CN209514357U - 工程机械智能伺服系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工程机械智能伺服系统，涉及工程机械，旨在解决现有的挖掘机不适合进入某些环境工作，影响使用效果的问题，其技术方案要点是：包括电机以及用于调节电机转速的变频器，还包括远程控制机构，所述远程控制机构包括：次级控制器，其耦接于变频器，用于控制变频器；无线通讯组件，其耦接于在次级控制器，用于供次级控制器接收或发送电信号；远端控制器，其无线连接于无线通讯组件，用于对次级控制器控制。本实用新型的工程机械智能伺服系统，其可以辅助工作人员远程操控工程机械，从而使得工程机械的效果更佳。

Description

工程机械智能伺服系统

技术领域

本实用新型涉及工程机械，更具体地说，它涉及一种工程机械智能伺服系统。

背景技术

目前，一般的挖掘机都是由柴油发动机驱动，其在使用时存在以下问题：使用时会产生大量废气，所以其在封闭或通风不佳的环境（地下隧道等）下，使用效果不佳，为此市面上逐渐出现有以电动机驱动的挖掘机。电动无挖掘机具有节能、环保等特点，从而被逐渐推广。

在挖掘机的使用过程中，有时需要其进入某些特殊环境（危险品泄漏等）中作业，而这类环境工作人员进入危险性较大，因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种工程机械智能伺服系统，其可以辅助工作人员远程操控工程机械，从而使得工程机械的效果更佳。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种工程机械智能伺服系统，包括电机以及用于调节电机转速的变频器，还包括远程控制机构，所述远程控制机构包括:

次级控制器，其耦接于变频器，用于控制变频器；

无线通讯组件，其耦接于在次级控制器，用于供次级控制器接收或发送电信号；

远端控制器，其无线连接于无线通讯组件，用于对次级控制器控制。

通过采用上述技术方案，工作人员可以通过远端控制器对次级控制器远程操控，再由次级控制器对变频器控制，即对电机控制；从而本实用新型应用于电动挖掘机后，可以辅助工作人员远程操控工程机械，可以使得工程机械的效果更佳。

本实用新型进一步设置为：所述次级控制器连接有工况采集组件。

本实用新型进一步设置为：所述工况采集机构包括编码器，所述编码器的联动于电机的输出轴，且检测反馈转速检测信号至次级控制器。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以通过编码器对电机的实际转速进行检测，并将检测得到的转速检测值反馈到次级控制器上，以便工作人员对电机的实际驱动状况了解，从而使用效果更佳。

本实用新型进一步设置为：所述工况采集机构还包括振动传感器，所述振动传感器设置于电机的外壳，且检测反馈振动检测信号至次级控制器。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以通过振动传感器检测电机的振动信息，并反馈到次级控制器上，供工作人员使用，从而方便工作人员了解电机的运作是否正常，从而使用效果更佳。

本实用新型进一步设置为：所述远端控制器包括主控计算机和遥控器，所述遥控器包括遥控主板以及次级无线通讯模块，所述遥控主板耦接有人机交互机构。

通过采用上述技术方案，工作人员可以通过主控计算机和遥控器对次级控制器遥控。

本实用新型进一步设置为：所述人机交互机构包括通讯测试按键，所述遥控主板耦接有警示器一，当所述通讯测试按键触发，所述遥控器向次级控制器发送预设的通讯测试信号，当所述次级控制器接收到通讯测试信号，所述次级控制器发送预设的通讯正常信号至遥控器，当所述遥控器接收到通讯正常信号，其控制警示器一开启。

通过采用上述技术方案，工作人员可以通过遥控器上的通讯测试按键对本实用新型的无线通讯功能进行检测，以判断遥控功能是否可以进行。

本实用新型进一步设置为：所述人机交互机构还包括功能测试开启按键和功能测试关闭按键，当所述功能测试开启按键触发，所述次级控制器停止控制变频器，并发送对主控计算机的响应输出至主控计算机，当所述功能测试关闭按键触发，所述次级控制器恢复对变频器控制，并停止发送对主控计算机的响应输出至主控计算机。

通过采用上述技术方案，工作人员可以通过功能测试开启按键检查本实用新型的遥控功能是否正常，以防止设备故障带来不利影响，从而使用效果更佳。

本实用新型进一步设置为：所述遥控器包括盒体，所述遥控主板和次级无线通讯模块设置于盒体内，所述人机交互机构延伸出盒体端面，所述盒体上铰接有防护盖，所述防护盖罩设人机交互机构。

通过采用上述技术方案，工作人员可以通过防护盖罩设住人机交互机构，以避免工作人员误触人机交互机构而干扰本实用新型的正常使用效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：设置有次级控制器对电机的变频器控制，为次级控制器配置有无线通讯组件，无线通讯组件无线连接有远端控制器，从而工作人员可以远端对电机操控，本实用新型应用于电动挖掘机后，可以辅助工作人员远程操控工程机械，可以使得工程机械的效果更佳。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图一，主要用以展示对电机的远程控制结构；

图2为本实用新型的遥控器的结构示意图，主要用以展示整体结构；

图3为图2的局部爆炸视图，主要用以展示遥控主板和人机交互机构的结构；

图4为本实用新型的系统框图二，主要用以展示遥控主板的控制结构。

图中：1、电机；2、变频器；3、次级控制器；31、工况采集机构；311、编码器；312、振动传感器；4、无线通讯组件；5、远端控制器；51、主控计算机；52、遥控器；520、盒体；5201、防护盖；521、遥控主板；522、次级无线通讯模块；523、人机交互机构；5231、通讯测试按键；5232、功能测试开启按键；5233、功能测试关闭按键；54、警示器一。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

工程机械智能伺服系统，参照图1，包括电机1（三相异步电机、伺服电机等）以及用于调节电机转速的变频器2。为辅助工作人员远程操控工程机械，以使得工程机械的效果更佳，本实用新型还包括远程控制机构，远程控制机构包括：

次级控制器3，其包括单片机或MCU等处理单元，次级控制器3电信号于变频器2，以用于对变频器2控制。

无线通讯组件4，其可选择LoRa通信模块（例如：AS62–T20型），或其他类似通信模块；无线通讯组件4电信号连接于次级控制器3，用作远程控制的建立单元；

远端控制器5，其包括主控计算机51，主控计算机51联网，并安装于工作人员的办公点，或现场监管中心。主控计算机51无线连接于无线通讯组件4，以便通过无线通讯组件4对次级控制器3，即变频器2控制。

由于应用有本实用新型的电动挖掘机等可以做远程控制，从而生产出的挖掘机能够适应更多使用需求，进而使用效果更好。

参照图1，为了加强使用效果，本实用新型还设置有工况采集组件31，工况采集组件31包括编码器311和振动传感器312。

其中编码器311其同轴或通过齿轮联动于电机1的输出轴，以用于检测电机的转速，并输出转速检测信号。编码器311电信号连接于次级控制器3，以检测反馈电机1的转速信息到次级控制器3。

振动传感器312安装固定在电机1的外壳上，用于感知电机1的振动情况；振动传感器312同样连接于次级控制器3，以反馈相应的振动量。

使用时，次级控制器3接收到转速检测值和振动检测值后，通过无线通讯组件4将其发送至主控计算机51，以供工作人员参考。工作人员可以通过转速检测值了解电机1的实际转速，以实时掌控其驱动情况；可以通过振动检测值了解电机1的振动频率，且可以将采用时间和振动检测值制成振动曲线图，以方便掌控电机1是否正常运行；当电机1的电压不稳定或故障时，其振动异常，从而工作人员可以及时了解，并做出反应。

参照图2、图3和图4，本实用新型的远端控制器5还包括遥控器52，遥控器52包括呈长方体状的盒体520，盒体520内部呈中空结构，其由两个子盒体相互卡接成型。

在盒体520内安装固定有遥控主板521，遥控主板521为集成电路板，包括有处理器（MCU/单片机）。盒体520内还安装有次级无线通讯模块522，次级无线通讯模块522选择适配无线通讯组件4的种类和型号；次级无线通讯模块522电信号连接于遥控主板521，以便遥控器52对次级控制器3遥控。

参照图2和图4，遥控器52上还安装有人机交互机构523，人机交互机构523包括通讯测试按键5231、功能测试开启按键5232和功能测试关闭按键5233。

上述三个按键分别安装，且电信号连接于遥控主板521，其触发端穿出盒体520，以供用户操作。

在遥控主板521内预设通讯测试信号；当用户按下通讯测试按键5231，遥控主板521通过次级无线通讯模块522向无线通讯组件4发送通讯测试信号。次级控制器3预设通讯正常信号；当次级控制器3通过无线通讯组件4接收到通讯测试信号，其通过无线通讯组件4反馈通讯正常信号到遥控主板521。在盒体520上安装警示器一54，警示器一54选择LED灯，其电信号于遥控主板521。当遥控主板521接收到通讯正常信号，其控制警示器一54开启，以提示工作人员本实用新型的无线通讯功能正常。

在遥控主板521内预设功能测试开始信号；当用户按下功能测试开启按键5232，遥控主板521发送功能测试开始信号到次级控制器3，之后次级控制器3停止输出控制信号到变频器2，且此时次级控制器3接收到主控计算机51后的响应信号通过无线通讯组件4发送到主控计算机51，以便工作人员检查本实用新型的各项遥控功能是否正常。

在控制主板521内预设功能测试关闭信号；当用户按下功能测试关闭按键5233，遥控主板521发送功能测试关闭信号到次级控制器3，之后次级控制器3回复输出控制信号到变频器2，且此时次级控制器3不再反馈对主控计算机51的响应信号至主控计算机51。

为辅助判断功能测试按键是否被触发，遥控器52上分别安装两个LED警示灯，两个LED警示灯分别电信号连接于遥控主板521，且在两个按键按下时点亮。

参照图2，为防止工作人员不慎触发遥控器52，在遥控器52上铰接有适配的防护盖5201，防护盖5201呈内腔一侧开口的方体结构，其盖合后罩设于人机交互机构523，从而减小误触几率，加强使用效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种工程机械智能伺服系统，包括电机（1）以及用于调节电机转速的变频器（2），其特征在于：还包括远程控制机构，所述远程控制机构包括:

次级控制器（3），其耦接于变频器（2），用于控制变频器（2）；

无线通讯组件（4），其耦接于在次级控制器（3），用于供次级控制器（3）接收或发送电信号；

远端控制器（5），其无线连接于无线通讯组件（4），用于对次级控制器（3）控制。

2.根据权利要求1所述的工程机械智能伺服系统，其特征在于：所述次级控制器（3）连接有工况采集机构（31）。

3.根据权利要求2所述的工程机械智能伺服系统，其特征在于：所述工况采集机构（31）包括编码器（311），所述编码器（311）的联动于电机（1）的输出轴，且检测反馈转速检测信号至次级控制器（3）。

4.根据权利要求3所述的工程机械智能伺服系统，其特征在于：所述工况采集机构（31）还包括振动传感器（312），所述振动传感器（312）设置于电机（1）的外壳，且检测反馈振动检测信号至次级控制器（3）。

5.根据权利要求1所述的工程机械智能伺服系统，其特征在于：所述远端控制器（5）包括主控计算机（51）和遥控器（52），所述遥控器（52）包括遥控主板（521）以及次级无线通讯模块（522），所述遥控主板（521）耦接有人机交互机构（523）。

6.根据权利要求5所述的工程机械智能伺服系统，其特征在于：所述人机交互机构（523）包括通讯测试按键（5231），所述遥控主板（521）耦接有警示器一（54），当所述通讯测试按键（5231）触发，所述遥控器（52）向次级控制器（3）发送预设的通讯测试信号，当所述次级控制器（3）接收到通讯测试信号，所述次级控制器（3）发送预设的通讯正常信号至遥控器（52），当所述遥控器（52）接收到通讯正常信号，其控制警示器一（54）开启。

7.根据权利要求6所述的工程机械智能伺服系统，其特征在于：所述人机交互机构（523）还包括功能测试开启按键（5232）和功能测试关闭按键（5233），当所述功能测试开启按键（5232）触发，所述次级控制器（3）停止控制变频器（2），并发送对主控计算机（51）的响应输出至主控计算机（51），当所述功能测试关闭按键（5233）触发，所述次级控制器（3）恢复对变频器（2）控制，并停止发送对主控计算机（51）的响应输出至主控计算机（51）。

8.根据权利要求6所述的工程机械智能伺服系统，其特征在于：所述遥控器（52）包括盒体（520），所述遥控主板（521）和次级无线通讯模块（522）设置于盒体（520）内，所述人机交互机构（523）延伸出盒体（520）端面，所述盒体（520）上铰接有防护盖（5201），所述防护盖（5201）罩设人机交互机构（523）。