CN107703793A - 一种自动调整支撑力的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动调整支撑力的控制装置，在超长设备下部应设置有多个支撑基架，支撑基架设有自动调整支撑力控制装置，包括测力传感器、传感器高度调节装置、托架、控制盒，托架是设置在所述支撑基架上与超长设备外形相适配的底部中空结构，内设有与超长设备相接触的测力传感器和高度调节装置，高度调节装置设有调整测量传感器初始高度的升降机和电机。本发明的有益效果是：能够保证各个支撑点都对较长或由多节组成的较长设备起到支撑作用，防止只有二点支撑对整个设备造成损坏或发生事故；可以通过更换托架来满足不同型号的设备；内带温度补偿，线性调整电路，对测力传感器进行实时的线性调节，精度达到0.1％。

Description

一种自动调整支撑力的控制装置
技术领域
本发明涉及传感器控制技术领域，特别涉及一种自动调整支撑力的控制装置。
背景技术
在我们日常工作生活中，广泛应用二点定一线，三点定一面的常识。举升物体时，我们一般是选择二个支撑点，通过在支撑点加力后将其举起。但对于较长物体，有可能用二点支撑无法满足其要求，例如对于总长在10米以上的设备，并且在结构上是由多节拼装成形，每节的重量都不相同，考虑其工作特性，每节之间的连接并不是很坚固，若选择二点支撑，当此设备平放工作时，节与节连接处可能会发生断裂事故，所以必须选择多点支撑。由于每节的重量不同，在多点支撑时，每个支撑点的支撑力也不能相同，若某二点支撑力偏大，就会由多点支撑变成二点支撑，其余几个支撑点形同虚设，设备设置又变成了二点支撑，这是我们不能接受的结果。所以如何准确调整多点的支撑力，保证每个支撑点都受力是我们下面需要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效支撑较长或多节组成较长设备且自动调整支撑力的控制装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：设置在受托设备下部的支撑基架设有自动调整支撑力控制装置，所述自动调整支撑力控制装置包括测力传感器、传感器高度调节装置、托架、控制盒，所述托架是设置在所述支撑基架上与所述受托设备外形相适配的底部中空结构，在所述中空结构内设有与所述受托设备相接触的测力传感器和传感器高度调节装置。
所述支撑基架设有多个。
所述传感器高度调节装置设有调整测量传感器初始高度的升降机和控制升降的电机。
在受托设备与所述托架接触时，所述传感器为预先设定传感器检测力的范围。
测力传感器与电机构成闭环控制回路，若通过传感器测得的支撑力小于该节设备的重力，则电机控制该支撑点的托架上升，反之则下降，从而使各个支撑点的支撑力与各节设备的重力近似相等。
所述支撑基架的支撑点位于受托设备各节、点的质心位置。
所述的控制盒内的电路板组件包括MCU、电源芯片、晶体、CAN驱动器、仪表放大器、电阻、电容。
外部供电电源经过稳压滤波后给传感器、AD转换、温度补偿和线性调整电路供电；测力传感器的信号经过仪表放大器转化为0～2V的电压信号，该信号经MCU的ADC转化为数字信号，经过温度补偿、线性调整后通过CAN驱动器发送给PC机、液晶显示仪。
本发明的有益效果是：能够保证各个支撑点都对较长或由多节组成的较长设备起到支撑作用，防止只有二点支撑对整个设备造成损坏或发生事故；可以通过更换托架来满足不同型号的设备；内带温度补偿，线性调整电路，可以对测力传感器进行实时的线性调节，保证传感器的精度达到0.1％。
附图说明
图1是本发明的多节组成设备各点支撑的示意图，
图2是本发明的支撑结构示意图，
图3是本发明的电路框图。
其中：
1-被测设备 2-支撑基架 3-测力传感器
4-传感器调节装置 5-托架 6-控制盒
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
如图1至3所示，一种自动调整支撑力的控制装置，设置在超长设备下部，且对应设置有多个支撑基架2，支撑基架2设有自动调整支撑力控制装置。自动调整支撑力的控制装置包括支撑基架2、测力传感器3、传感器调节装置4、托架5、控制盒6。其中，支撑基架2中含有可以驱动托架升降的动力装置；托架5与设备直接接触，对设备提供支撑力；托架5中安装有测力传感器3及传感器调节装置4；控制盒内安装各种元器件及电路板组件，控制盒面板上安装各种控制按钮。传感器高度调节装置4设有调整测量传感器初始高度的升降机和控制升降的电机。
在超长设备与所述托架接触时，传感器为预先设定传感器检测力的范围，支撑基架2的支撑点位于超长设备各节、点的质心位置。测力传感器与电机构成闭环控制回路，若通过传感器测得的支撑力小于该节设备的重力，则电机控制该支撑点的托架上升，反之则下降，从而使各个支撑点的支撑力与各节设备的重力近似相等。
控制盒6内的电路板组件包括MCU、电源芯片、晶体、CAN驱动器、仪表放大器、电阻、电容。外部供电电源经过稳压滤波后给传感器、AD转换、温度补偿和线性调整电路供电；测力传感器的信号经过仪表放大器转化为0～2V的电压信号，该信号经MCU的ADC转化为数字信号，经过温度补偿、线性调整后通过CAN驱动器发送给PC机、液晶显示仪。
实施例
本发明的技术解决方案是采用4个支撑点对多节组合设备支撑。每个支撑点位于多节组合设备每节的质心位置。根据理论公式可以计算出每节的重量，分别为W1、W2、W3、W4，当多节组合设备与各支撑机架上的托架吻合接触后，每个托架对多节组合设备的支撑力分别为F1、F2、F3、F4，理论上F1＝W1、F2＝W2、F3＝W3、F4＝W4。
测力传感器安装在托架内并与支撑基架中的电机形成闭环控制，支撑基架上带有电机及升降机，可满足多节组合设备在Z轴方向的升降功能，托架固定在支撑基架，用于支撑设备；控制盒内装有伺服驱动器、电路板组件等元器件。用于将测力传感器模拟值转化为数字量，并通过CAN总线与PC机、液晶显示仪等设备进行通讯。
控制盒内的电路板组件包括MCU、电源芯片、晶体、CAN驱动器、仪表放大器、电阻、电容等元件，其中外部供电电源12～30VDC，电源经过电源电路稳压滤波后变为5V后给其它电路和传感器供电；测力传感器的信号经过仪表放大器转化为0～2.0V的电压信号，该信号经MCU的ADC转化为数字信号，经过温度补偿、线性调整后通过CAN通讯接口驱动器发送给其它设备。
工作原理如下：
设备吊装到4个支撑基架上，支撑点与多节组合设备各段上标示的支撑位置吻合，这时4个托架内的测力传感器将分别显示各个支撑点的支撑力，由于各支撑基架中心高度(托架圆弧中心到基准面的高度)有误差，4个测力传感器显示的支撑力并不是F1、F2、F3、F4，可能会出现某二个F＝0的现象，这表明其中有二个支撑点悬空，没有起到支撑作用。这时我们需要根据测力传感器显示的各支撑力与理论值W1、W2、W3、W4对比，通过各支撑基架的升降，调整各支撑点的支撑力达到W1、W2、W3、W4，满足设计要求值。对F＜W，可以控制该支撑点的托架上升；对F＞W，可以控制该支撑点的托架下降，通过这种调节可以满足F1≈W1、F2≈W2、F3≈W3、F4≈W4。
将测力传感器与电机通过闭环控制后，上述调整可以自动完成。各测力传感器检测到支撑力值与设定值对比，自动控制各支撑基架的升降，调整各个测力传感器的值到设定值。
通过上述功能，可以保证4个支撑点都对多节组合设备起到支撑作用，防止只有二点支撑，以免损坏多节组合设备发生事故。

Claims (8)

1.一种自动调整支撑力的控制装置，其特征在于：设置在受托设备下部的支撑基架(2)设有自动调整支撑力控制装置，所述自动调整支撑力控制装置包括测力传感器(3)、传感器高度调节装置(4)、托架(5)、控制盒(6)，所述托架(5)是设置在所述支撑基架(2)上与所述受托设备外形相适配的底部中空结构，在所述中空结构内设有与所述受托设备相接触的测力传感器(3)和传感器高度调节装置(4)。
2.根据权利要求1所述的一种自动调整支撑力的控制装置，其特征在于：所述支撑基架(2)设有多个。
3.根据权利要求1或2所述的一种自动调整支撑力的控制装置，其特征在于：所述传感器高度调节装置(4)设有调整测量传感器初始高度的升降机和控制升降的电机。
4.根据权利要求1或2所述的一种自动调整支撑力的控制装置，其特征在于：在受托设备与所述托架接触时，所述传感器为预先设定传感器检测力的范围。
5.根据权利要求3所述的一种自动调整支撑力的控制装置，其特征在于：测力传感器与电机构成闭环控制回路，若通过传感器测得的支撑力小于该节设备的重力，则电机控制该支撑点的托架上升，反之则下降，从而使各个支撑点的支撑力与各节设备的重力近似相等。
6.根据权利要求1或2所述的一种自动调整支撑力的控制装置，其特征在于：所述支撑基架(2)的支撑点位于受托设备各节、点的质心位置。
7.根据权利要求1所述的一种自动调整支撑力的控制装置，其特征在于：所述的控制盒(6)内的电路板组件包括MCU、电源芯片、晶体、CAN驱动器、仪表放大器、电阻、电容。
8.根据权利要求7所述的一种自动调整支撑力的控制装置，其特征在于：外部供电电源经过稳压滤波后给传感器、AD转换、温度补偿和线性调整电路供电；测力传感器的信号经过仪表放大器转化为0～2V的电压信号，该信号经MCU的ADC转化为数字信号，经过温度补偿、线性调整后通过CAN驱动器发送给PC机、液晶显示仪。
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