电路的稳定性，提高了喷漆设备工作的稳定性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智能桥梁喷漆设备，其特征在于，包括固定杆、升降机构、喷漆机构和中控机构，所述固定杆通过升降机构与喷漆机构传动连接，所述中控机构设置在固定杆上，所述升降机构和喷漆机构均与中控机构电连接

所述喷漆机构包括固定板、移动机构和喷头，所述固定板通过升降机构与固定杆传动连接，所述固定板上设有开槽，所述喷头设置在开槽处，所述移动机构位于固定板的内部且与喷头传动连接；

所述移动机构包括第二电机、第二驱动轴、第一齿轮、第二齿轮、丝杆、滑块和两个轴承，所述丝杆水平设置在固定板的内部，两个轴承分别设置在丝杆的两端，所述第二电机通过第二驱动轴与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与丝杆啮合，所述滑块套设在丝杆上且与喷头传动连接；

所述第一齿轮外周的齿的数量是第二齿轮外周的齿的数量的四分之一，所述第一齿轮外周的齿沿着第一齿轮的四分之一圆外周周向均匀分布；

所述中控机构包括面板和设置在面板内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的喷漆控制模块、电机控制模块、无线通讯模块、语音控制模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC，所述喷头与喷漆控制模块电连接。

2.如权利要求1所述的基于物联网的智能桥梁喷漆设备，其特征在于，所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和第七电容，所述集成电路的型号为LTC3260，所述集成电路的第一端和第十一端均外接15V直流电压电源，所述集成电路的第九端通过第一电容接地且外接15V直流电压电源，所述集成电路的第十二端接地，所述集成电路的第八端通过第二电容与集成电路的第七端连接，所述集成电路的第六端通过第三电容接地，所述集成电路的第二端通过第五电阻接地，所述集成电路的第十端通过第四电容接地且通过第一电阻和第二电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第十三端分别与第一电阻和第二电阻连接，所述集成电路的第十四端通过第五电容接地，所述集成电路的第十五端接地，所述集成电路的第三端通过第六电容接地，所述集成电路的第四端分别与第三电阻和第四电阻连接，所述集成电路的第五端通过第七电容接地且通过第四电阻和第三电阻组成的串联电路接地。

3.如权利要求1所述的基于物联网的智能桥梁喷漆设备，其特征在于，所述升降机构包括驱动组件和两个升降组件，所述驱动组件通过升降组件与固定板传动连接，所述驱动组件包括第一电机、两个第一驱动轴和两个驱动轮，所述第一电机固定在固定杆的下方，所述驱动轴与驱动轮传动连接，所述第一电机通过第一驱动轴与驱动轮传动连接。

4.如权利要求2所述的基于物联网的智能桥梁喷漆设备，其特征在于，所述升降组件包括传送带和固定轴，两个升降组件分别设置在第一电机的两侧，所述驱动轮通过传送带与固定轴传动连接，所述固定轴设置在固定板的一侧。

5.如权利要求1所述的基于物联网的智能桥梁喷漆设备，其特征在于，所述固定杆上设有两个搭扣，两个搭扣关于固定杆的竖向中心轴线对称。

6.如权利要求1所述的基于物联网的智能桥梁喷漆设备，其特征在于，所述第二齿轮同轴设置有第二销轴，所述第二齿轮通过第二销轴设置在固定板的内部。

7.如权利要求1所述的基于物联网的智能桥梁喷漆设备，其特征在于，所述滑块的竖向截面为工字形，所述滑块的中间段与开槽匹配。

8.如权利要求1所述的基于物联网的智能桥梁喷漆设备，其特征在于，所述面板上设有显示界面、控制按键、状态指示灯和扬声器，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接，所述扬声器与语音控制模块电连接。

9.如权利要求1所述的基于物联网的智能桥梁喷漆设备，其特征在于，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

10.如权利要求1所述的基于物联网的智能桥梁喷漆设备，其特征在于，所述驱动轮的外周设有防尘罩。