CN205170197U - 小型吊运机的两级测重变速预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小型吊运机的两级测重变速预警装置，包括单片机、拉力传感器检测装置、压力传感器检测装置、信号处理及保护装置、开关装置、下降速度检测装置、电机、系统紧急抱死装置及报警装置；其中电机安装在吊运机的支撑杆与支撑臂连接处，拉力传感器检测装置安装在吊绳一端固定处，压力传感器检测装置安装在吊运机的后底底部，报警装置、系统紧急抱死装置及单片机安装在平台支撑杆与支撑臂连接处且位于电机下方；下降速度检测装置安装在吊运机的吊绳与电机的出口处；其中拉力传感器检测装置、压力传感器检测装置以及下降速度检测装置与其相对应的三个信号处理及保护装置分别紧密安装在一起。该装置安装简单、操作方便、可靠性高、成本低、工作效率高而且实用性较强。

Description

小型吊运机的两级测重变速预警装置

技术领域

该实用新型专利涉及一种特定小型吊运机，特别涉及一种小型吊运机吊重报警装置，一种小型吊运机的两级级变速装置及下降速度检测装置。

背景技术

该吊运机是以起吊运输重物为主的一种小型起吊装置。小型吊运机一般适用于中低层建筑的起吊运输作业，诸如各种建筑装潢材料的吊运，特别是在窄楼道对大木板搬运不便、利用该装置更具有其独特的优势。同时，也可用于机械加工车间中型工件上下机床。家电厂，仓库及家庭吊运物品等方面。伴随着我国经济的不断发展特别在建筑以及工业运输方面，小型吊运机在生产与建设中发挥了很大的作用。然而，由于操作员对该设备的使用不是太了解甚至产生了一些违规操作，在开启起吊机起吊重物的时候因为超载或者放置在起吊机后座重物的重量不足而导致起吊机在工作时发生偏移，有的时候发生倾覆等事故，给人们财产和经济带来巨大的损失。同时，当吊运较小物体时为了保证工作效率我们安装了二级速度变换模式间接控制电机功率使在不同工作情况下工作效率。因此，设计一种小型吊运机两级测重变速预警的装置显得很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种小型吊运机的两级测重变速预警装置，该装置安装简单、操作方便、可靠性高、成本低、工作效率高而且实用性较强。

本实用新型的技术方案是：一种小型吊运机的两级测重变速预警装置，其特征在于，包括单片机、拉力传感器检测装置、压力传感器检测装置、信号处理及保护装置、开关装置、下降速度检测装置、电机、系统紧急抱死装置及报警装置；其中，电机安装在吊运机的支撑杆与支撑臂连接处，用来为起吊重物提供电能；拉力传感器检测装置安装在吊绳一端固定处，用来检测所吊物体的重量；压力传感器检测装置安装在吊运机的后底底部，用来检测吊运机后座所放物体的重量；微型供电模块为单片机提供良好的工作环境；开关装置用来控制单片机的工作情况；报警装置、系统紧急抱死装置及单片机安装在平台支撑杆与支撑臂连接处且位于电机下方；下降速度检测装置安装在吊运机的吊绳与电机的出口处；其中拉力传感器检测装置、压力传感器检测装置以及下降速度检测装置与其相对应的三个信号处理及保护装置分别紧密安装在一起。

单片机包括拉力传感器信息接收模块、压力传感器信息接收模块、所吊重物是否超重分析模块、物体不超重运行信号发出模块、物体超重锁死信号发出模块、报警信号产生模块；其中拉力传感器信息接收模块、压力传感器信息接收模块通过信号处理及保护模块连接所吊重物是否超重分析模块，所吊重物是否超重分析模块连接物体不超重运行信号发出模块和物体超重锁死信号发出模块，报警信号发出模块与物体超重锁死信号发出模块相连接。

单片机还包括下降速度接收模块、下降速度分析模块、调速模块、对电机的控制模块。

微型供电模块还包括降压单元，所述降压单元为LM7805三端稳压器。

所述报警装置为声光报警器。

本实用新型以f410单片机为核心，以拉力传感器、压力传感器和下降速度检测装置测得的数据为基础，利用单片机分别计算出所测得力的力矩大小，进而保证吊运机在总的拉力距小于压力距的情况下为正常工作状态，同时依据物体的轻重来对其速度进行多级调整，在下降时有效保护操作人员的安全性。并且，该装置还利用特定报警器，抱死装置保护吊运装置等方式降低操作员因操作不当而引起的意外伤害概率。该装置安装简单、操作方便、可靠性高、成本低、工作效率高而且实用性较强。

附图说明

图1-1是吊运机结构正视图。

图1-2是吊运机结构俯视图。

图2是吊运机的整体系统结构图。

图3是吊运机单片机的工作原理图。

图4是吊运机的两级变速状态关系结构图。

图5是下降速度分析系统结构图。

图中标号：1‐电机、2‐拉力传感器检测装置、3‐压力传感器检测装置、4‐微型报警装置、5‐下降速度检测装置

具体实施方式

如图1-1、图1-2和图2所示，本实用新型包括电机(1)、单片机、拉力传感器检测装置(2)、压力传感器检测装置(3)、信号处理及保护装置、开关装置、下降速度检测装置(5)、系统紧急抱死装置及微型报警装置(4)；其中单片机内部包括重量检测分析模块，信息反馈模块，微型供电模块和速度分析模块；其中，电机(1)安装在吊运机的支撑杆与支撑臂连接处，用来为起吊重物提供电能；拉力传感器检测装置主要用来检测所吊物体的重量，该模块主要是由一个拉力传感器组成，将该拉力传感器检测装置(2)安装在吊绳一端固定处，当吊运机吊起重物时，该拉力传感器就会将收集到的拉力信号经过信号处理装置的处理，再转变为电信号来传递给单片机；压力传感器检测装置主要是用来检测吊运机后座所放物体的重量，该装置主要是由一个压力传感器组成，将该压力传感器检测装置(3)放置在吊运机后座底部，然后该压力传感器将采集到的数据信号通过信号处理装置，再传送给单片机。微型供电模块主要是对单相电进行压降处理，使单片机在一个更稳定的电压范围内工作，有效的为单片机提供良好的工作环境；开关装置用来控制单片机的工作情况，当吊运机吊起重物到一定高度之后，利用开关控制单片机的运行也能达到间接的控制电机的目的，然后操作员就可以安全的卸下重物；微型报警装置(4)、系统紧急抱死装置及单片机安装在平台撑杆与支撑臂连接处且在电机(1)下方，由单片机控制，用来提醒操作员吊运机起吊重物已经超载。下降速度检测装置(5)安装在吊运机的吊绳与电机的出口处，经过其对应的信号处理装置有效的检测其运行的下降速度，及时将该信号传递给单片机，让单片机在最短的时间内分析、处理该信号。其拉力传感器检测装置(2)，压力传感器检测装置(3)以及下降速度检测装置(5)与其相对应的三个信号处理及保护装置分别紧密安装在一起。

如图3所示，单片机包括拉力传感器信息接收模块、压力传感器信息接收模块、所吊重物是否超重分析模块、物体不超重运行信号发出模块、物体超重锁死信号发出模块、报警信号产生模块；其中拉力传感器信息接收模块、压力传感器信息接收模块通过信号处理及保护模块连接所吊重物是否超重分析模块，所吊重物是否超重分析模块连接物体不超重运行信号发出模块和物体超重锁死信号发出模块，报警信号发出模块与物体超重锁死信号发出模块相连接。

单片机还包括下降速度接收模块，下降速度分析模块，调速模块，对电机的控制模块。

本实用新型以f410单片机为核心，采用拉力传感器与压力传感器作为检测吊运机载重是否超出标准的器件，通过拉力传感器与压力传感器检测到的信号以电信号的方式输入到单片机内，再根据吊运机的大小尺寸和受力合理地计算出相应的力矩，并由单片机计算出吊运机所受的拉力距等于或小于压力距来判别出吊运机的所吊负荷是否超重。若超重，单片机立即控制电机停止工作并发出警报，反之，单片机允许电机按照当前模式正常运转。

如图4所示，对于二级变速工作方式，为了有效满足吊运机在不同的工作环境下高效安全工作，合理地利用了单片机的工作原理，间接控制电机的功率来实现多级速度运行状态。以单片机为主要控制单元，以拉力传感器为受力分析单元，以受载的大小为研究对象，来通过单片机控制电机的功率来间接控制吊运机的速度。设定单片机的不同重量的情况下来调整速度的情况，根据拉力传感器测定的重量将其分为两种模式；一物体质量大于80kg就用速度为0.6m/s的模式运行。二，物体质量小于80kg时就用速度为0.8m/s的模式。将吊运机效率更合理的利用起来。

如图5所示，本实用新型给出了一种吊运机的下降速度保护状态结构图，以f410单片机为核心处理器，以速度检测装置检测的下降速度为依据，传递给单片机进行分析处理，将下降速度有效的控制在合理范围内。

本实用新型对于吊重预警所需要强调的是：出于安全的考虑，设置一个安全系数A，使M1＝AM2，M1和M2为其力矩。

本实用新型对于下降速度调控所需要强调的是：出于安全，高效工作状态设定一个合理的下降速度为1m/s。

本实用新型对于两级速度调控所需要强调的是：重物质量在80KG以上为低速运输，其速度为0.6m/s,在80KG以下为高速运输其速度为0.8m/s。

所述单片机为c8051f410单片机。

所述拉力传感器的型号为LC1205—K500。

所述压力传感器的型号为NS1—200KG。

所述报警器型号为LTE‐1081J(AC/220V)。

Claims (5)

1.一种小型吊运机的两级测重变速预警装置，其特征在于，包括单片机、拉力传感器检测装置(2)、压力传感器检测装置(3)、信号处理及保护装置、开关装置、微型供电模块、下降速度检测装置(5)、电机(1)、系统紧急抱死装置及报警装置(4)；其中，电机(1)安装在吊运机的支撑杆与支撑臂连接处，用来为起吊重物提供电能；拉力传感器检测装置(2)安装在吊绳一端固定处，用来检测所吊物体的重量；压力传感器检测装置(3)安装在吊运机的后底底部，用来检测吊运机后座所放物体的重量；开关装置用来控制单片机的工作情况；报警装置(4)、系统紧急抱死装置及单片机安装在平台支撑杆与支撑臂连接处且位于电机(1)下方；下降速度检测装置(5)安装在吊运机的吊绳与电机(1)的出口处；其中拉力传感器检测装置(2)、压力传感器检测装置(3)以及下降速度检测装置(5)与其相对应的三个信号处理及保护装置分别紧密安装在一起。

2.根据权利要求1所述的一种小型吊运机的两级测重变速预警装置，其特征在于，单片机包括拉力传感器信息接收模块、压力传感器信息接收模块、所吊重物是否超重分析模块、物体不超重运行信号发出模块、物体超重锁死信号发出模块、报警信号产生模块；其中拉力传感器信息接收模块、压力传感器信息接收模块通过信号处理及保护模块连接所吊重物是否超重分析模块，所吊重物是否超重分析模块连接物体不超重运行信号发出模块和物体超重锁死信号发出模块，报警信号发出模块与物体超重锁死信号发出模块相连接。

3.根据权利要求1所述的一种小型吊运机的两级测重变速预警装置，其特征在于，单片机还包括下降速度接收模块、下降速度分析模块、调速模块、对电机的控制模块。

4.根据权利要求1所述的一种小型吊运机的两级测重变速预警装置，其特征在于，微型供电模块还包括降压单元，所述降压单元为LM7805三端稳压器。

5.根据权利要求1所述的一种小型吊运机的两级测重变速预警装置，其特征在于，所述报警装置为声光报警器。