CN111897259A - 一种驾驶室翻转试验自动控制设备 - Google Patents

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CN111897259A CN202010731259.9A CN202010731259A CN111897259A CN 111897259 A CN111897259 A CN 111897259A CN 202010731259 A CN202010731259 A CN 202010731259A CN 111897259 A CN111897259 A CN 111897259A
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彭文斌
成志华
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Abstract

本发明公开了一种驾驶室翻转试验自动控制设备，包括供电机构、探测机构、控制机构以及动作机构；供电机构分别与控制机构、探测机构以和动作机构连接，为驾驶室翻转试验自动控制设备提供电力；探测机构安装在驾驶室侧方，用于检测驾驶室位置；控制机构的输入端与探测机构连接，输出端与动作机构连接，用于根据探测机构检测到的驾驶室位置信息，控制动作机构对驾驶室进行翻转和回位。该驾驶室翻转试验自动控制设备，通过探测机构进行驾驶室位置检测，利用控制机构控制动作机构对驾驶室进行翻转，实现了驾驶室翻转试验的自动化和智能化，有效解决了传统驾驶室翻转试验通过人为操作来控制驾驶室升降，导致的操作繁琐、浪费人力物力的问题。

Description

一种驾驶室翻转试验自动控制设备
技术领域
本发明涉及自动化领域、机械运动领域和电气领域，具体涉及一种驾驶室翻转试验自动控制设备。
背景技术
传统的驾驶室翻转试验通过人为操作油泵的开关和换向阀，从而控制驾驶室进行上升和下降，达到翻转试验的要求。工作人员还需记录翻转实验次数，并且，若依靠人工做实验，考虑人休息的时间，实验需要很长时间完成。如此工作，既操作繁琐，又浪费人力物力。因此，这就需要一台自动控制设备来代替人为操作，实现工业生产自动化和智能化。
目前控制器市场主要有PLC、各种各样的单片机以及FPGA等可编程逻辑器件。用户根据自己的适用场合和功能需要，自由选择控制器。
从20世纪九十年代开始，单片机技术就已将发展起来，并且随着科学技术的发展和工艺的进步，单片机早已COMS化，低功耗、高密度、高速度成为了设备控制器件选型的不错的选择。单片机把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型计算机，和计算机相比，单片机只少了I/O设备，为学习、应用和开发提供了便利。
在编程语言上，C语言早已成熟，且比汇编语言通俗易懂，对于后期设备的维护和检修提供了很大的便利。
发明内容
本发明提供一种驾驶室翻转试验自动控制设备，目的在于将驾驶室按翻转26°进行举升试验，举升达到26°时，停止电动油泵动作，拉换向阀，切换下降状态，待驾驶室无抖动稳定后，然后下降复位，待下降到位后，停止电动油泵动作，拉换向阀，切换至上升状态。如此循环，实现驾驶室翻转的单台驾驶室需重复试验1000次。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种驾驶室翻转试验自动控制设备，包括供电机构、探测机构、控制机构以及动作机构；
所述供电机构分别与控制机构、探测机构以和动作机构连接，为所述驾驶室翻转试验自动控制设备提供电力；
所述探测机构设置在驾驶室的侧方，用于检测驾驶室的位置；
所述控制机构的输入端与探测机构连接，输出端与动作机构连接，用于根据探测机构检测到的驾驶室位置信息，控制动作机构对驾驶室进行翻转和回位。
作为上述方案的优选，所述探测机构包括两个光电开关，两个光电开关位于同一水平线上。
作为上述方案的优选，所述动作机构包括翻转油缸、电动油泵、油泵换向阀、推杆、推杆电机，所述翻转油缸与驾驶室铰接，翻转油缸通过油管与电动油泵连接，电动油泵连接有油泵换向阀，油泵换向阀与推杆连接，推杆与推杆电机连接。
作为上述方案的优选，所述控制机构包括单片机、继电器、电机驱动芯片，所述单片机包括P0引脚、P1引脚、P2引脚、P3引脚、P4引脚，P0引脚与继电器的输入端连接，继电器的输出端与电动油泵连接，P1、P2引脚分别与电机驱动芯片的两个输入引脚连接，电机驱动芯片的输出引脚与推杆电机连接，P3、P4引脚分别与两个光电开关连接。
作为上述方案的优选，所述供电机构包括220V输入交流电源、24V稳压电源、5V蓄电池，220V输入交流电源用于为24V稳压电源供电，24V稳压电源用于为推杆电机、电动油泵、光电开关、电机驱动芯片提供电压，5V蓄电池用于为继电器、单片机提供电压。
作为上述方案的优选，所述供电机构还包括空气开关、接触器、急停按钮、DC-DC降压模块；
220V输入交流电源经过空气开关、接触器为24V稳压电源供电，空气开关与接触器的连接节点之间串接有急停按钮；
24V稳压电源通过DC-DC降压模块与5V蓄电池连接。
作为上述方案的优选，还包括提示机构，提示机构分别与供电机构和动作机构连接，包括停止提示灯、运行提示灯、电子计数器；所述停止提示灯用于在空气开关闭合接通系统电源时点亮；所述运行提示灯用于在驾驶室翻转启动开关闭合时点亮；所述电子计数器用于对驾驶室翻转次数进行计数。
由于具有上述结构，本发明的有益效果在于：
本申请的驾驶室翻转试验自动控制设备，通过探测机构进行驾驶室位置检测，利用控制机构控制动作机构对驾驶室进行翻转，实现了驾驶室翻转试验的自动化和智能化，有效解决了传统驾驶室翻转试验通过人为操作来控制驾驶室升降，导致的操作繁琐、浪费人力物力的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明的控制机构接线图；
图3为本发明的供电机构电路图；
图4为本发明驾驶室处于初始位置时的侧视图；
图5为本发明驾驶室处于上升状态时的侧视图；
图6为本发明推杆工作状态时的后视图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
如图1至图6所示，本实施例提供一种驾驶室翻转试验自动控制设备，包括供电机构1、探测机构2、控制机构3以及动作机构4；
所述供电机构1分别与控制机构3、探测机构2以和动作机构4连接，为所述驾驶室翻转试验自动控制设备提供电力；
所述探测机构2设置在驾驶室的侧方，用于检测驾驶室的位置；
所述控制机构3的输入端与探测机构2连接，输出端与动作机构4连接，用于根据探测机构2检测到的驾驶室位置信息，控制动作机构4对驾驶室进行翻转和回位。
在本实施例中，所述探测机构2包括两个光电开关，分别为光电开关Ⅰ21和光电开关Ⅱ22，两个光电开关位于同一水平线上。
在本实施例中，所述动作机构4包括翻转油缸41、电动油泵42、油泵换向阀45、推杆43、推杆电机44，所述翻转油缸41与驾驶室铰接，翻转油缸41通过油管与电动油泵42连接，电动油泵42连接有油泵换向阀45，油泵换向阀45与推杆43连接，推杆43与推杆电机44连接。
在本实施例中，所述控制机构3包括单片机31、继电器32、电机驱动芯片33，所述单片机31包括P0引脚、P1引脚、P2引脚、P3引脚、P4引脚，P0引脚与继电器32的信号输入端IN1连接，用于控制继电器32的通断，继电器32的输出端与电动油泵42连接；P1、P2引脚分别与电机驱动芯片33的两个输入引脚IN1、IN2连接，电机驱动芯片33的输出引脚与推杆电机44连接，用于控制推杆电机44的正反转；P3、P4引脚分别与两个光电开关连接，用于检测驾驶室的运动状态。
在本实施例中，所述供电机构1包括220V输入交流电源、24V稳压电源、5V蓄电池，提供220V、24V、5V三种电压，220V输入交流电源用于为24V稳压电源供电，24V稳压电源用于为推杆电机44、电动油泵42、光电开关、电机驱动芯片33提供电压，5V蓄电池用于为继电器32、单片机31提供电压。
在本实施例中，所述供电机构1还包括空气开关11、接触器12、急停按钮13、DC-DC降压模块14；
220V输入交流电源经过空气开关11、接触器12为24V稳压电源供电，空气开关11与接触器12的连接节点之间串接有急停按钮13；
24V稳压电源通过DC-DC降压模块14与5V蓄电池连接。
在本实施例中，还包括提示机构，提示机构分别与供电机构1和动作机构4连接，包括停止提示灯51、运行提示灯52、电子计数器(图中未显示)；所述停止提示灯用于在空气开关11闭合接通系统电源时点亮；所述运行提示灯用于在驾驶室翻转启动开关闭合时点亮；所述电子计数器用于对驾驶室翻转次数进行计数，停止提示灯和运行提示灯均与24V稳压电源连接。
上述结构的工作过程原理：
驾驶室翻转试验时，首先闭合220V空气开关11，接通系统电源，此时停止提示灯51亮，运行提示灯52灭。按下面板驾驶室翻转启动开关，此时停止提示灯51灭，运行提示灯52亮，接触器12线圈得电并且自锁，从而给24V稳压电源供电。此时，系统得电，各机构开始工作。
A、上升阶段
刚接通电源，系统默认上升状态，初始位置见图4。光电开关Ⅰ21和光电开关Ⅱ22均检测到有实物，P3和P4均为低电平，此时单片机31发出指令，将P0置为低电平，使得5V继电器32低电平导通；此状态一直持续到当驾驶室上升到光电开关Ⅱ22检测不到时，即上升了26°，详情见图5。此时P3和P4均为高电平，单片机31发出指令，将P0置为高电平，电动油泵42停止工作，稍微等待后，单片机31通过电机驱动芯片33控制推杆电机44旋转，将推杆43顶出，推杆43将油泵换向阀45切换到下降状态，等待到位后，推杆43停止工作；
B、下降阶段
单片机31监测到P3和P4均为高电平，发出指令，由于驾驶室重量太重，持续下降会导致晃动剧烈，有安全隐患，所以将P0间断性置低电平，使驾驶室间歇性下降。此状态一直持续到当驾驶室下降到光电开关Ⅰ21监测到实物，即回归到图4状态，此时P3和P4均为低电平。单片机31发出指令，将P0置为高电平，电动油泵42停止工作，稍微等待后推杆43拉回，将油泵换向阀切换到上升状态，等待到位后，推杆43停止工作。推杆43的动作详情见图6后视图。
至此，一个完整动作已完成，单片机31将持续循环动作。直至电子计数器对驾驶室翻转次数计数达到1000次，即实现驾驶室翻转的单台驾驶室需重复试验1000次。
本申请的驾驶室翻转试验自动控制设备，通过探测机构进行驾驶室位置检测，利用控制机构控制动作机构对驾驶室进行翻转，实现了驾驶室翻转试验的自动化和智能化，有效解决了传统驾驶室翻转试验通过人为操作来控制驾驶室升降，导致的操作繁琐、浪费人力物力的问题。
本实施例中凡涉及电器元件、模块、电路的均可采用现有技术，本领域技术人员完全可以实现，其中，两个光电开关采用NPN型漫反射光电开关，电机驱动芯片采用L298N直流电机驱动，单片机采用51单片机。
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)

1.一种驾驶室翻转试验自动控制设备，其特征在于：包括供电机构、探测机构、控制机构以及动作机构；
所述供电机构分别与控制机构、探测机构以和动作机构连接，为所述驾驶室翻转试验自动控制设备提供电力；
所述探测机构设置在驾驶室的侧方，用于检测驾驶室的位置；
所述控制机构的输入端与探测机构连接，输出端与动作机构连接，用于根据探测机构检测到的驾驶室位置信息，控制动作机构对驾驶室进行翻转和回位。
2.根据权利要求1所述的驾驶室翻转试验自动控制设备，其特征在于：所述探测机构包括两个光电开关，两个光电开关位于同一水平线上。
3.根据权利要求2所述的驾驶室翻转试验自动控制设备，其特征在于：所述动作机构包括翻转油缸、电动油泵、油泵换向阀、推杆、推杆电机，所述翻转油缸与驾驶室铰接，翻转油缸通过油管与电动油泵连接，电动油泵连接有油泵换向阀，油泵换向阀与推杆连接，推杆与推杆电机连接。
4.根据权利要求3所述的驾驶室翻转试验自动控制设备，其特征在于：所述控制机构包括单片机、继电器、电机驱动芯片，所述单片机包括P0引脚、P1引脚、P2引脚、P3引脚、P4引脚，P0引脚与继电器的输入端连接，继电器的输出端与电动油泵连接，P1、P2引脚分别与电机驱动芯片的两个输入引脚连接，电机驱动芯片的输出引脚与推杆电机连接，P3、P4引脚分别与两个光电开关连接。
5.根据权利要求4所述的驾驶室翻转试验自动控制设备，其特征在于：所述供电机构包括220V输入交流电源、24V稳压电源、5V蓄电池，220V输入交流电源用于为24V稳压电源供电，24V稳压电源用于为推杆电机、电动油泵、光电开关、电机驱动芯片提供电压，5V蓄电池用于为继电器、单片机提供电压。
6.根据权利要求5所述的驾驶室翻转试验自动控制设备，其特征在于：所述供电机构还包括空气开关、接触器、急停按钮、DC-DC降压模块；
220V输入交流电源经过空气开关、接触器为24V稳压电源供电，空气开关与接触器的连接节点之间串接有急停按钮；
24V稳压电源通过DC-DC降压模块与5V蓄电池连接。
7.根据权利要求6所述的驾驶室翻转试验自动控制设备，其特征在于：还包括提示机构，提示机构分别与供电机构和动作机构连接，包括停止提示灯、运行提示灯、电子计数器；所述停止提示灯用于在空气开关闭合接通系统电源时点亮；所述运行提示灯用于在驾驶室翻转启动开关闭合时点亮；所述电子计数器用于对驾驶室翻转次数进行计数。
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