塔吊行程自动跟踪显示器的制作方法

专利名称：塔吊行程自动跟踪显示器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种塔吊设备的显示装置，特别是一种塔吊行程自动跟踪显示器。
二背景技术：
塔吊设备由于有旋转、调幅、起重三大功能，使用中方便灵活，广泛地应用在各种起吊物品的场合，特别是目前建筑业修建高层建筑吊送材料物品最理想的机械。但是塔吊在使用中，没有直观、可视读、能跟踪显示的仪器，使运行中很难做到一次性到位，它的准确到位、安全避障，全凭操作员目测和与指挥员协调完成，当工作面在盲视区和夜间视物条件差的情况下作业时，给操作员和指挥员带来极大的不便，因操作员目测不准和指挥失误，轻则产生擦挂碰撞，重则引发安全事故，形成安全隐患，给操作员和指挥员带来一种精神负担。
三
发明内容
本实用新型的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便灵活，能自动跟踪显示，使操作准确到位，安全避障的塔吊行程自动跟踪显示器。
本实用新型采用这样的技术方案来实现的，一种塔吊行程自动跟踪显示器，有直流稳压电源，其特点是包括有主控制单元、进出行程探头、主钩升降行程探头、左右角度旋转探头、接口电路单元、LED数码显示单元和外设控制电路单元，进出行程探头、主钩升降行程探头及左右角度旋转探头三者电路相同，并分别设于塔吊主钩进出调幅钢绳绳轮和主钩升降钢绳绳轮的一侧，以及塔吊旋转机构的减速器减速轴上，它们的输出端与接口电路单元的输入端连接，接口电路单元的输出端分别与主控制单元的数据输入端口和外设控制电路单元的输入端连接，主控制单元的输出端口分别与LED数码显示单元的输入端和接口电路单元的另一输入端连接，外设控制电路的输出与塔机的附电路连接。
按本实用新型提供的塔吊行程自动跟踪显示器，操作时操作员向主控制单元输入被吊物的高度、吊臂左右旋转的角度、主钩进出行程调幅尺度的各高、低端点值，并由LED数字显示单元进行预置显示，被吊物的运行情况经进出行程探头、主钩开降行程探头、左右角度旋转探头自动跟踪检测的正反向运动的计数信号和定位信号，该数字信号经接口电路单元向主控制单元输入进行处理后，主控制单元输出的信号，控制LED数码显示单元进行显示。当被吊送物品接近预置的高低两个端点附近时，就会有声、光信号提示操作员，以便适时停机，避免安全隐患的形成。一旦行程显示与预置数字吻合，主控制单元即可发出控制信号，控制信号经接口电路单元驱动外设控制电路单元控制塔机本身自有的附电路，实现自动关机。本实用新型结构简单、使用方便灵活，能自动跟踪显示，给操作员提供轻松自如的工作环境，操作准确到位、安全避障，从而提高生产效率和塔吊的使用寿命，减少安全事故的发生。
四

本实用新型有如下附图图1是本实用新型的结构示意图；图2是主控制单元的电路原理图；图3是进出行程探头、主钩升降行程探头、左右角度旋转探头的电路原理图；图4是接口电路单元的电路原理图；图5是LED数码显示单元的电路原理图；图6是外设控制电路单元的电路原理图；图7是主钩升降、进出行程、左右旋转标识灯的电路原理图；图8是直流稳压电源电路原理图。
五具体实施方式
下面参照附图说明本实用新型的实施方案。如图1所示，一种塔吊行程自动跟踪显示器，有直流稳压电源4，其特点是包括有主控制单元9、进出行程探头1、主钩升降行程探头2、左右角度旋转探头3、接口电路单元8、LED数码显示单元7和外设控制电路单元5，进出行程探头1、主钩升降行程探头2及左右角度旋转探头3三者电路相同，并分别设于塔吊主钩进出调幅钢绳绳轮和主钩升降钢绳绳轮的一侧，以及塔吊旋转机构的减速器减速轴上，它们的输出端与接口电路单元8的输入端连接，接口电路单元8的输出端分别与主控制单元9的数据输入端口和外设控制电路单元5的输入端连接，主控制单元9的输出端口分别与LED数码显示单元7的输入端和接口电路单元8的另一输入端连接，外设控制电路5的输出与塔机的附电路连接。
按附图所示的实施方案中，主控制单元9由CPU数据处理器U1、八D锁存器U2、3-八位数据并行I/O可编程接口U3、数据存储器U4、三极管V1、晶体振荡器Y、电容C1、C2、C3、电阻R1、R2、蜂鸣器DY、键盘JP组成，输入端CPU数据处理器U1的数据I/O输入输出端口与接口电路单元8中的光电耦合器U15A-U15D、U16A-U16C的输出端连接，输出端CPU数据处理器U1的数据I/O输入输出端口及3-八位数据并行I/O可编程接口U3的数据I/O输入输出端口和键盘JP的存储键M键一端分别与LED数码显示单元7中的多位LED驱动器U5-U9的输入端和接口电路单元首)中的光电耦合器U17A-U170、U18A、U18B、U16C的输入端连接，如图2所示。键盘JP设有0-9数字键，设置数左、右、上、下移动一位的按键、LED亮度调整(明暗)键，复位键、存储键M、预置键，在按下预置键的情况下，可操作上述各键，预置数字或复位。按下存储键M经接口电路由CPU数据处理器U1进行处理后存储器U4存储，使当前数据不丢失。由三极管V1、电阻R2和蜂鸣器DY构成声音报警器，当各行程接近预置数字时发声报警。
三个相同电路的进出行程控头1、主钩升降行程探头2和左右角度旋转探头3由与非门U23A、U23B、电压比较器U24A-24D、红外发射接收器U27、U28、电阻R57-R66、三端稳压器U29组成，输出端电压比较器U24C输出的计数信号LJ、HJ、QJ和电压比较器U24D输出的定位信号LDJ、HDJ、QDJ分别与接口电路单元8中的电压比较器U12B、U12D、U12A、U12C、U13C、U13D的正向输入端连接，各探头的红外发射接收器U27、U28分别对应设于塔吊主钩进出调幅钢绳绳轮和主钩升降钢绳绳轮的一侧及塔吊旋转机构的减速器减速轴上，如图3所示。进出行程探头1的红外发射接收器U27、U28安装于塔吊主钩进出调幅钢绳绳轮一侧，利用钢绳进出运动，通过传动轮的正反运动获取两路数字信号，两路数字信号被送入U24A、U24B进行电压比较，比较后的数字信号送入U23A、U23B组成的RS触发器进行数字电信号的先后鉴别，经U24C比较后输出进出调幅钢绳正反运动的定位信号LDJ，而由U24A输出的信号同时被送入U24D，经U24D比较后输出进出调幅钢绳正反运动的计数信号LJ。进出调幅计数信号LJ和定位信号LDJ送入接口电路单元中，经电压比较器U12B、U12C处理后经光耦合器U15C、U15B隔离，输出数据信号给主控制单元中的CPU数据处理器U1的P3.3、P2.5口，经数据处理后从U1的P1.3、P1.5输出至LED数码显示单元中的多位LED驱动器U8，从LED数码管显示钢绳运动的实际值。主钩升降行程探头的红外发射接收器安装于主钩升降钢绳绳轮的一侧，将取得的升降钢绳正反运动的计数信号HJ和定位信号HDJ如前述的处理程序，经多位LED驱动器U8，从LED数码管显示钢绳运动的实际值。左右角度旋转探头3的红外发射接收器安装于塔吊旋转机构的减速器减速轴上，通过减速轴的正反旋转来获取信号，将取得的转角计数信号QJ和定位信号QDJ如前述处理程序，经多位LED驱动器U9，从LED数码管旋转角度的实际值。
接口电路单元8由电压比较器U12A-U12D、U13A-U13D、U14A-U14D、光电耦合器U15A-U15D、U16A-U16D、U17A-U17D、U18A、U18B、电阻R24-R51组成，一组输入端电压比较器U12B、U12D、U12A、U12C、U13C、U13D的正向输入端分别与进出行程探头1、主钩升降行程探头2、左右角度旋转探头3的计数信号LJ、HJ、QJ和定位信号LDJ、HDJ、QDJ输出端连接，一组输出端光电耦合器U15A-U15D、U16A-U16C的输出端分别与主控制单元9中的CPU数据处理器U1的I/O输入输出端口连接，另一组输入端光电耦合器U17A-U17D、U18A、U18B、U16C的输入端分别与主控制单元9中的3-八位数据并行I/O可编程接口U3的数据I/O输入输出端口和键盘JP的存储键M键的一端连接，另一组输出端电压比较器U13B、U13A、U14D、U14C、U14B、U14A的输出端与外设控制电路单元5的输入端连接，如图4所示。
LED数码显示单元7由多位LED驱动器U5-U9、LED数码管LED1-LED39、发光二极管L7、L8、L9、电阻R19-R23、电容C14-C18组成，输入端多位LED驱动器U5-U9的输入端与主控制单元9中的CPU数据处理器U1的数据I/O输入输出口连接，如图5所示。通过主控制器9中的键盘JP和CPU数据处理器U1提供预置数字信号，经多位LED驱动器U5、U6、U7，分别由LED1-LED8、LED9-LED16、LED17-LED24显示预置的进出行程、主钩升降行程的最高位和最低位，及转动角度的左、右值。通过主控制单元9中的键盘JP和CPU数据处理器U1，经多位LED驱动器U9预置各探头行程组别，从数码管LED33-LED35分别显示各探头组别。经接口电路单元8和主控制单元9的CPU数据处理器U1，由多位LED驱动器U8、U9驱动数码管LED25-LED28、LED29-LED32、LED36-LED39显示各探头提供的当前值，在当前值接近或等于预置数字时各路经发光二极管L7、L8、L9发光提示。
外设控制电路单元5由比较器U25A-U25C、U26A-U26C、直流继电器JX1-JX6组成，输入端各电压比较器的正向输入端分别与接口电路单元8的输出端电压比较器U13B、U13A、U14D、U14C、U14B、U14A的输出端连接，各直流继电器的常开触头分别与塔机的各路附电路的电流输入端连接，如图6所示。当各探头获得的数字接近或等于预置的高低端数字时，继电器启动，从而通过继电器触头控制塔机的控制电路，断开该路电源，使该路停止工作。
由电压比较器U10A-U10D、U11A、U11B、发光二极管L1-L6、电阻R52-R56组成的主钩升降、进出行程、左右旋转标识灯，输入端电压比较器U10A、U10D、U11A的反向输入端和电压比较器U10B、U10C、U11B的正向输入端的共接并与主控制单元9中的CPU数据处理器U1的数据I/O输入输出口连接，如图7所示。分别由发光二极管L1和L2、L3和L4、L5和L6指示当前各路所处位置状态。
直流稳压电源4由变压器T1、整流桥堆U19、U20、三端稳压器U21、U22、电容C4-C12组成，为各单元电路提供工作电压。
权利要求1.一种塔吊行程自动跟踪显示器，有直流稳压电源(4)，其特征是包括有主控制单元(9)、进出行程探头(1)、主钩升降行程探头(2)、左右角度旋转探头(3)、接口电路单元(8)、LED数码显示单元(7)和外设控制电路单元(5)，进出行程探头(1)、主钩升降行程探头(2)及左右角度旋转探头(3)三者电路相同，并分别设于塔吊主钩进出调幅钢绳绳轮和主钩升降钢绳绳轮的一侧，以及塔吊旋转机构的减速器减速轴上，它们的输出端与接口电路单元(8)的输入端连接，接口电路单元(8)的输出端分别与主控制单元(9)的数据输入端口和外设控制电路单元(5)的输入端连接，主控制单元(9)的输出端口分别与LED数码显示单元(7)的输入端和接口电路单元(8)的另一输入端连接，外设控制电路(5)的输出与塔机的附电路连接。
2.按权利要求1所述的塔吊行程自动跟踪显示器，其特征是所述的主控制单元(9)由CPU数据处理器(U1)、八D锁存器(U2)、3-八位数据并行I/O可编程接口(U3)、数据存储器(U4)、三极管(V1)、晶体振荡器(Y)、电容(C1、C2、C3)、电阻(R1、R2)、蜂鸣器(DY)、键盘(JP)组成，输入端CPU数据处理器(U1)的数据I/O输入输出端口与接口电路单元(8)中的光电耦合器(U15A-U15D、U16A-U16C)的输出端连接，输出端CPU数据处理器(U1)的数据I/O输入输出端口及3-八位数据并行I/O可编程接口(U3)的数据I/O输入输出端口和键盘(JP)的存储键M键一端分别与LED数码显示单元(7)中的多位LED驱动器(U5-U9)的输入端和接口电路单元(8)中的光电耦合器(U17A-U170、U18A、U18B、U16C)的输入端连接。
3.按权利要求1所述的塔吊行程自动跟踪显示器，其特征是所述的三个相同电路的进出行程控头(1)、主钩升降行程探头(2)和左右角度旋转探头(3)由与非门(U23A、U23B)、电压比较器(U24A-24D)、红外发射接收器(U27、U28)、电阻(R57-R66)、三端稳压器(U29)组成，输出端电压比较器(U24C)输出的计数信号(LJ、HJ、QJ)和电压比较器(U24D)输出的定位信号(LDJ、HDJ、QDJ)分别与接口电路单元(8)中的电压比较器(U12B、U12D、U12A、U12C、U13C、U13D)的正向输入端连接，各探头的红外发射接收器(U27、U28)分别对应设于塔吊主钩进出调幅钢绳绳轮和主钩升降钢绳绳轮的一侧及塔吊旋转机构的减速器减速轴上。
4.按权利要求1所述的塔吊行程自动跟踪显示器，其特征是所述的接口电路单元(8)由电压比较器(U12A-U12D、U13A-U13D、U14A-U14D)、光电耦合器(U15A-U15D、U16A-U16D、U17A-U17D、U18A、U18B)、电阻(R24-R51)组成，一组输入端电压比较器(U12B、U12D、U12A、U12C、U13C、U13D)的正向输入端分别与进出行程探头(1)、主钩升降行程探头(2)、左右角度旋转探头(3)的计数信号(LJ、HJ、QJ)和定位信号(LDJ、HDJ、QDJ)输出端连接，一组输出端光电耦合器(U15A-U15D、U16A-U16C)的输出端分别与主控制单元(9)中的CPU数据处理器(U1)的I/O输入输出端口连接，另一组输入端光电耦合器(U17A-U17D、U18A、U18B、U16C)的输入端分别与主控制单元(9)中的3-八位数据并行I/O可编程接口(U3)的数据I/O输入输出端口和键盘(JP)的存储键M键的一端连接，另一组输出端电压比较器(U13B、U13A、U14D、U14C、U14B、U14A)的输出端与外设控制电路单元(5)的输入端连接。
5.按权利要求1所述的塔吊行程自动跟踪显示器，其特征是所述的LED数码显示单元(7)由多位LED驱动器(U5-U9)、LED数码管(LED1-LED39)、发光二极管(L7、L8、L9)、电阻(R19-R23)、电容(C14-C18)组成，输入端多位LED驱动器(U5-U9)的输入端与主控制单元(9)中的CPU数据处理器(U1)的数据I/O输入输出口连接。
6.按权利要求1所述的塔吊行程自动跟踪显示器，其特征是所述的外设控制电路单元(5)由比较器(U25A-U25C、U26A-U26C)、直流继电器(JX1-JX6)组成，输入端各电压比较器的正向输入端分别与接口电路单元(8)的输出端电压比较器(U13B、U13A、U14D、U14C、U14B、U14A)的输出端连接，各直流继电器的常开触头分别与塔机的各路附电路的电流输入端连接。
7.按权利要求1所述的塔吊行程自动跟踪显示器，其特征是还设有由电压比较器(U10A-U10D、U11A、U11B)、发光二极管(L1-L6)、电阻(R52-R56)组成的主钩升降、进出行程、左右旋转标识灯，输入端电压比较器(U10A、U10D、U11A)的反向输入端与电压比较器(U10B、U10C、U11B)的正向输入端的共接端与主控制单元(9)中的CPU数据处理器(U1)的数据I/O输入输出口连接。
专利摘要本实用新型涉及一种塔吊行程自动跟踪显示器，有直流稳压电源，其特征是包括有主控制单元、进出行程探头、主钩升降行程探头、左右角度旋转探头、接口电路单元、LED数码显1示单元和外设控制电路单元，进出行程探头、主钩升降行程探头及左右角度旋转探头三者电路相同，并分别设于塔吊主钩进出调幅钢绳绳轮和主钩升降钢绳绳轮的一侧，以及塔吊旋转机构的减速器减速轴上，它们的输出端与接口电路单元的输入端连接，接口电路单元的输出端分别与主控制单元的数据输入端口和外设控制电路单元的输入端连接，主控制单元的输出端口分别与LED数码显示单元的输入端和接口电路单元的另一输入端连接，外设控制电路的输出与塔机的附电路连接。
文档编号B66C23/00GK2741950SQ20042010511
公开日2005年11月23日 申请日期2004年11月12日 优先权日2004年11月12日
发明者郑德元, 赵长全 申请人:郑德元, 赵长全