专利名称：一种汽车起重机吊臂起升、回转循环次数检测系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车起重机吊臂起升、回转循环次数检测系统及方法，属于汽车起重机作业可靠性试验的检测技术领域。
背景技术：
起重机吊臂(根据使用特点分为基本臂、中长臂、最长主臂和副臂，为叙述方便统称为吊臂)起升、回转循环次数目前是由来自国家工程机械质量监督检验中心的检测人员监测和记录的，由于没有相应的检测系统，所以只能采用人工方式。但在试验多达几千次、作业时间持续几十天的情况下，人工检测方式劳动强度大、单调乏味、容易疲劳，并且检测人员在疲劳的状态下会影响大脑的清醒度，妨碍其对循环次数的判定，影响可靠性试验的准确度和效率。而起重机一般都装有高度限位装置，重物起升的最大高度是拉线锤碰到吊臂前部的高度限位开关，但在可靠性试验中，这种情况会给测试带来短暂的停滞，影响试验的连贯性，增加了操作人员的风险；吊臂回转过程中，由于没有参照，起重机操作人员主要靠自己的经验完成，每次循环缺少一致性。
发明内容
(一)要解决的技术问题本发明要解决的技术问题是:为检测人员开发一套通用、方便、快捷的检测系统，能自动判定汽车起重机吊臂起升、回转循环次数，提高可靠性试验的准确度和效率，增强操作人员的安全性和每次循环试验的一致性。(二)技术方案为解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车起重机吊臂起升、回转循环次数检测系统，所述系统包括:重物起升高度检测装置，用于检测重物起升高度；中继模块，进行重物起升高度检测装置与处理单元之间数据的无线传输；吊臂180°左右回转次数检测装置，检测吊臂180°左右回转次数并以无线方式传递到处理单元；无线数据透传主模块和从模块，配对使用，进行数据的无线传输；处理单元，根据重物起升高度和吊臂180°左右回转次数完成吊臂起升、回转循环次数的自动判定、累加及存储；显示单元，显示试验的累计次数、180°回转次数及重物起升高度。优选地，所述重物起升高度检测装置主要由无线模块A和无线模块B配对组成，分别吸附在载荷上和吊臂顶端，两模块被放置在同一平面，无线模块A随重物起升和下降，无线模块B固定不动，是把对重物起升高度的检测转换为对此模块对距离的测量。优选地，所述中继模块与处理单元连接，采用串行通信方式接收处理单元向重物起升高度检测装置发布的指令并把重物起升高度检测装置响应数据返回处理单元。优选地，所述吊臂180°左右回转次数检测装置主要由接近开关和相匹配的信号发生元件、接近开关状态指示灯、信号调理电路和计数器组成。优选地，所述吊臂180°左右回转次数检测装置，基本原理是接近开关和相应的状态指示灯固定不动，信号发生元件随转盘转动，信号调理电路把多接近开关输出信号整合成单一变化信号给计数器，吊臂180°左右回转I次，计数器加I次。优选地，所述无线数据透传主模块和从模块，模块与处理单元连接，从模块与计数器连接，主从模块的传输协议基于Zigbee无线通讯协议。优选地，所述处理单元，由微处理器组成，不断通过中继模块和无线数据透传主模块向重物起升高度检测装置和吊臂180°左右回转装置发布指令并解析返回的数据，在显示单元显示。所述一种汽车起重机吊臂起升、回转循环次数检测方法，具体步骤如下:S1、安装系统。将重物起升高度检测装置中的无线模块A和无线模块B分别安装在重物上和吊臂顶端；吊臂180°左右回转次数检测装置中的接近开关、接近开关状态指示灯、信号调理电路、计数器和数据透传从模块依次连接，信号发生元件固定在转盘上；中继模块、数据透传主模块、显示单元分别与处理单元连接；S2、开始检测。检测人员设定重物起升高度的最大和最小阈值，启动处理单元中的测试程序，起重机操作人员进行先进行重物的起升、下降动作，然后根据接近开关状态指示灯进行吊臂的回转动作；S3、数据传输。处理单元通过中继模块和透传主从模块建立的无线通道分别向重物起升高度检测装置和吊臂180°左右回转次数检测装置发布指令，并把它们的相应数据返回处理单元；S4、数据处理。处理单元融合传回的重物起升高度和吊臂180°左右回转次数，当重物起升高度从小于设定的最小阈值到超过最大阈值又小于最小阈值周期循环，而吊臂180°左右回转次数不断增加，只有两者依次变化并且频率相同，吊臂起升、回转循环次数才不断增加，变化I次，自动加I次。(三)有益效果①本发明将重物起升高度和吊臂180°左右回转次数结合起来，通过处理单元实现了吊臂起升、回转循环次数的自动判定和累加；②替代了人工监测和记录方式，降低了检测人员的工作强度，提高了可靠性试验的准确度和效率；③重物起升高度阈值灵活的设置以及接近开关状态指示灯的作用增强了起重机操作人员的安全性和每次试验的一致性；④整套检测系统结构简单、安装方便、快捷，具有良好的经济效益。
图1为本发明的系统方案示意图。图2为本实施例重物起升高度检测装置示意图。图3为本实施例吊臂180°左右回转方案示意图。
图4为本实施例吊臂180°左右回转中的信号调理电路。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。实施例图1为本发明的整体系统方案示意图，主要由重物起升高度检测装置I (由图2中的无线模块Al-1和无线模块B1-2组成)，中继模块2、处理单元3、吊臂180°回转次数检测装置6 (由图3中的霍尔接近开关6-1、磁铁6-2、霍尔接近开关6-3、信号调理电路6-4和计数器6-5等组成)、数据透传从模块5和主模块4组成。图2为本实施例重物起升高度检测装置示意图，主要工作原理是无线模块Al-1接收处理单元3通过中继模块2发来的指令，对无线模块B1-2测距，把对重物起升高度的检测转换为对此无线模块对距离的测量，无线模块A把结果通过中继模块返回处理单元。图3为实施例吊臂180°回转次数检测装置，主要工作原理是磁铁6-2吸附在转盘上，霍尔接近开关6-1和6-3与起重机转盘成180°中心对称，当磁铁6-2从6_1位置转到6-3位置,信号调理电路输出电平变化一次,磁铁返回到6-1位置时,输出电平又变化一次,由于计数器6-5是上升沿触发，所以吊臂180°左右回转I次，计数器加I次；图4为吊臂180°左右回转中的信号调理电路，P1、P2、P3分别是霍尔接近开关6-1、霍尔接近开关6-3、计数器6-5。整个系统的实施过程如下:I)安装系统。按照图中所示将各个部件连接好，无线模块Al-1和无线模块B1-2分别吸附在吊臂顶端和载荷上，霍尔接近开关6-1和6-2固定在起重机平台上，相对于地面静止，磁铁6-3吸附在转盘上随转盘转动，信号调理电路模块6-4、计数器模块6-5及数据透传从模块5放置在起重机上合适的位置。2)开始检测。检测人员设定重物起升高度的最大和最小阈值，根据检测标准，起重机操作人员先进行重物起升和下降动作，处于吊臂顶端的无线模块Al-1相对地面保持静止，无线模块B1-2随载荷上升和下降；随后操作人员根据接近开关状态指示灯进行吊臂180°左右回转动作，当磁铁6-3从霍尔接近开关6-1转到霍尔接近开关6-3又回到霍尔接近开关6-1 —周，接近开关信号经信号调理电路6-4传给计数器6-5，计数器加I。3)数据传输。起重机动作期间，处理单元3不断通过中继模块2和透传主模块4分别向重物起升高度检测装置I和吊臂180°回转次数检测装置6发布指令，无线模块Al-1收到指令后向模块B1-2测距，计数器6-5收到数据透传从模块5发来的指令后将数据返给数据透传从模块，最终这些数据分别通过中继模块和数据透传主模块传回处理单元。4)数据处理。处理单元根据重物起升高度和吊臂180°左右回转次数不断进行判断，当重物起升高度从小于设定的最小阈值到超过最大阈值又回到小于最小阈值I次，然后磁铁从霍尔接近开关6-1转到霍尔接近开关6-3又回到霍尔接近开关6-11周，则处理单元自动将吊臂起升、回转循环次数加I并存储，在显示单元7显示。以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
权利要求
1.一种汽车起重机吊臂起升、回转循环次数检测系统，其特征在于，所述系统包括: 重物起升高度检测装置，用于检测重物起升高度； 中继模块，进行重物起升高度检测装置与处理单元之间数据的无线传输； 吊臂180°左右回转次数检测装置，检测吊臂180°左右回转次数并以无线方式传递到处理单元； 无线数据透传主模块和从模块，配对使用，进行数据的无线传输； 处理单元，根据重物起升高度 和吊臂180°左右回转次数完成吊臂起升、回转循环次数的自动判定、累加及存储； 显示单元，显示试验的累计次数、180°回转次数及重物起升高度。
2.如权利要求1所述重物起升高度检测装置，其特征在于，主要由无线模块A和无线模块B配对组成，分别吸附在载荷上和吊臂顶端，两模块被放置在同一平面，无线模块A随重物起升和下降，无线模块B固定不动，把对重物起升高度的检测转换为对此模块对距离的测量。
3.如权利要求1所述中继模块，其特征在于，与处理单元连接，采用串行通信方式接收处理单元向重物起升高度检测装置发布的指令并把重物起升高度检测装置响应数据返回处理单元。
4.如权利要求1所述吊臂180°左右回转次数检测装置，其特征在于，主要由接近开关和相匹配的信号发生元件、接近开关状态指示灯、信号调理电路和计数器组成。
5.如权利要求1、4所述吊臂180°左右回转次数检测装置，其特征在于，基本原理是接近开关和相应的状态指示灯固定不动，信号发生元件随转盘转动，信号调理电路把多接近开关输出信号整合成单一变化信号给计数器，吊臂180°左右回转I次，计数器加I次。
6.如权利要求1所述无线数据透传主模块和从模块，其特征在于，主模块与处理单元连接，从模块与计数器连接，主从模块的传输协议基于Zigbee无线通讯协议。
7.如权利要求1所述处理单元，由微处理器组成，不断通过中继模块和无线数据透传主模块向重物起升高度检测装置和吊臂180°左右回转装置发布指令并解析返回的数据，在显示单元显示。
8.一种汽车起重机吊臂起升、回转循环次数检测方法，其特征在于: S1、安装系统。将重物起升高度检测装置中的无线模块A和无线模块B分别安装在重物上和吊臂顶端；吊臂180°左右回转次数检测装置中的接近开关、接近开关状态指示灯、信号调理电路、计数器和数据透传从模块依次连接，信号发生元件固定在转盘上；中继模块、数据透传主模块、显示单元分别与处理单元连接； S2、开始检测。检测人员设定重物起升高度的最大和最小阈值，启动处理单元中的测试程序，起重机操作人员进行先进行重物的起升、下降动作，然后根据接近开关状态指示灯进行吊臂的回转动作； S3、数据传输。处理单元通过中继模块和透传主从模块建立的无线通道分别向重物起升高度检测装置和吊臂180°左右回转次数检测装置发布指令，并把它们的相应数据返回处理单元； S4、数据处理。处理单元融合传回的重物起升高度和吊臂180°左右回转次数，当重物起升高度从小于设定的最小阈值到超过最大阈值又小于最小阈值周期循环，而吊臂180°左右回转次数不断增加，只有两者依次变化并且频率相同，吊臂起升、回转循环次数才不断增加，变化I次，自动加I次 。
全文摘要
本发明公开了一种汽车起重机吊臂起升、回转循环次数检测系统及方法，涉及汽车起重机作业可靠性的检测技术领域，所述系统包括以无线方式检测的重物起升高度检测装置、架起重物起升高度检测装置与处理单元之间数据无线传输桥梁的中继模块、把次数以无线方式传递到处理单元的吊臂180°左右回转次数检测装置、建立传输通道的数据无线透传主从模块、融合数据的处理单元和显示单元。检测方法是处理单元根据重物起升高度和吊臂180°左右回转次数完成吊臂起升、回转循环次数的自动判定。本发明为实现了吊臂起升、回转循环次数的自动检测，替代了人工监测和记录方式，降低了检测人员的工作强度，提高了可靠性试验的准确度和效率，增强了起重机操作人员的安全性和每次回转的一致性。
文档编号B66C13/16GK103193159SQ20131012842
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月15日 优先权日2013年4月15日
发明者王书茂, 付函, 陈度, 王新, 王玲, 丁德伟 申请人:中国农业大学