專利名稱：塔式起重機(jī)起重性能顯示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種塔式起重機(jī)起重性能顯示儀。
背景技術(shù)：
塔式起重機(jī)(俗稱“塔吊”以下簡稱塔吊)是建筑行業(yè)用來起重吊裝運輸必不可少的一種大型起重機(jī)械設(shè)備，在建筑領(lǐng)域中廣泛大量地使用，其作用是任何其它設(shè)備都不能代替的。目前的塔吊基本上還是沿用一貫的手動方式操作，以往經(jīng)常會因為塔吊起重發(fā)生斷吊臂等事故，由于塔吊司機(jī)不知道牽引小車在某一位置時最大能吊多重的貨物，也不知道正在吊的貨物有多重，所以發(fā)生事故也就不可避免了。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是解決現(xiàn)有塔吊在工作過程中無法顯示牽引小車在某一位置時最大吊重量及正在吊的貨物有多重，而易發(fā)生事故的問題，提供一種能實時準(zhǔn)確顯示牽引小車的準(zhǔn)確位置和與之對應(yīng)的最大吊重量的塔式起重機(jī)起重性能顯示儀。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是包括起升機(jī)構(gòu)鋼絲繞繩系統(tǒng)、變幅機(jī)構(gòu)牽引鋼絲繞繩系統(tǒng)及顯示儀，所述顯示儀由單片機(jī)、地址鎖存器、數(shù)據(jù)存儲器、輸入輸出接口、光電隔離電路、顯示電路、A/D轉(zhuǎn)換、鍵盤、稱重傳感器、光電旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器及聲光報警電路組成，單片機(jī)的P0作為數(shù)據(jù)口分別與地址鎖存的輸入端口、數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)口、輸入輸出接口的數(shù)據(jù)口連接，地址鎖存的輸出端口作為地址口與數(shù)據(jù)存儲器的低8位地址口連接，單片機(jī)的P2口作為高8位地址口直接與數(shù)據(jù)存儲器的高8位地址口連接，輸出接口的PA、PB、PC口分別與起升重量顯示、最大吊重顯示、小車變幅顯示的譯碼電路連接，稱重傳感器的模擬信號與A/D 10模擬輸入端口連接，A/D變換后的數(shù)字輸出端口與輸入接口的PA口相連，光電旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器的兩相脈沖信號與光電隔離的輸入端連接，隔離后的輸出直接與單片機(jī)的中斷口INT0和INT1連接；鍵盤與輸入接口的PC口連接，聲光報警與單片機(jī)的P10口連接。
所述數(shù)據(jù)存儲器采用非易失性SDRAM。
所述光電旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器安裝在變幅機(jī)構(gòu)牽引鋼絲繞繩系統(tǒng)的牽引卷筒上，將牽引卷筒的正向或反向運動轉(zhuǎn)化為A相脈沖信號或B相脈沖信號。
所述稱重傳感器安裝在起升機(jī)構(gòu)鋼絲繞繩系統(tǒng)上，一端固定在臂端固定點上，另一端與牽引繩連接。
所述最大吊重顯示器由載重小車變幅位置轉(zhuǎn)換而來，載重小車在不同位置其所對應(yīng)的最大吊重量不同。
對于不同臂長的塔吊，通過鍵盤進(jìn)行選擇設(shè)置；對于不同的工作倍率，通過鍵盤進(jìn)行選擇設(shè)置。
設(shè)定起點基準(zhǔn)復(fù)位按鍵功能，載重小車位置標(biāo)尺以1米的脈沖個數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)。
設(shè)有45米和50米臂長選擇，設(shè)有2倍率和4倍率工作選擇。
所述聲光報警電路由單片機(jī)的P1口經(jīng)光電耦合蕊片隔離放大后驅(qū)動蜂嗚器以及點亮發(fā)光二極管。
所述光電隔離電路由光電旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器的兩相信號經(jīng)光電耦合隔離后與單片機(jī)的中斷口INT0和INT1連接。
本實用新型的優(yōu)點是可以實時顯示塔吊瞬時吊重量，實時顯示牽引小車的準(zhǔn)確位置和與之對應(yīng)的最大吊重量。也就是說塔吊司機(jī)在操作過程中，可以通過顯示儀觀察到牽引小車即時的準(zhǔn)確位置以及在此位置時塔吊所能起吊的最大重量，同時還可以準(zhǔn)確知道塔吊目前所吊貨物的重量。該塔吊起重機(jī)起重性能顯示儀安全、實用、準(zhǔn)確，用現(xiàn)代的高新技術(shù)裝備傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)業(yè)，使其更具有可操作性和產(chǎn)品更上一層次。


圖1是本實用新型顯示儀原理框圖；圖2是起升機(jī)構(gòu)鋼絲繞繩系統(tǒng)示意圖；圖3是變幅機(jī)構(gòu)牽引鋼絲繞繩系統(tǒng)示意圖；
圖4是顯示儀聲光報警電路圖；圖5是顯示儀光電隔離電路圖；圖6是顯示儀顯示電路圖。
具體實施方式
如圖1所示該顯示儀由單片機(jī)1、地址鎖存2、數(shù)據(jù)存儲器3、輸入接口9、輸出接口4、光電隔離電路13、顯示電路5、6、7、A/D轉(zhuǎn)換10、鍵盤12、稱重傳感器11、光電旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器14及聲光報警電路8構(gòu)成，單片機(jī)1采用MCS51系列單片機(jī)或與之兼容的單片機(jī)，片內(nèi)含有程序存儲器無須外接EPROM；地址鎖存器2采用74HC373蕊片；數(shù)據(jù)存儲器3采用SDRAM非易失性存儲器；輸入接口9和輸出接口4采用可編程輸入輸出并行接口蕊片82C55A；起升重量顯示5、最大吊重顯示6和小車變幅顯示7，均采用兩位LED數(shù)碼顯示。如圖6所示，分別由輸出接口蕊片4的PA口、PB口和PC口經(jīng)譯碼器蕊片4511譯碼后送出顯示；A/D10采用8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)送入輸入接口蕊片9的PA口，鍵盤12的數(shù)據(jù)則送入PC口；如圖4所示，聲光報警電路8由單片機(jī)1的P1口經(jīng)光電耦合蕊片隔離放大后驅(qū)動蜂嗚器以及點亮發(fā)光二極管；如圖5所示，光電旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器14的兩相信號經(jīng)光電耦合隔離后與單片機(jī)1的中斷口INT0和INT1連接。
如圖2所示，為起升機(jī)構(gòu)鋼絲繞繩系統(tǒng)，由起升卷筒22、塔頂滑輪21、起重量限制器滑輪15、載重小車16、臂端固定點17、上滑輪18、吊鉤19、牽引繩20等構(gòu)成，該系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)，其工作原理不再介紹。所述稱重傳感器11的一端固定在臂端固定點17上，另一端則與牽引繩20連接，一旦吊鉤19上吊有重物，則反映在牽引繩20上的拉力被稱重傳感器11檢測到，并將其變換為電訊號通過傳輸線送入A/D 10轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號經(jīng)輸入接口9給單片機(jī)1進(jìn)行處理。
如圖3所示，為變幅機(jī)構(gòu)牽引鋼絲繞繩系統(tǒng)，由牽引卷筒23、臂架上弦導(dǎo)輪24、牽引繩25、臂架根部導(dǎo)輪26、臂架頭部導(dǎo)輪27等構(gòu)成，該系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)，其工作原理不再介紹。光電旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器14安裝在牽引卷筒23上，當(dāng)載重小車16運動時，牽引卷筒23轉(zhuǎn)動，帶動安裝在卷筒上的旋轉(zhuǎn)編碼器14轉(zhuǎn)動并發(fā)出A、B兩相的脈沖信號，如圖5所示，A、B兩相脈沖信號經(jīng)光電耦合電路分別送入單片機(jī)1的中斷口INT0和INT1。
本實用新型工作原理如圖1所示，當(dāng)顯示器通電時，單片機(jī)1從數(shù)據(jù)存儲器3取出保存在里面的最大吊重顯示6和小車變幅顯示7顯示，而稱重傳感器11就把載重小車吊鉤19上的載重量轉(zhuǎn)變成電壓信號，此電壓信號輸入A/D轉(zhuǎn)換10進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號經(jīng)輸入接口9送到單片機(jī)1進(jìn)行處理，單片機(jī)1一方面將此重量與小車當(dāng)前位置的最大吊重比較，若檢測到的實際吊重量大于最大吊重，亦即顯示儀起升重量顯示5大于最大吊重顯示6，則單片機(jī)1立即通過P1口向聲光報警電路8輸出連續(xù)的“滴”聲信號，該信號經(jīng)光耦隔離電路(見圖4)并由放大電路放大后推動蜂嗚器發(fā)聲和發(fā)光二極管閃爍顯示。
如圖3所示，當(dāng)小車變幅機(jī)構(gòu)工作時，牽引卷筒23轉(zhuǎn)動，安裝在牽引卷筒23側(cè)的光電放旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器14將卷筒的圓周運動轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的A、B兩相脈沖信號，如圖1所示，該脈沖信號經(jīng)光電隔離電路13分別送到單片機(jī)1的兩個中斷口INT0和INT1(見圖5)，單片機(jī)1接到中斷脈沖信號后即時進(jìn)行中斷處理程序，一方面將此脈沖數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的小車變幅距離經(jīng)輸出接口4給小車變幅顯示7顯示2位距離數(shù)值，同時同步將其放入數(shù)據(jù)存儲器3內(nèi)進(jìn)行儲存，另一方面將該脈沖數(shù)對應(yīng)距離的數(shù)值再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的最大吊重數(shù)據(jù)，送到最大吊重顯示器6顯示并將該最大吊重量與由稱重傳感器11檢測到的實際吊重量進(jìn)行比較，從而判斷塔吊是否超重。
如圖1所示，45米與50米臂長選擇、2倍率與4倍率選擇、小車位置基準(zhǔn)清零和1米脈沖設(shè)定，由鍵盤12設(shè)置完成，并保存在數(shù)據(jù)存儲器3指定的存儲單元內(nèi)。當(dāng)載重小車16在某一距離時，其最大吊重在不同的臂長和不同的倍率時所對應(yīng)的數(shù)值不同。
權(quán)利要求1.一種塔式起重機(jī)起重性能顯示儀，包括起升機(jī)構(gòu)鋼絲繞繩系統(tǒng)、變幅機(jī)構(gòu)牽引鋼絲繞繩系統(tǒng)及顯示儀，其特征在于所述顯示儀由單片機(jī)(1)、地址鎖存器(2)、數(shù)據(jù)存儲器(3)、輸入輸出接口(9、4)、光電耦合隔離(13)、顯示電路(5、6、7)、A/D轉(zhuǎn)換(10)、鍵盤(12)、稱重傳感器(11)、光電旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器(14)及聲光報警電路(8)組成，單片機(jī)(1)的P0作為數(shù)據(jù)口分別與地址鎖存(2)的輸入端口、數(shù)據(jù)存儲器(3)的數(shù)據(jù)口、輸入輸出接口(4、9)的數(shù)據(jù)口連接，地址鎖存(2)的輸出端口作為地址口與數(shù)據(jù)存儲器(3)的低8位地址口連接，單片機(jī)(1)的P2口作為高8位地址口直接與數(shù)據(jù)存儲器(3)的高8位地址口連接，輸出接口(4)的PA、PB、PC口分別與起升重量顯示(5)、最大吊重顯示(6)、小車變幅顯示(7)的譯碼電路連接，稱重傳感器(11)的模擬信號與A/D10模擬輸入端口連接，A/D變換后的數(shù)字輸出端口與輸入接口(9)的PA口相連，光電旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器(14)的兩相脈沖信號與光電隔離(13)的輸入端連接，隔離后的輸出直接與單片機(jī)(1)的中斷口INT0和INT1連接；鍵盤(12)與輸入接口(9)的PC口連接，聲光報警(8)與單片機(jī)(1)的P10口連接。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式起重機(jī)起重性能顯示儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)存儲器(3)采用非易失性SDRAM。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式起重機(jī)起重性能顯示儀，其特征在于所述光電旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器(14)安裝在變幅機(jī)構(gòu)牽引鋼絲繞繩系統(tǒng)的牽引卷筒(23)上，將牽引卷筒(23)的正向或反向運動轉(zhuǎn)化為A相脈沖信號或B相脈沖信號。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式起重機(jī)起重性能顯示儀，其特征在于所述稱重傳感器(11)安裝在起升機(jī)構(gòu)鋼絲繞繩系統(tǒng)上，一端固定在臂端固定點(17)上，另一端與牽引繩(20)連接。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式起重機(jī)起重性能顯示儀，其特征在于所述最大吊重顯示(6)由載重小車變幅位置轉(zhuǎn)換而來，載重小車(16)在不同位置其所對應(yīng)的最大吊重量不同。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式起重機(jī)起重性能顯示儀，其特征在于對于不同臂長的塔吊，通過鍵盤(12)進(jìn)行選擇設(shè)置；對于不同的工作倍率，通過鍵盤(12)進(jìn)行選擇設(shè)置。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式起重機(jī)起重性能顯示儀，其特征在于設(shè)定起點基準(zhǔn)復(fù)位按鍵功能，載重小車(16)位置標(biāo)尺以1米的脈沖個數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)。
8.據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式起重機(jī)起重性能顯示儀，其特征在于設(shè)有45米和50米臂長選擇，設(shè)有2倍率和4倍率工作選擇。
9.據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式起重機(jī)起重性能顯示儀，其特征在于所述聲光報警電路(8)由單片機(jī)(1)的P1口經(jīng)光電耦合蕊片隔離放大后驅(qū)動蜂嗚器以及點亮發(fā)光二極管。
10.據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式起重機(jī)起重性能顯示儀，其特征在于所述光電隔離電路(13)由光電旋轉(zhuǎn)編碼器或霍爾傳感器(14)的兩相信號經(jīng)光電耦合隔離后與單片機(jī)(1)的中斷口INT0和INT1連接。
專利摘要本實用新型公開了一種塔式起重機(jī)起重性能顯示儀，該顯示儀包括起升機(jī)構(gòu)鋼絲繞繩系統(tǒng)、變幅機(jī)構(gòu)牽引鋼絲繞繩系統(tǒng)及顯示儀，通過將塔吊起升重量和小車變幅距離以及同步顯示與小車距離對應(yīng)的最大吊重量，進(jìn)行實時檢測顯示，一旦小車在某一位置檢測到的起升重量大于同步顯示的最大吊重量時，則顯示儀會立即發(fā)出超重警告信號，起到安全保護(hù)作用，操作人員工作起來也無后顧之憂。本實用新型安全、準(zhǔn)確、可靠、實用。
文檔編號B66C13/16GK2656388SQ0324682
公開日2004年11月17日 申請日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月30日
發(fā)明者傅健 申請人:傅健