專利名稱：塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種塔吊設(shè)備的顯示裝置，特別是一種塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器。
二背景技術(shù)：
塔吊設(shè)備由于有旋轉(zhuǎn)、調(diào)幅、起重三大功能，使用中方便靈活，廣泛地應(yīng)用在各種起吊物品的場合，特別是目前建筑業(yè)修建高層建筑吊送材料物品最理想的機(jī)械。但是塔吊在使用中，沒有直觀、可視讀、能跟蹤顯示的儀器，使運(yùn)行中很難做到一次性到位，它的準(zhǔn)確到位、安全避障，全憑操作員目測和與指揮員協(xié)調(diào)完成，當(dāng)工作面在盲視區(qū)和夜間視物條件差的情況下作業(yè)時(shí)，給操作員和指揮員帶來極大的不便，因操作員目測不準(zhǔn)和指揮失誤，輕則產(chǎn)生擦掛碰撞，重則引發(fā)安全事故，形成安全隱患，給操作員和指揮員帶來一種精神負(fù)擔(dān)。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便靈活，能自動(dòng)跟蹤顯示，使操作準(zhǔn)確到位，安全避障的塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器。
本實(shí)用新型采用這樣的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，一種塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器，有直流穩(wěn)壓電源，其特點(diǎn)是包括有主控制單元、進(jìn)出行程探頭、主鉤升降行程探頭、左右角度旋轉(zhuǎn)探頭、接口電路單元、LED數(shù)碼顯示單元和外設(shè)控制電路單元，進(jìn)出行程探頭、主鉤升降行程探頭及左右角度旋轉(zhuǎn)探頭三者電路相同，并分別設(shè)于塔吊主鉤進(jìn)出調(diào)幅鋼繩繩輪和主鉤升降鋼繩繩輪的一側(cè)，以及塔吊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速器減速軸上，它們的輸出端與接口電路單元的輸入端連接，接口電路單元的輸出端分別與主控制單元的數(shù)據(jù)輸入端口和外設(shè)控制電路單元的輸入端連接，主控制單元的輸出端口分別與LED數(shù)碼顯示單元的輸入端和接口電路單元的另一輸入端連接，外設(shè)控制電路的輸出與塔機(jī)的附電路連接。
按本實(shí)用新型提供的塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器，操作時(shí)操作員向主控制單元輸入被吊物的高度、吊臂左右旋轉(zhuǎn)的角度、主鉤進(jìn)出行程調(diào)幅尺度的各高、低端點(diǎn)值，并由LED數(shù)字顯示單元進(jìn)行預(yù)置顯示，被吊物的運(yùn)行情況經(jīng)進(jìn)出行程探頭、主鉤開降行程探頭、左右角度旋轉(zhuǎn)探頭自動(dòng)跟蹤檢測的正反向運(yùn)動(dòng)的計(jì)數(shù)信號和定位信號，該數(shù)字信號經(jīng)接口電路單元向主控制單元輸入進(jìn)行處理后，主控制單元輸出的信號，控制LED數(shù)碼顯示單元進(jìn)行顯示。當(dāng)被吊送物品接近預(yù)置的高低兩個(gè)端點(diǎn)附近時(shí)，就會有聲、光信號提示操作員，以便適時(shí)停機(jī)，避免安全隱患的形成。一旦行程顯示與預(yù)置數(shù)字吻合，主控制單元即可發(fā)出控制信號，控制信號經(jīng)接口電路單元驅(qū)動(dòng)外設(shè)控制電路單元控制塔機(jī)本身自有的附電路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)關(guān)機(jī)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、使用方便靈活，能自動(dòng)跟蹤顯示，給操作員提供輕松自如的工作環(huán)境，操作準(zhǔn)確到位、安全避障，從而提高生產(chǎn)效率和塔吊的使用壽命，減少安全事故的發(fā)生。
四

本實(shí)用新型有如下附圖圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是主控制單元的電路原理圖；圖3是進(jìn)出行程探頭、主鉤升降行程探頭、左右角度旋轉(zhuǎn)探頭的電路原理圖；圖4是接口電路單元的電路原理圖；圖5是LED數(shù)碼顯示單元的電路原理圖；圖6是外設(shè)控制電路單元的電路原理圖；圖7是主鉤升降、進(jìn)出行程、左右旋轉(zhuǎn)標(biāo)識燈的電路原理圖；圖8是直流穩(wěn)壓電源電路原理圖。
五具體實(shí)施方式
下面參照附圖說明本實(shí)用新型的實(shí)施方案。如圖1所示，一種塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器，有直流穩(wěn)壓電源4，其特點(diǎn)是包括有主控制單元9、進(jìn)出行程探頭1、主鉤升降行程探頭2、左右角度旋轉(zhuǎn)探頭3、接口電路單元8、LED數(shù)碼顯示單元7和外設(shè)控制電路單元5，進(jìn)出行程探頭1、主鉤升降行程探頭2及左右角度旋轉(zhuǎn)探頭3三者電路相同，并分別設(shè)于塔吊主鉤進(jìn)出調(diào)幅鋼繩繩輪和主鉤升降鋼繩繩輪的一側(cè)，以及塔吊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速器減速軸上，它們的輸出端與接口電路單元8的輸入端連接，接口電路單元8的輸出端分別與主控制單元9的數(shù)據(jù)輸入端口和外設(shè)控制電路單元5的輸入端連接，主控制單元9的輸出端口分別與LED數(shù)碼顯示單元7的輸入端和接口電路單元8的另一輸入端連接，外設(shè)控制電路5的輸出與塔機(jī)的附電路連接。
按附圖所示的實(shí)施方案中，主控制單元9由CPU數(shù)據(jù)處理器U1、八D鎖存器U2、3-八位數(shù)據(jù)并行I/O可編程接口U3、數(shù)據(jù)存儲器U4、三極管V1、晶體振蕩器Y、電容C1、C2、C3、電阻R1、R2、蜂鳴器DY、鍵盤JP組成，輸入端CPU數(shù)據(jù)處理器U1的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出端口與接口電路單元8中的光電耦合器U15A-U15D、U16A-U16C的輸出端連接，輸出端CPU數(shù)據(jù)處理器U1的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出端口及3-八位數(shù)據(jù)并行I/O可編程接口U3的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出端口和鍵盤JP的存儲鍵M鍵一端分別與LED數(shù)碼顯示單元7中的多位LED驅(qū)動(dòng)器U5-U9的輸入端和接口電路單元首)中的光電耦合器U17A-U170、U18A、U18B、U16C的輸入端連接，如圖2所示。鍵盤JP設(shè)有0-9數(shù)字鍵，設(shè)置數(shù)左、右、上、下移動(dòng)一位的按鍵、LED亮度調(diào)整(明暗)鍵，復(fù)位鍵、存儲鍵M、預(yù)置鍵，在按下預(yù)置鍵的情況下，可操作上述各鍵，預(yù)置數(shù)字或復(fù)位。按下存儲鍵M經(jīng)接口電路由CPU數(shù)據(jù)處理器U1進(jìn)行處理后存儲器U4存儲，使當(dāng)前數(shù)據(jù)不丟失。由三極管V1、電阻R2和蜂鳴器DY構(gòu)成聲音報(bào)警器，當(dāng)各行程接近預(yù)置數(shù)字時(shí)發(fā)聲報(bào)警。
三個(gè)相同電路的進(jìn)出行程控頭1、主鉤升降行程探頭2和左右角度旋轉(zhuǎn)探頭3由與非門U23A、U23B、電壓比較器U24A-24D、紅外發(fā)射接收器U27、U28、電阻R57-R66、三端穩(wěn)壓器U29組成，輸出端電壓比較器U24C輸出的計(jì)數(shù)信號LJ、HJ、QJ和電壓比較器U24D輸出的定位信號LDJ、HDJ、QDJ分別與接口電路單元8中的電壓比較器U12B、U12D、U12A、U12C、U13C、U13D的正向輸入端連接，各探頭的紅外發(fā)射接收器U27、U28分別對應(yīng)設(shè)于塔吊主鉤進(jìn)出調(diào)幅鋼繩繩輪和主鉤升降鋼繩繩輪的一側(cè)及塔吊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速器減速軸上，如圖3所示。進(jìn)出行程探頭1的紅外發(fā)射接收器U27、U28安裝于塔吊主鉤進(jìn)出調(diào)幅鋼繩繩輪一側(cè)，利用鋼繩進(jìn)出運(yùn)動(dòng)，通過傳動(dòng)輪的正反運(yùn)動(dòng)獲取兩路數(shù)字信號，兩路數(shù)字信號被送入U(xiǎn)24A、U24B進(jìn)行電壓比較，比較后的數(shù)字信號送入U(xiǎn)23A、U23B組成的RS觸發(fā)器進(jìn)行數(shù)字電信號的先后鑒別，經(jīng)U24C比較后輸出進(jìn)出調(diào)幅鋼繩正反運(yùn)動(dòng)的定位信號LDJ，而由U24A輸出的信號同時(shí)被送入U(xiǎn)24D，經(jīng)U24D比較后輸出進(jìn)出調(diào)幅鋼繩正反運(yùn)動(dòng)的計(jì)數(shù)信號LJ。進(jìn)出調(diào)幅計(jì)數(shù)信號LJ和定位信號LDJ送入接口電路單元中，經(jīng)電壓比較器U12B、U12C處理后經(jīng)光耦合器U15C、U15B隔離，輸出數(shù)據(jù)信號給主控制單元中的CPU數(shù)據(jù)處理器U1的P3.3、P2.5口，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后從U1的P1.3、P1.5輸出至LED數(shù)碼顯示單元中的多位LED驅(qū)動(dòng)器U8，從LED數(shù)碼管顯示鋼繩運(yùn)動(dòng)的實(shí)際值。主鉤升降行程探頭的紅外發(fā)射接收器安裝于主鉤升降鋼繩繩輪的一側(cè)，將取得的升降鋼繩正反運(yùn)動(dòng)的計(jì)數(shù)信號HJ和定位信號HDJ如前述的處理程序，經(jīng)多位LED驅(qū)動(dòng)器U8，從LED數(shù)碼管顯示鋼繩運(yùn)動(dòng)的實(shí)際值。左右角度旋轉(zhuǎn)探頭3的紅外發(fā)射接收器安裝于塔吊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速器減速軸上，通過減速軸的正反旋轉(zhuǎn)來獲取信號，將取得的轉(zhuǎn)角計(jì)數(shù)信號QJ和定位信號QDJ如前述處理程序，經(jīng)多位LED驅(qū)動(dòng)器U9，從LED數(shù)碼管旋轉(zhuǎn)角度的實(shí)際值。
接口電路單元8由電壓比較器U12A-U12D、U13A-U13D、U14A-U14D、光電耦合器U15A-U15D、U16A-U16D、U17A-U17D、U18A、U18B、電阻R24-R51組成，一組輸入端電壓比較器U12B、U12D、U12A、U12C、U13C、U13D的正向輸入端分別與進(jìn)出行程探頭1、主鉤升降行程探頭2、左右角度旋轉(zhuǎn)探頭3的計(jì)數(shù)信號LJ、HJ、QJ和定位信號LDJ、HDJ、QDJ輸出端連接，一組輸出端光電耦合器U15A-U15D、U16A-U16C的輸出端分別與主控制單元9中的CPU數(shù)據(jù)處理器U1的I/O輸入輸出端口連接，另一組輸入端光電耦合器U17A-U17D、U18A、U18B、U16C的輸入端分別與主控制單元9中的3-八位數(shù)據(jù)并行I/O可編程接口U3的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出端口和鍵盤JP的存儲鍵M鍵的一端連接，另一組輸出端電壓比較器U13B、U13A、U14D、U14C、U14B、U14A的輸出端與外設(shè)控制電路單元5的輸入端連接，如圖4所示。
LED數(shù)碼顯示單元7由多位LED驅(qū)動(dòng)器U5-U9、LED數(shù)碼管LED1-LED39、發(fā)光二極管L7、L8、L9、電阻R19-R23、電容C14-C18組成，輸入端多位LED驅(qū)動(dòng)器U5-U9的輸入端與主控制單元9中的CPU數(shù)據(jù)處理器U1的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出口連接，如圖5所示。通過主控制器9中的鍵盤JP和CPU數(shù)據(jù)處理器U1提供預(yù)置數(shù)字信號，經(jīng)多位LED驅(qū)動(dòng)器U5、U6、U7，分別由LED1-LED8、LED9-LED16、LED17-LED24顯示預(yù)置的進(jìn)出行程、主鉤升降行程的最高位和最低位，及轉(zhuǎn)動(dòng)角度的左、右值。通過主控制單元9中的鍵盤JP和CPU數(shù)據(jù)處理器U1，經(jīng)多位LED驅(qū)動(dòng)器U9預(yù)置各探頭行程組別，從數(shù)碼管LED33-LED35分別顯示各探頭組別。經(jīng)接口電路單元8和主控制單元9的CPU數(shù)據(jù)處理器U1，由多位LED驅(qū)動(dòng)器U8、U9驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管LED25-LED28、LED29-LED32、LED36-LED39顯示各探頭提供的當(dāng)前值，在當(dāng)前值接近或等于預(yù)置數(shù)字時(shí)各路經(jīng)發(fā)光二極管L7、L8、L9發(fā)光提示。
外設(shè)控制電路單元5由比較器U25A-U25C、U26A-U26C、直流繼電器JX1-JX6組成，輸入端各電壓比較器的正向輸入端分別與接口電路單元8的輸出端電壓比較器U13B、U13A、U14D、U14C、U14B、U14A的輸出端連接，各直流繼電器的常開觸頭分別與塔機(jī)的各路附電路的電流輸入端連接，如圖6所示。當(dāng)各探頭獲得的數(shù)字接近或等于預(yù)置的高低端數(shù)字時(shí)，繼電器啟動(dòng)，從而通過繼電器觸頭控制塔機(jī)的控制電路，斷開該路電源，使該路停止工作。
由電壓比較器U10A-U10D、U11A、U11B、發(fā)光二極管L1-L6、電阻R52-R56組成的主鉤升降、進(jìn)出行程、左右旋轉(zhuǎn)標(biāo)識燈，輸入端電壓比較器U10A、U10D、U11A的反向輸入端和電壓比較器U10B、U10C、U11B的正向輸入端的共接并與主控制單元9中的CPU數(shù)據(jù)處理器U1的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出口連接，如圖7所示。分別由發(fā)光二極管L1和L2、L3和L4、L5和L6指示當(dāng)前各路所處位置狀態(tài)。
直流穩(wěn)壓電源4由變壓器T1、整流橋堆U19、U20、三端穩(wěn)壓器U21、U22、電容C4-C12組成，為各單元電路提供工作電壓。
權(quán)利要求1.一種塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器，有直流穩(wěn)壓電源(4)，其特征是包括有主控制單元(9)、進(jìn)出行程探頭(1)、主鉤升降行程探頭(2)、左右角度旋轉(zhuǎn)探頭(3)、接口電路單元(8)、LED數(shù)碼顯示單元(7)和外設(shè)控制電路單元(5)，進(jìn)出行程探頭(1)、主鉤升降行程探頭(2)及左右角度旋轉(zhuǎn)探頭(3)三者電路相同，并分別設(shè)于塔吊主鉤進(jìn)出調(diào)幅鋼繩繩輪和主鉤升降鋼繩繩輪的一側(cè)，以及塔吊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速器減速軸上，它們的輸出端與接口電路單元(8)的輸入端連接，接口電路單元(8)的輸出端分別與主控制單元(9)的數(shù)據(jù)輸入端口和外設(shè)控制電路單元(5)的輸入端連接，主控制單元(9)的輸出端口分別與LED數(shù)碼顯示單元(7)的輸入端和接口電路單元(8)的另一輸入端連接，外設(shè)控制電路(5)的輸出與塔機(jī)的附電路連接。
2.按權(quán)利要求1所述的塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器，其特征是所述的主控制單元(9)由CPU數(shù)據(jù)處理器(U1)、八D鎖存器(U2)、3-八位數(shù)據(jù)并行I/O可編程接口(U3)、數(shù)據(jù)存儲器(U4)、三極管(V1)、晶體振蕩器(Y)、電容(C1、C2、C3)、電阻(R1、R2)、蜂鳴器(DY)、鍵盤(JP)組成，輸入端CPU數(shù)據(jù)處理器(U1)的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出端口與接口電路單元(8)中的光電耦合器(U15A-U15D、U16A-U16C)的輸出端連接，輸出端CPU數(shù)據(jù)處理器(U1)的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出端口及3-八位數(shù)據(jù)并行I/O可編程接口(U3)的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出端口和鍵盤(JP)的存儲鍵M鍵一端分別與LED數(shù)碼顯示單元(7)中的多位LED驅(qū)動(dòng)器(U5-U9)的輸入端和接口電路單元(8)中的光電耦合器(U17A-U170、U18A、U18B、U16C)的輸入端連接。
3.按權(quán)利要求1所述的塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器，其特征是所述的三個(gè)相同電路的進(jìn)出行程控頭(1)、主鉤升降行程探頭(2)和左右角度旋轉(zhuǎn)探頭(3)由與非門(U23A、U23B)、電壓比較器(U24A-24D)、紅外發(fā)射接收器(U27、U28)、電阻(R57-R66)、三端穩(wěn)壓器(U29)組成，輸出端電壓比較器(U24C)輸出的計(jì)數(shù)信號(LJ、HJ、QJ)和電壓比較器(U24D)輸出的定位信號(LDJ、HDJ、QDJ)分別與接口電路單元(8)中的電壓比較器(U12B、U12D、U12A、U12C、U13C、U13D)的正向輸入端連接，各探頭的紅外發(fā)射接收器(U27、U28)分別對應(yīng)設(shè)于塔吊主鉤進(jìn)出調(diào)幅鋼繩繩輪和主鉤升降鋼繩繩輪的一側(cè)及塔吊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速器減速軸上。
4.按權(quán)利要求1所述的塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器，其特征是所述的接口電路單元(8)由電壓比較器(U12A-U12D、U13A-U13D、U14A-U14D)、光電耦合器(U15A-U15D、U16A-U16D、U17A-U17D、U18A、U18B)、電阻(R24-R51)組成，一組輸入端電壓比較器(U12B、U12D、U12A、U12C、U13C、U13D)的正向輸入端分別與進(jìn)出行程探頭(1)、主鉤升降行程探頭(2)、左右角度旋轉(zhuǎn)探頭(3)的計(jì)數(shù)信號(LJ、HJ、QJ)和定位信號(LDJ、HDJ、QDJ)輸出端連接，一組輸出端光電耦合器(U15A-U15D、U16A-U16C)的輸出端分別與主控制單元(9)中的CPU數(shù)據(jù)處理器(U1)的I/O輸入輸出端口連接，另一組輸入端光電耦合器(U17A-U17D、U18A、U18B、U16C)的輸入端分別與主控制單元(9)中的3-八位數(shù)據(jù)并行I/O可編程接口(U3)的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出端口和鍵盤(JP)的存儲鍵M鍵的一端連接，另一組輸出端電壓比較器(U13B、U13A、U14D、U14C、U14B、U14A)的輸出端與外設(shè)控制電路單元(5)的輸入端連接。
5.按權(quán)利要求1所述的塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器，其特征是所述的LED數(shù)碼顯示單元(7)由多位LED驅(qū)動(dòng)器(U5-U9)、LED數(shù)碼管(LED1-LED39)、發(fā)光二極管(L7、L8、L9)、電阻(R19-R23)、電容(C14-C18)組成，輸入端多位LED驅(qū)動(dòng)器(U5-U9)的輸入端與主控制單元(9)中的CPU數(shù)據(jù)處理器(U1)的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出口連接。
6.按權(quán)利要求1所述的塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器，其特征是所述的外設(shè)控制電路單元(5)由比較器(U25A-U25C、U26A-U26C)、直流繼電器(JX1-JX6)組成，輸入端各電壓比較器的正向輸入端分別與接口電路單元(8)的輸出端電壓比較器(U13B、U13A、U14D、U14C、U14B、U14A)的輸出端連接，各直流繼電器的常開觸頭分別與塔機(jī)的各路附電路的電流輸入端連接。
7.按權(quán)利要求1所述的塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器，其特征是還設(shè)有由電壓比較器(U10A-U10D、U11A、U11B)、發(fā)光二極管(L1-L6)、電阻(R52-R56)組成的主鉤升降、進(jìn)出行程、左右旋轉(zhuǎn)標(biāo)識燈，輸入端電壓比較器(U10A、U10D、U11A)的反向輸入端與電壓比較器(U10B、U10C、U11B)的正向輸入端的共接端與主控制單元(9)中的CPU數(shù)據(jù)處理器(U1)的數(shù)據(jù)I/O輸入輸出口連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種塔吊行程自動(dòng)跟蹤顯示器，有直流穩(wěn)壓電源，其特征是包括有主控制單元、進(jìn)出行程探頭、主鉤升降行程探頭、左右角度旋轉(zhuǎn)探頭、接口電路單元、LED數(shù)碼顯1示單元和外設(shè)控制電路單元，進(jìn)出行程探頭、主鉤升降行程探頭及左右角度旋轉(zhuǎn)探頭三者電路相同，并分別設(shè)于塔吊主鉤進(jìn)出調(diào)幅鋼繩繩輪和主鉤升降鋼繩繩輪的一側(cè)，以及塔吊旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速器減速軸上，它們的輸出端與接口電路單元的輸入端連接，接口電路單元的輸出端分別與主控制單元的數(shù)據(jù)輸入端口和外設(shè)控制電路單元的輸入端連接，主控制單元的輸出端口分別與LED數(shù)碼顯示單元的輸入端和接口電路單元的另一輸入端連接，外設(shè)控制電路的輸出與塔機(jī)的附電路連接。
文檔編號B66C23/00GK2741950SQ20042010511
公開日2005年11月23日 申請日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者鄭德元, 趙長全 申請人:鄭德元, 趙長全