CN108149612A - 扫路车扫盘全自动位置调整装置和调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扫路车扫盘全自动位置调整装置和调整方法，其中扫路车扫盘全自动位置调整装置包括：变向减速箱、电机、缠绕滚轮、钢丝、扫盘调节杆、扫盘组件、拉力传感器和自动控制装置；扫盘组件通过扫盘调节杆铰接在扫路车的底盘上，钢丝两端分别与扫盘调节杆和缠绕滚轮相连；电机通过变向减速箱与缠绕滚轮相连，拉力传感器设置在钢丝靠近末端一侧，拉力传感器与自动控制装置电连接；自动控制装置与电机控制器电连接。通过本发明的技术方案，实现了对扫盘位置的自动调整，节约人工同时减少了扫毛的过度磨损，提高了清扫效率和控制精度，使作业车辆无论何时都保持在最佳的工作状态。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种扫路车扫盘全自动位置调整装置和一种扫路车扫盘全自动位置调整方法。
背景技术
现有技术中，扫路车扫盘在使用过程中，尼龙扫盘不停与地面摩擦，导致扫毛被不断消耗，达到一定程度将导致扫毛与地面接触压力不足，致使垃圾无法被扫毛集中到车底部吸尘口，扫盘位置调节不当或者不予调节会造成扫路车扫盘扫毛的过度磨损和影响清扫效果，这样也就无法达到清洁路面的目的。现有扫路车扫盘通过链条卡在钢板缝隙中这一非常传统的方式调节扫盘高度，这样只能在停车状态下调节扫盘高度，如果位置调整太低，导致垃圾无法进入到扫毛内部，垃圾会被扫毛直接撞到这两外侧导致无法到达目的，如果调整太高，则扫毛可能在行驶过程中由于消耗导致与地面接触压力过小甚至无法接触地面，其位置调节都是人工手动调节，调整精度低，需手动调节时要有2人配合进行调整，浪费人工和时间。
发明内容
针对上述问题中的至少之一，本发明提供了一种扫路车扫盘全自动位置调整方案，采取机电控制原理，利用拉力传感器检测钢丝张力以间接感受扫盘与地面之间的压力，压力过低时控制电机正转放低扫盘，压力过高时控制电机反转抬高扫盘，节约人工同时减少了扫毛的过度磨损，提高了清扫效率和控制精度，使作业车辆无论何时都保持在最佳的工作状态。
为实现上述目的，本发明提供了一种扫路车扫盘全自动位置调整装置，包括：变向减速箱、电机、缠绕滚轮、钢丝、扫盘调节杆、扫盘组件、拉力传感器和自动控制装置；所述扫盘组件通过扫盘调节杆铰接在扫路车的底盘上，所述钢丝的末端与所述扫盘调节杆的中部相连，所述钢丝的首端盘绕在所述缠绕滚轮上；所述电机与所述变向减速箱相连接，所述变向减速箱与所述缠绕滚轮相连接，所述拉力传感器设置在所述钢丝靠近末端一侧，所述拉力传感器与所述自动控制装置电连接；所述电机和所述自动控制装置均与所述扫路车的电源相连，所述自动控制装置与所述电机的电机控制器电连接。
在上述技术方案中，优选地，所述扫盘组件包括扫盘、马达、固定座，所述扫盘固定在所述马达的转轴上，所述马达固定在所述固定座上，所述连杆和所述扫盘调节杆分别与所述固定座相铰接。
在上述技术方案中，优选地，所述扫路车的电源通过变压器转换为动力电压和控制电压，所述电机与所述动力电压相连，所述自动控制装置与所述控制电压相连。
在上述技术方案中，优选地，所述自动控制装置为嵌入式控制器、PLC或单片机。
在上述技术方案中，优选地，扫路车扫盘全自动位置调整装置还包括手动控制装置，所述手动控制装置与所述电机的电机控制器电连接。
本发明还提出了一种扫路车扫盘全自动位置调整方法，包括：采集钢丝上的张力数据，并将所述张力数据传输到自动控制装置；将实时采集到的所述张力数据与预设的张力阈值相比较；若所述张力数据大于或等于张力下限阈值且小于或等于张力上限阈值，控制电机不动作，若大于所述张力上限阈值，则控制所述电机按预设方向转动以伸长钢丝，若小于所述张力下限阈值，则控制所述电机按所述预设方向的反方向转动以缩短钢丝。
在上述技术方案中，优选地，扫路车扫盘全自动位置调整方法还包括：实时检测手动控制装置的手动控制指令；在所述自动控制装置控制电机动作过程中接收到所述手动控制装置的手动控制指令时，优先执行所述手动控制装置的手动控制指令；其中，所述手动控制指令包括伸长指令和缩短指令。
在上述技术方案中，优选地，接收到所述伸长指令时，控制所述电机按所述预设方向转动以伸长钢丝，接收到所述缩短指令时，控制所述电机按所述预设方向的反方向转动以缩短钢丝。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过采取机电控制原理，利用拉力传感器检测钢丝张力以间接感受扫盘与地面之间的压力，压力过低时控制电机正转放低扫盘，压力过高时控制电机反转抬高扫盘，节约人工同时减少了扫毛的过度磨损，提高了清扫效率和控制精度，使作业车辆无论何时都保持在最佳的工作状态。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的扫路车扫盘全自动位置调整装置的结构示意图；
图2为本发明一种实施例公开的扫路车扫盘全自动位置调整方法的流程示意图。
图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：
11.变向减速箱，12.电机，13.缠绕滚轮，14.钢丝，15.扫盘调节杆，16.拉力传感器，17.扫盘，18.马达，19.固定座。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，根据本发明提供的一种扫路车扫盘全自动位置调整装置，包括：变向减速箱11、电机12、缠绕滚轮13、钢丝14、扫盘调节杆15、扫盘组件、拉力传感器16和自动控制装置；扫盘组件通过扫盘调节杆15铰接在扫路车的底盘上，钢丝14的末端与扫盘调节杆15的中部相连，钢丝14的首端盘绕在缠绕滚轮13上；电机12与变向减速箱11相连接，变向减速箱11与缠绕滚轮13相连接，拉力传感器16设置在钢丝14靠近末端一侧，拉力传感器16与自动控制装置电连接；电机12和自动控制装置均与扫路车的电源相连，自动控制装置与电机12的电机控制器电连接。
在上述实施例中，优选地，扫盘组件包括扫盘17、马达18、固定座19，扫盘17固定在马达18的转轴上，马达18固定在固定座19上，连杆和扫盘调节杆15分别与固定座19相铰接。
在上述实施例中，优选地，扫路车的电源通过变压器转换为动力电压和控制电压，电机12与动力电压相连，自动控制装置与控制电压相连。
在上述实施例中，优选地，自动控制装置为嵌入式控制器、PLC或单片机。
在该实施例中，整个扫路车扫盘全自动位置调整装置分为2个部分：电控部分和机械部分。其中，电控部分包括拉力传感器16和自动控制装置，将车辆底盘上的自带电源中的12V直流通过升压器转成220V交流总电，220V交流总电分2路，一路转60V交流电到步进电机控制器，形成动力电压，另外一路到自动控制装置形成24V控制电压。自动控制装置接收拉力传感器16检测到的钢丝张力，并根据接收到的钢丝张力对电机12输出控制指令。
机械部分包括电机12、变向减速箱11、缠绕滚轮13、钢丝14、扫盘调节杆15和扫盘组件，电机12在自动控制装置的控制下提供动力来源，经过变向变速箱11增加扭矩后带动缠绕滚轮13转动，缠绕滚轮13转动控制钢丝14的长短来调节扫盘17在清扫时的实际高低位置。
具体地，通过连接扫盘17的钢丝14上加装的拉力传感器16，通过检测得到的钢丝14的张力，间接感受扫盘17与地面之间的压力。钢丝14首端缠绕的缠绕滚轮13在步进或伺服电机12及减速箱的带动下旋转，从而调整钢丝14长度，以达到调整位置的目的。自动控制装置接收拉力传感器16检测到的数据，将扫盘17与地面压力数据与控制设备预设的钢丝张力阈值比较，若压力过低则电机12正转放低扫盘17，若压力过高则电机12反转抬高扫盘17。
在上述实施例中，优选地，扫路车扫盘全自动位置调整装置还包括手动控制装置，手动控制装置与电机12的电机控制器电连接。手动控制装置的操控装置为手动操控手柄、操控板或者操控按键，安装在扫路车的驾驶室或仪表盘上。操控装置连接在用于控制电机正反转的控制电路中，通过对操控装置的操控向电机控制器输出手动控制指令。手动控制指令包括伸长指令和缩短指令，伸长指令用于控制电机12正转伸长钢丝14，从而将扫盘17放低，缩短指令用于控制电机12反转缩短钢丝14，从而将扫盘17抬高。其中，手动控制装置的控制原理与车床、钻机、刨床等装置中的控制电机正反转的控制开关相似，属于现有技术，在此不再赘述。
如图2所示，本发明还提出了一种扫路车扫盘全自动位置调整方法，包括：采集钢丝14上的张力数据，并将张力数据传输到自动控制装置；将实时采集到的张力数据与预设的张力阈值相比较；若张力数据大于或等于张力下限阈值且小于或等于张力上限阈值，控制电机12不动作，若大于张力上限阈值，则控制电机12按预设方向转动以伸长钢丝14，若小于张力下限阈值，则控制电机12按预设方向的反方向转动以缩短钢丝14。
在该实施例中，钢丝14的张力反映扫盘17与地面之间的压力，钢丝14的张力较大时，说明扫盘17与地面之间的压力较小，钢丝14的张力大到一个稳定值后，说明扫盘17抬离地面。在扫盘17正常扫地时，扫盘17与地面的压力稳定在一个范围内，钢丝14的张力同样稳定在一范围内。当钢丝14较长，扫盘17离地面太近时，扫盘17在地面上拖行，影响扫地质量，此时钢丝14的张力较小且不稳定。根据拉力传感器16检测到的钢丝14的张力与扫盘17和地面之间压力的关系，确定扫盘17的扫地状态是否正常，并根据张力数据与预设的张力阈值之间的关系控制电机12正转或反转，以调节扫盘17的高低，使扫盘17处于最佳的工作状态。
具体地，选定张力阈值范围为55N～60N，即张力上限阈值为60N，张力下限阈值为55N，当拉力传感器16检测到的钢丝14的张力大于60N时，说明此时扫盘17抬离地面或者与地面之间的摩擦力不够，扫地效果不好，此时控制电机12向预定的方向转动以放长钢丝14，将扫盘17在重力作用下向地面降低，直至张力传感器检测到的张力数据小于60N时停止电机12的转动。当拉力传感器16检测到的张力在55N～60N之间时，认为扫盘17处于正常工作状态，不需要调整扫盘17的高度。当拉力传感器16检测到的张力小于55N时，说明此时扫盘17在地面上拖行，与地面的距离太近导致扫毛不能正常扫地，此时控制电机12向相反的方向转动以缩短钢丝14，将扫盘17在钢丝14带动下向上抬离地面，直至拉力传感器16检测到的钢丝14张力大于55N时停止电机12转动。通过这种负反馈的自动控制，实现对扫盘17高度的自动调整，使得扫盘17处于最佳的工作状态。至于张力阈值范围的选取，需要根据扫盘17的重量、扫毛与地面之间的摩擦力来具体设定，在本发明的具体实践过程中自行调整，在此不再赘述。
在上述实施例中，优选地，扫路车扫盘全自动位置调整方法还包括：实时检测手动控制装置的手动控制指令；在自动控制装置控制电机12动作过程中接收到手动控制装置的手动控制指令时，优先执行手动控制装置的手动控制指令；其中，手动控制指令包括伸长指令和缩短指令。
在上述实施例中，优选地，接收到伸长指令时，控制电机12按预设方向转动以伸长钢丝14，接收到缩短指令时，控制电机12按预设方向的反方向转动以缩短钢丝14。
在该实施例中，增加了手动控制装置对电机12的控制，从而带动扫盘17处于最佳的工作位置。手动控制装置发出的手动控制指令的优先级大于自动控制装置的优先级，能够在遇到特殊路段不易清扫或已经相当干净不需打扫的路段时，扫路车司机或其他作业人员通过操控手动控制装置将扫盘17放低或抬高，以尽量将路面清扫干净或节省成本。
以上所述为本发明的实施方式，根据本发明提出的扫路车扫盘全自动位置调整装置和调整方法，采取机电控制原理，利用拉力传感器检测钢丝张力以间接感受扫盘与地面之间的压力，压力过低时控制电机正转放低扫盘，压力过高时控制电机反转抬高扫盘，节约人工同时减少了扫毛的过度磨损，提高了清扫效率和控制精度，使作业车辆无论何时都保持在最佳的工作状态。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种扫路车扫盘全自动位置调整装置，其特征在于，包括：变向减速箱、电机、缠绕滚轮、钢丝、扫盘调节杆、扫盘组件、拉力传感器和自动控制装置；
所述扫盘组件通过扫盘调节杆铰接在扫路车的底盘上，所述钢丝的末端与所述扫盘调节杆的中部相连，所述钢丝的首端盘绕在所述缠绕滚轮上；
所述电机与所述变向减速箱相连接，所述变向减速箱与所述缠绕滚轮相连接，所述拉力传感器设置在所述钢丝靠近末端一侧，所述拉力传感器与所述自动控制装置电连接；
所述电机和所述自动控制装置均与所述扫路车的电源相连，所述自动控制装置与所述电机的电机控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的扫路车扫盘全自动位置调整装置，其特征在于，所述扫盘组件包括扫盘、马达、固定座，所述扫盘固定在所述马达的转轴上，所述马达固定在所述固定座上，所述连杆和所述扫盘调节杆分别与所述固定座相铰接。
3.根据权利要求1所述的扫路车扫盘全自动位置调整装置，其特征在于，所述扫路车的电源通过变压器转换为动力电压和控制电压，所述电机与所述动力电压相连，所述自动控制装置与所述控制电压相连。
4.根据权利要求1所述的扫路车扫盘全自动位置调整装置，其特征在于，所述自动控制装置为嵌入式控制器、PLC或单片机。
5.一种扫路车扫盘全自动位置调整方法，其特征在于，包括：
采集钢丝上的张力数据，并将所述张力数据传输到自动控制装置；
将实时采集到的张力数据与预设的张力阈值相比较；
若所述张力数据大于或等于张力下限阈值且小于或等于张力上限阈值，控制电机不动作，若大于所述张力上限阈值，则控制所述电机按预设方向转动以伸长钢丝，若小于所述张力下限阈值，则控制所述电机按所述预设方向的反方向转动以缩短钢丝。
6.根据权利要求5所述的扫路车扫盘全自动位置调整方法，其特征在于，还包括：
实时检测手动控制装置的手动控制指令；
在所述自动控制装置控制电机动作过程中接收到所述手动控制装置的手动控制指令时，优先执行所述手动控制装置的手动控制指令；
其中，所述手动控制指令包括伸长指令和缩短指令。
7.根据权利要求6所述的扫路车扫盘全自动位置调整方法，其特征在于，接收到所述伸长指令时，控制所述电机按所述预设方向转动以伸长钢丝，接收到所述缩短指令时，控制所述电机按所述预设方向的反方向转动以缩短钢丝。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180612 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |