专利名称：全自动钎探机的制作方法
技术领域：
本实用新型全自动钎探机，涉及一种勘测建筑物地基地质的装置。
技术背景在房屋建筑施工前要对地基土层状况进行钎探。目前常用的是打钎探测， 一般采用 人工操作，方法是人工抡8-IO磅重的铁锤，举到70-80cm高度，然后自由落下，将钢 钎一点点打进土层，每打入30-50cm为一段，共打五段，深1.5-2.5m。每打一段记录 一次锤数，如果每打一段的锤数相同则表示土层均匀，如果其中一段的锤数较少，则表 示在该段的土层有疏松或空洞等地下构造。这种钎探方法，升锤高度控制不一致导致夯 击力一致性差，计数、钎探深度等都需要操作人员记录来完成，大量繁琐工作容易产生 失误，导致钎探效果不佳，影响建筑质量。随着钎探技术的发展，市面出现一部分靠电 动机和行程开关控制的自动钎探机，配备有电气控制柜，解决了频繁升锤浪费劳动力的 情况。但是这种钎探机仍然需要人工计数，并且数据不能存储，突然断电以后数据将消 失，给使用造成大量不便。 实用新型内容根据以上现有技术中的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作简 便省力、工效高、具有数据存储和掉电数据保存功能的全自动钎探机。本实用新型解决其技术问题，所采用的技术方案是全自动钎探机，包括机架、夯钎 机构、电机，机架上设置有与夯钎机构对应的锤数接近开关、段数接近开关、限位开关， 其特征在于所述锤数接近开关、段数接近开关、限位开关以及电机连接一控制器，所述控 制器包括一个含有操作面板和连线插槽的盒体，盒体内安装含各种功能电路的线路板、空 气开关、交流接触器和工频变压器，所述插槽包括电源线插槽、行程开关插槽和电机插槽， 同时设置接地端子，行程开关插槽外部连接锤数接近开关、段数接近开关、限位开关，电 机插槽外部连接电机，电源线插槽外连接380V电源，内通过导线连接空气开关的输入端， 空气开关的输出端通过交流接触器的触点连接电机插槽，空气开关的输出端还连接工频变 压器的初级线圈，线路板上的各种功能电路包括电源电路、USB接口电路、RS232通讯接口电路、不掉电存储器电路、显示及键盘扫描电路、报警电路、开关量输入电路和开关量输 出电路，电源电路的输入端连接工频变压器的次级线圈，各种功能电路分别与单片机I/O端连接，行程开关插槽连接开关量输入电路的输入端，开关量输出电路输出端经三级管进行电流放大后控制小型继电器，继电器的触点连接交流接触器的线圈，操作面板设置RS232 接口、键盘、USB接口、数码管和指示灯。本实用新型主要技术特点在于采用控制器实现钎探机的自动控制，提高钎探效率，节 省人力、物力。所述单片机Ul连接由电容Cl、 C2和晶振Ml组成的晶体振荡电路，用于提供单片机 Ul所需时钟信号，以及发光二极管L1和电阻R8组成的数据存盘指示电路，单片机U1采 用C8051F系列芯片，所述USB接口电路包括接插件P3，电容C3、 C4，晶振M2和USB接口 芯片U4， USB驱动芯片U4的输出端连接接插件P3，输入端连接单片机Ul的P2. 5脚和P2. 6 脚，控制端连接单片机U1的P2.3脚，电容C3、 C4和晶振M2组成的USB接口芯片U4的晶 振电路，所述不掉电存储电路包括芯片U2，芯片U2与单片机Ul采用I2C总线连接，所述 开关量输入和开关量输出电路包括电阻R1-R3、 R6、 R7、三极管T2、 二极管D1、继电器KM1 和光电耦合器U5、 U6，电阻Rl与光电耦合器U5A的输入端串联在+ 12V和行程开关插槽之 间，光电耦合器U5A的输出端连接单片机U1的P3.4脚，电阻R2与光电耦合器U5B的输入 端串联在+ 12V和行程开关插槽之间，光电耦合器U5B的输出端连接单片机U1的P3.5脚， 电阻R3与光电耦合器U6B的输入端串联在+12V和行程开关插槽之间，光电耦合器U6B的 输出端连接单片机Ul的P3. 6脚，电阻R6与光电耦合器U6A的输入端串联在+ 5V和单片 机U1的P2.2之间，光电耦合器U6A的输出端通过电阻R7连接三极管T2的基极，三极管 T2的集电极接地，射电极通过并联的继电器KM1和二极管D1连接+ 12V，继电器KM1的常 开触点连接接插件Pl的两端,接插件Pl连接交流接触器的线圈，RS232接口电路包括RS232 接口芯片U3，电容C5-C8和接插件P2， RS232芯片U3的Cl +脚和Cl一脚之间连接电容C5， C2+脚和C2—脚之间连接电容C6， V+脚通过电容C7接地，V—通过电容C8接地，R10UT 脚和T1IN脚分别连接单片机Ul的P2. 5脚和P2. 6脚，R1IN脚和T10UT脚分别连接接插件 P2的2脚和3脚。电源电路的输出端连接单片机电路、USB接口电路、不掉电存储器电路、显示及键 盘扫描电路、开关量输入和开关量输出电路等，为这些电路提供直流电源支持。使用时，电源线插槽连接380V交流电，行程开关插槽连接段数接近开关、锤数接 近开关和高度限位开关，获取段数、锤数、高度限制等开关量信号，电机插槽连接自动钎探机的动力电机。操作人员起动自动钎探机后，本实用新型会自动记录每段内的击打 锤数，并存放在线路板内部不掉电存储器内。当自动钎探机移到下一探孔位置，并且不 进行楼号设置和孔号设置时，按下操作面板的键盘7 "起/停"键，电机开始起动，探 孔的编号自动加l，开始记录新探孔的段数及锤数，上一探孔的数据已经存储。钎探完 毕后可以通过USB接口将数据转存到U盘中。也可以通过RS232接口进行传输。其中所述的单片机电路CPU采用混合信号系统级芯片C8051F系列，它功能强、处 理速度快，系统集成度高、工作可靠，使用一片芯片即可满足钎探机的性能要求。所述的不掉电存储器电路采用新型存储器芯片，它与单片机采用12(:总线联接。 本自动钎探机不掉电存储器具有存储容量高、存储速度快、存储周期长，能够满足自动 钎探机数据的存储要求，在钎探过程中突然断电，恢复供电后钎探工作可以继续进行， 完全不受断电影响。所述的显示及键盘扫描电路包括数码显示电路和键盘扫描电路，数码显示电路采用 9只超高亮数码管，分别对应操作面板上的楼号(2位)、孔号(3位)、段数(l位)及 锤数(3位)，键盘7通过位扫描驱动芯片连接单片机的输入端。数码显示电路采用PNP 型三极管驱动，通过段译码电路，将单片机提供的BCD码数据，分段显示在操作面板的 LED上，显示及键盘扫描电路采用动态扫描。所述的线路板设置的报警电路连接单片机的输出端。当线路板发生异常或存储U盘 时发生错误以及钎探时遇到石层钎探某一段内锤数超过限值值时，起动报警电路，报警 电路为声光报警。所述的线路板设置的RS232接口电路，当USB接口损坏不能正确存储钎探数据时可 以采用RS232接口将存储在不掉电存储器中的数据上传到计算机中，以免不必要的损 失。本实用新型自动钎探机所具有的有益效果是通过采用新型不掉电存储芯片，能够 做到钎探过程中突然断电，恢复供电后钎探工作可以继续进行，完全不受断电影响。采 用混合信号处理器处理钎探数据，处理速度快、芯片集成度高、系统工作可靠。采用大 众产品U盘为存储介质，使用简单方便、数据存储安全可靠。采用非接触电感式接近开 关采集段数和锤数，代替国内同类产品采用机械式行程开关所带来的频繁更换所带来的 成本高、效率低等缺点。本实用新型具有升锤时的高度限值功能，当升锤达到钎探机顶 部时，将自动停止升锤，保护电机和钎探机的安全。自动化程度高，提高了钎探效率， 节省人力、物力。
图1是本实用新型控制器盒体的主视图；图2是本实用新型控制器的电气原理方框图；图3是本实用新型控制器线路板的电路原理图；图4是本实用新型的结构示意图；图5是图4纵向滑杆的结构简图；图6是图4升降架的结构简图；图7为图4中的A处放大图； 图8为图7的右视图。图1-8是本实用新型的最佳实施例，其中1、盒体 2、电源线插槽 3、电机 插槽 4、行程开关插槽 5、接地端子 6、RS232接口 7、键盘 8、USB接口 9、 数码管 10、指示灯 11、机架 12、传动链条 13、减速机 14、电机 15、 底座 16、万向轮 17、行走轮 18、转向轮 19、夯锤 20、凸块 21、挡块 22、纵向链轮 23、升降架 24、纵向滑杆 25、计数链条 26、链轮 27、滑 轮 28、夹钎装置 29、挂杆 30、段数接近开关 31、滚轮 32、挂杆33、 限位开关 34、锤数接近开关35、光杆R1 R8、电阻C1 C8、电容Tl、 T2、 PNP三极管Dl、续流二极管 Ll、 L2、发光二极管Bl、蜂鸣器M1、M2、晶振Ul、处理器U2、不掉电存储器 U3、 RS232接口芯片U4、 USB驱动芯片U5、 U6、光耦P1 P3、接插件。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述如图4一8所示，本实用新型的钎探机，包括机架ll和夯钎机构，夯钎机构包括 升降架23和夯锤19，升降架23纵向滑动安装在机架11的纵向滑杆24上。机架11 的底座25上安装电机14与减速机13。纵向滑杆24的顶端装有链轮26，底部安装转 向轮18，链轮26、转向轮18与减速机13之间通过传动链条12联接。升降架上间隔 竖直安装两个纵向链轮22,传动链条在两个纵向链轮之间发生转向。夯锤19套装在光 杆35上，光杆35固定在升降架23上，夯锤上固定联接凸块20，与传动链条12上等 间距间隔设置的挂杆29相配合。升降架23上铰接一可以阻挡纵向链轮22转动的挡块 21。在底座15上设置有锤数接近开关34与传动链条上的挂杆29对应，纵向滑杆24 的顶端与链轮26同轴装有滑轮27，计数链条25的一端绕过固定在底座15的滚轮31，连接升降架23底部，另一端联接钢丝绳，钢丝绳绕过滑轮27，钢丝绳的另一端联接在 升降架23上部，计数链条25上间隔等距离设有挂杆32，在底座设有段数接近开关30 与计数链条上的挂杆32对应。底座15下方后部安装行走轮17，前端安装万向轮16。纵向链轮22为相隔一定距离竖直安装的两个链轮，传动链条在两个链轮之间发生 转向，当夯锤19升到一定高度(限位开关33处)时，传动链条2转弯，使挂杆29与 凸块20脱离，夯锤19自由落下。使用时，将挡块21插入纵向链轮22的齿间，启动电机14，减速机13运转，并带 动传动链条12旋转运动，升降架23被提起，将探钎安装在夯锤19的下部的夹钎装置 28上；将挡块21拨离纵向链轮22，纵向链轮22开始旋转，传动链条12旋转运动， 传动链条12上的挂杆29与夯锤19上的凸块20配合挂联，带动夯锤19沿升降架23 的光杆上移。当夯锤19到限位开关33高度时，传动链条12转弯，挂杆29与凸块20 脱离，夯锤19自由落下，砸在夹钎装置28上，完成一次打钎，如此反复，直至将探 钎打入需要的深度。底座上设置有与传动链条12相适应的锤数接近开关34，传动链条 12转动时，挂杆29打击/接近锤数接近开关34，完成打击锤数的自动计数。同时，当 升降架23上下移动时，计数链条25随之运动，计数链条25的挂杆打击/接近段数接 近开关30，自动完成钎探段数统计。提钎时，将挡块21插入纵向链轮22的齿间，启动电机14，减速机13运转，并带 动传动链条12旋转运动，升降架23连同探钎被提起。限位开关33、锤数接近开关34和段数接近开关30以及电机电联接控制器。如图1所示，控制器的盒体1上设置有电源线插槽2、电机插槽3、行程开关插槽 4、接地端子5和操作面板。操作面板设置有RS232接口 6、键盘7、 USB接口8、数码 管9和指示灯10。接地端子5外部接地，内部连接机箱壳体。盒体1内部安装设置有单片机电路的线路板。数码管9位于操作面板的右上部，分为四个部分，自左至右分别为"楼号"(两位 数字)、"孔号"(三位数字)、"段数"(一位数字)、"锤数"(三位数字)。键盘7设置多个功能按键，位于操作面板的右侧。共有22个按键，分为两个部分， 最右侧上下排列的三个椭圆形按键"升锤"、"起/停"、"暂停"、用于钎探时电机的控 制，而左侧的19个按键用于停机(电机停止转动)状态下操作，分为功能按键(矩形 或正方形按键)和数字键(倾斜的椭圆键)。指示灯io设置指示存盘状态和报警指示。图3为电气原理图框图，电源线插槽的三相电源线通过空气开关连接交流接触器的 触点一端，交流接触器触点的另一端连接电机插槽。空气开关输出端的Al相连接交流 接触器的线圈一端，交流接触器线圈另一端连接线路板上中间继电器常开触点，由线路 板控制电机的起动和停止。空气开关输出端的Bl相和中线N连接工频变压器的初级线 圈。工频变压器的次级线圈输出15V+、 15V—和8V+、 8V—两组交流信号，经线路板 整流滤波后向线路板其它电路供电。使用时，电源线插槽连接380V三相四线制交流电，中线N必须连接，以便控制电 路使用220V交流电。行程开关插槽连接自动钎探机各个部位的段数接近开关、锤数接 近开关和高度限位开关，获取段数、锤数、高度限制等开关量信号。电机插槽连接自动 钎探机的动力电机。盒体1上设置有操作面板。操作面板上设置数据显示窗口和用于参数设置和钎探机 控制的功能按键。操作面板下面设有各种功能的线路板，包括单片机电路、电源电路、 RS232接口电路、USB接口电路、报警电路、不掉电存储器电路、显示及键盘扫描电路、 开关量输入电路和开关量输出电路等。图4为线路板的电路原理图。单片机Ul的XTAL1脚和XTAL2脚之间连接由电容Cl、 C2和晶振Ml组成的晶振电 路，单片机Ul的P2. 1脚串联由发光二极管Ll和电阻R8组成的数据存盘指示电路。单 片机U1的13、 14脚为编程接口，用于控制软件的下载。单片机U1采用C8051F系列芯 片。它功能强、处理速度快，系统集成度高、工作可靠，使用一片即可满足钎探机的控 制要求。USB接口电路包括接插件P3、电容C3、 C4，晶振M2和USB驱动芯片U4， USB驱动 芯片U4的输出端连接接插件P3,输入端连接单片机Ul的P2. 5脚和P2. 6脚，控制端 连接单片机U1的P2.3脚，电容C3、 C4和晶振M2组成晶振电路向U4提高时钟信号。 操作面板上设置有USB接口 (即接插件P3),存储在控制器内部不掉电存储器上的数据 可以通过按压"数据存盘"按键转存到U盘上。不掉电存储器U2的A0脚、Al脚、A2脚、SDA脚和SCL脚分别连接单片机Ul的P0. 0 脚 P0.2脚、P0.4脚和P0.5脚。本自动钎探机采用的不掉电存储器芯片U2具有存储 容量大、保存时间长、存储速度快等特点，能够满足自动钎探机数据的存储要求，在钎 探过程中突然断电，恢复供电后钎探工作可以继续进行，完全不受断电影响。开关量输入和开关量输出电路包括电阻R1 R3、 R6、 R7、三极管T2、 二极管D1、 继电器KM1和光耦U5、 U6。电阻R1与光耦U5A的输入端串联在+ 12V和行程开关插槽 之间，光耦U5A的输出端连接单片机U1的P3.4脚，作为"段数"输入。电阻R2与光 耦U5B的输入端串联在+ 12V和行程开关插槽之间，光耦U5B的输出端连接单片机Ul 的P3.5脚，作为"锤数"输入。电阻R3与光耦U6B的输入端串联在+ 12V和行程开关 插槽之间，光耦U6B的输出端连接单片机Ul的P3. 6脚，作为"限高"输入。采用非接 触式接近开关采集段数和锤数，因此寿命远远大于机械式接近开关。限高输入因使用频 率较低因此可以采用廉价的机械式接近开关。三路开关量信号均采用光电隔离，以免外 部干扰引入到线路板内，影响程序的正常执行。三路信号采用中断方式进入单片机U1， 保证了信号的响应速度。电阻R6与光耦U6A的输入端串联在+ 5V和处理器P2. 2之间， 光耦U6A的输出端通过电阻R7连接三极管T2的基极。三极管T2的集电极接地，射电 极通过并联的继电器KM1和二极管Dl连接+12V。继电器KM1的常开触点连接接插件 Pl的两端，接插件Pl连接交流接触器的线圈。单片机Ul输出的信号通过光耦经三级 管T2放大后驱动继电器KM1线圈，继电器KM1的一组常开触点控制交流接触器线圈的 通断，交流接触器的触点控制电机的起停。报警电路包括电阻R4、 R5，发光二极管L2，蜂鸣器B1和三极管T1，电阻R4和发 光二极管L2串联，然后与蜂鸣器B1并联连接在+ 5V和三极管T1的射电极之间。三极 管Tl的集电极接地，基极通过电阻R5连接单片机Ul的P2. 7脚。当线路板发生异常或 存储U盘时发生错误以及钎探时遇到石层钎探某一段内锤数超过限值时，单片机U1的 P2.7脚控制报警时蜂鸣器B1发声，同时L2闪亮。RS232接口电路包括RS232芯片U3，电容C5-C8和接插件P2(即操作面板上的RS232 接口6)， RS232芯片U3的C1+脚和C1—脚之间连接电容C5， C2+脚和C2—脚之间连 接电容C6， V+脚通过电容C7接地，V—通过电容C8接地，R10UT脚和T1IN脚分别连接 单片机Ul的P2. 5脚和P2. 6脚，R1IN脚和T10UT脚分别连接接插件P2的2脚和3脚。 RS232接口电路与USB接口电路并联连接在单片机Ul的P2. 5脚和P2. 6脚。当USB接 口损坏不能正确存储钎探数据时，可以采用RS232接口将存储在不掉电存储器中的数据 上传到计算机中，以免不必要的损失。显示及键盘扫描电路采用较为普遍的数码显示电路和键盘扫描电路。数码显示电路 采用9只超高亮数码管，在操作面板上对应设置为楼号、孔号、段数及锤数，键盘扫描 电路的按键设置在操作面板上，按键通过位扫描驱动芯片连接单片机Ul的P1.0脚 PL3脚。数码显示电路采用PNP型三极管驱动，通过段译码电路，将单片机U1的P3.0 脚 P3. 3脚提供的BCD码数据，分段显示在操作面板的LED上。电源电路采用线性稳压电源，优点是简单、可靠、成本低、纹波小，采用来自空气 开关B1相的交流220伏输入，经工频变压器输出两路15VAC和8VAC交流信号，再经整 流、滤波、稳压输出+ 12VDC、十5VDC和+ 3.3VDC三路直流信号，其中+ 12VDC供外部 接近开关使用、+5乂0(:供线路板外部其他电路使用、+3.3VDC供单片机U1使用。本实用新型可以通过设置，配用在AQT-lx系列钎探机时，实现以下功能1自动计数操作人员起动钎探机电机运行后，操作面板显示的孔号将自动加1，此探孔下的段 数和锤数将显示在操作面板的LED数码管9上，当前楼号下的某一探孔完成后，数据会 自动保存。当机器移到下一探孔位置，并且不进行楼号设置和孔号设置时，按下键盘7 的"起/停"按键，控制器自动将探孔的编号加l，并记录新探孔的数据，保证上一探 孔的数据不丢失。楼号和孔号的设置通过操作面板上的键盘7完成。2断电数据保存当钎探过程中突然断电时，控制器能够将断电之前的数据，包括楼号、孔号、段及 当前段的锤数保存，恢复供电后钎探工作可以在当前段及当前锤数下继续进行，完全不 受断电影响。3自动停机出现下列两种情况时会自动停机 当前探孔完成达到预定的深度(7段)； 钎探过程中某段遇见石层受阻锤击数超过120(修改软件可以改变该值，最大 255)。4高度限值功能在钎探机的顶部安装作用于限高的一个机械式接近开关(限位开关33)，当执行升 锤操作时，锤头提升到顶部接触到限位开关33，控制器将自动停止升锤，保护电机和 钎探机的安全。5数据擦除当确认控制器内存储的数据已安全地转存到U盘上并能成功地在计算机上读出时， 控制器内部存储的数据可以擦除，以便进行后面的钎探工作，擦除控制器内部数据的操 作是常按键盘7的"数据擦除"按键5秒以上，数码管9楼号显示器显示擦除进度，显当显示00时表示擦除完成。 6多栋楼同时钎探设置楼号存储的目的是不同楼号的探孔编号可以重合而不会发生混淆，楼号选择范 围为00 99，孔号选择范围为000~999,控制器能够存储的数据大小由控制器内部存 储器容量决定，可以存储800 3000个孔*楼号的数据(视存储器容量而定)；操作说明1升锤升缍操作是通过按压键盘7的"升锤"按键实现的。当操作人员按下"升锤"按键 时，电机14开始运行；释放按键时，电机14停止。利用此功能，可以将升降架23升 到高端，以便安装探钎。此功能只有在停机状态下才有效。升锤过程具有保护功能，当 按压"升锤"按键不放升降架23升到钎探机顶部接触到限位开关33时，电机14将自 动停止运行，保护电机和钎探机的安全。不能短时间内频繁按下和释放"升锤"按键，这样有损于电机的寿命。2起动若钎探机接线正确，加电后数码管9会显示前一个探孔的数据，此时操作人员可以 通过按压键盘7的"楼号设置"和"孔号设置"按键进行楼号和孔号的设置，当不进行 楼号和孔号设置时，按压"起/停"按键，楼号不变孔号自动加l，当进行"楼号设置" 或"孔号设置"后再按压"起/停"按键楼号和孔号均不加1。按压"起/停"按键后 电机14开始运行，进行正常的钎探工作，每锤击一次，数码管9内的"锤数"会自动 加1。当探钎下降300咖后，数码管9内的"缍数"会自动变为0，而"段数"显示会 变为2，表示第一段完成，开始本孔的第二段钎探。这个过程一直循环执行，当"段数" 显示为7后，探钎再下降300mm。钎探机会自动停机，标志此探孔钎探过程结束(探钎 已经下降2.1m)，并将各段的锤数记录在控制器内。停机后，数码管9内的"锤数"会 自动变为0，而"段数"显示会变为1，"楼号"和"孔号"保持原数据不变。此状态下， 可以进行升锤、拔钎等工作。之后移动钎探机到下一个探孔位置，在按下"起/停"按 键之前可以进行参数设置工作，如不进行参数设置再按"起/停"按键起动电机运行， 此时"孔号"会自动加1，按此模式进行，可连续进行多个孔的钎探过程。第1000个 孔完成后("探孔编号"显示为999)，操作人员应做一次数据记录或设置新的楼号，虽 然数据不会被第覆盖而丢失，但在存储的数据中将出现同楼号同孔号的数据，容易因其 引起混淆。3停机有四种情况可以停机。自动停机当前探孔完成达到预定的深度(7段)或钎探过程中某段的锤击数超过 120 (受阻)。人为停机运行过程中，按下键盘7的"起/停"键会使钎探机停止，人为停机会 造成当前探孔工作终止，但不影响下一个孔的钎探工作。按压操作面板"暂停"按键，此时电机14将停止工作，数码管9显示当前数据， 再一次按压操作面板"暂停"键将继续进行钎探工作。非正常停机断电也会造成停机，但是，恢复供电后钎探工作可以继续进行，完全 不受断电影响。 4设置有2个参数需要通过键盘7进行设置，分别为楼号设置和孔号设置，两者的设置类 似于计算机键盘输入，可以通过按压"退格"键修改刚刚输入的数字，确认设置正确后 按压"确认"键完成参数设置，需要注意的是刚刚设置完"楼号"或"孔号"，按压"起 /停"键起动电机开始钎探时，孔号不自动加1。一般必须在停止状态下，才能进行参数设置。5数据存储将U盘插入到USB接口 8 (接插件P3)上，按压"数据存盘"按键，此时"存盘" 指示灯IO (发光二极管L1)(兰灯)亮，U盘的指示灯闪亮，表示正在进行数据传输， 当"存盘"指示灯(兰灯)熄灭时表示数据存储到U盘的工作已经完成，可以拔下U盘， 插拔U盘时可以不用断电。当插入U盘"存盘"指示灯不亮或者是闪亮时说明此时在故障状态，不能进行数据 存盘，首先确认U盘的完好性，其次是拔下U盘、关闭电源开关，重新供电再按压"数 据存盘"按键，如果"存盘"指示灯(兰灯)还是闪亮或不亮，说明控制器发生故障需 暂停使用，请专业人员检査维修。另外钎探机控制器内部的不掉电存储器的容量是有限的，为了数据的安全性建议1 个工作日完成后就应进行一次数据转存，所谓数据转存就是将钎探机控制器采集存储的 数据存储到U盘中，再将U盘的数据存储到计算机上。数据存储必须在停止状态下才能进行。6数据清除钎探机控制器内部的不掉电存储器的容量是有限的，因此需定期清除控制器内部存 储器内存储的数据，建议l个工作日完成后就应进行一次数据转存，确认数据转存成功 后即可清除控制器内部存储的数据，清除数据的方法为按压操作面板"清除数据"按键， 为防止因误操作而使数据丢失，需长按"清除数据"按键5秒以上即可以将存储器内部 数据全部清零并且复位存储指针，保证下一次存储数据时从存储器头部开始存储。数据清除必须在停止状态下才能进行。7暂停如果工作过程中出现故障需要暂停时，则可以按压操作面板"暂停"按键，此时电 机将停止工作，显示器显示当前数据，故障排除需要重新工作时再一次按压操作面板"暂 停"按键将继续进行钎探工作。
权利要求1、一种全自动钎探机，包括机架(11)、夯钎机构、电机(14)，机架(11)上设置有与夯钎机构对应的锤数接近开关(34)、段数接近开关(30)、限位开关(33)，其特征在于所述锤数接近开关(34)、段数接近开关(30)、限位开关(33)以及电机(14)连接一控制器，所述控制器包括一个含有操作面板和连线插槽的盒体(1)，盒体(1)内安装含各种功能电路的线路板、空气开关、交流接触器和工频变压器，所述插槽包括电源线插槽(2)、行程开关插槽(4)和电机插槽(3)，同时设置接地端子(5)，行程开关插槽(4)外部连接锤数接近开关(34)、段数接近开关(30)和限位开关(33)，电机插槽(3)外部连接电机(14)，电源线插槽(2)外连接380V电源，内通过导线连接空气开关的输入端，空气开关的输出端通过交流接触器的触点连接电机插槽(3)，空气开关的输出端还连接工频变压器的初级线圈，线路板上的各种功能电路包括电源电路、USB接口电路、RS232通讯接口电路、不掉电存储器电路、显示及键盘扫描电路、报警电路、开关量输入电路和开关量输出电路，电源电路的输入端连接工频变压器的次级线圈，各种功能电路分别与单片机I/O端连接，行程开关插槽(4)连接开关量输入电路的输入端，开关量输出电路输出端经三级管T2进行电流放大后控制小型继电器KM1，继电器的触点连接交流接触器的线圈，操作面板设置RS232接口(6)、键盘(7)、USB接口(8)、数码管(9)和指示灯(10)。
2、 根据权利要求l所述的全自动钎探机，其特征在于所述单片机U1连接有由电容 Cl、 C2和晶振Ml组成的晶体振荡电路以及发光二极管Ll和电阻R8组成的数据存盘指 示电路，单片机U1采用C8051F系列芯片，所述USB接口电路包括接插件P3，电容C3、 C4，晶振M2和USB接口芯片U4， USB驱动芯片U4的输出端连接接插件P3，输入端连 接单片机Ul的P2. 5脚和P2. 6脚，控制端连接单片机Ul的P2. 3脚，电容C3、 C4和晶 振M2组成的USB接口芯片U4的晶振电路，所述不掉电存储电路包括芯片U2，芯片U2 与单片机Ul釆用I2C总线连接，所述开关量输入和开关量输出电路包括电阻Rl-R3、 R6、 R7、三极管T2、 二极管D1、继电器KM1和光电耦合器U5、 U6，电阻Rl与光电耦合器 U5A的输入端串联在+12V和行程开关插槽之间，光电耦合器U5A的输出端连接单片机 Ul的P3. 4脚，电阻R2与光电耦合器U5B的输入端串联在+ 12V和行程开关插槽之间， 光电耦合器U5B的输出端连接单片机Ul的P3. 5脚，电阻R3与光电耦合器U6B的输入端串联在+12V和行程开关插槽之间，光电耦合器U6B的输出端连接单片机Ul的P3. 6 脚，电阻R6与光电耦合器U6A的输入端串联在+5V和单片机U1的P2.2之间，光电耦 合器U6A的输出端通过电阻R7连接三极管T2的基极，三极管T2的集电极接地，射电 极通过并联的继电器KM1和二极管Dl连接+12V，继电器KM1的常开触点连接接插件 Pl的两端，接插件P1连接交流接触器的线圈，所述RS232接口电路包括RS232接口芯 片U3，电容C5-C8和接插件P2， RS232芯片U3的C1+脚和C1一脚之间连接电容C5， C2+脚和C2—脚之间连接电容C6， V+脚通过电容C7接地，V—通过电容C8接地，R10UT 脚和T1IN脚分别连接单片机Ul的P2. 5脚和P2. 6脚，R1IN脚和T10UT脚分别连接接 插件P2的2脚和3脚。
专利摘要全自动钎探机，包括机架、夯钎机构、电机，机架上设置有与夯钎机构对应的锤数接近开关、段数接近开关、限位开关，主要技术特点在于这些开关以及电机连接控制器，控制器包括一含有操作面板和连线插槽的盒体，盒体内安装含各种功能电路的线路板、空气开关、交流接触器和工频变压器，所述插槽包括电源线插槽、行程开关插槽和电机插槽，同时设置接地端子。操作面板设置RS232接口、键盘、USB接口、数码管和指示灯。各种功能电路包括电源电路、USB接口电路、RS232通讯接口电路、不掉电存储器电路、显示及键盘扫描电路、报警电路、开关量输入电路和开关量输出电路。本实用新型自动化程度高，不受断电影响，数据存储安全可靠。
文档编号E02D1/02GK201087345SQ200720026310
公开日2008年7月16日 申请日期2007年8月2日 优先权日2007年8月2日
发明者刘希涛, 刘福贵, 云 孙, 马亚泉 申请人:山东纵横地质工程有限公司