一种三轴搅拌桩机定位采集装置的制作方法

本申请涉及建筑施工设备领域，尤其是涉及一种三轴搅拌桩机定位采集装置。

背景技术：

三轴搅拌桩机是施工三轴搅拌桩的施工机械，利用三轴搅拌桩作为止水帷幕，起到控制基坑地下水，防止地下水渗入基坑，影响基坑安全稳定性的作用。

参考图1，三轴搅拌桩机包括履带82、车体81、桩架和设置于车体81上的操控室83，桩架上设置有三个钻杆8，钻杆8用于打桩，车体81转动连接履带82，车体81固定连接桩架，使得桩架可以相对履带82转动一定的角度，操控室83内设置有用于控制车体81和桩架的按键或手柄；在进行工程施工的过程中，工作人员在操控室83内沿平行于预先设置好的桩坑的路线前行，以使桩架上的三个钻杆8沿桩坑进行打桩，且施工顺序一般采用单侧跳打施工方式，在使用该施工方式的过程中，工作人员需要先打第一个桩，并前进两个桩间距，打第三个桩，再退回一个桩间距，打第二个桩，循环上述操作，以完成施工。

在采用上述施工方式进行施工的过程中，发明人发现：在进行跳打施工的过程中，可能出现工作人员操作失误，导致车体转动了一定角度，从而导致车体81前进方向不平行于桩坑所在直线，使得钻杆8打出的桩不在一条直线上，或者，可能出现桩架相对于履带82转动，导致出现履带82平行前进，但是桩架不沿桩坑所在直线打桩，使得钻杆8打出的桩不在一条直线上。

技术实现要素：

为了方便对打桩位置的调节，本申请提供一种三轴搅拌桩机定位采集装置。

本申请提供的一种三轴搅拌桩机定位采集装置采用如下的技术方案：

一种三轴搅拌桩机定位采集装置，包括控制器、编码器、第一陀螺仪和显示表盘；所述编码器设置于履带的传动轴上，用于测量三轴搅拌桩机的移动距离，输出距离信号；所述第一陀螺仪设置于操控室内，用于测量车体的偏移量，并输出第一偏移信号；所述控制器分别连接所述编码器和第一陀螺仪，接收所述距离信号和第一偏移信号，所述控制器还连接所述显示表盘；所述显示表盘设置于操控室内，用于显示所述距离信号反映的距离值和第一偏移信号反映的第一偏移量，所述显示表盘上设置有清零按钮。

通过采用上述技术方案，编码器用于测量车体沿平行于桩坑的方向直线前进的距离，编码器和控制器配合使用，使得工作人员可以在操控室内通过显示表盘观察到三轴搅拌桩机的移动距离，可以更准确地完成跳打，提高了搭接施工的准确度；第一陀螺仪用于测量在三轴搅拌桩机工作前对车体及履带的调整角度和偏移量，第一陀螺仪和控制器配合使用，使得工作人员可以在操控室内通过显示表盘观察到车体的偏移量，即工作人员可以通过显示表盘观察到三轴搅拌桩机的偏移量，从而可以调整三轴搅拌桩机的移动方向，使得在打桩过程中三轴搅拌桩机沿工程需要的方向移动，提高了工程的施工准确度。

可选的，所述定位采集装置还包括第二陀螺仪；所述第二陀螺仪设置于所述桩架上，用于测量桩架的偏移量，并输出第二偏移信号；所述控制器连接所述第二陀螺仪，接收所述第二偏移信号；所述显示表盘用于显示所述第二偏移信号反映的第二偏移量。

通过采用上述技术方案，第二陀螺仪使得工作人员可以得知桩架的偏移量，从而进行调整，以保证搭接施工的准确度。

可选的，所述定位采集装置还包括报警灯；所述控制器连接所述报警灯；当所述控制器接收到所述第一偏移信号或第二偏移信号时，驱动所述报警灯工作。

通过采用上述技术方案，在施工过程中，当桩架或履带发生偏移时，报警灯报警，以提醒工作人员车体发生偏移，工作人员通过显示表盘观察得知桩架或履带发生偏移，从而进行对应的调整，以保证工程的施工准确度。

可选的，所述定位采集装置还包括无线连接模块；所述编码器和第二陀螺仪皆通过无线连接模块连接所述控制器。

通过采用上述技术方案，相比使用有线连接的方式，无线连接模块使得编码器和第二陀螺仪与控制器之间的连接更加稳定；因编码器位于履带的传动轴上，第二陀螺仪位于桩架上，与控制器之间的距离较远，通过导线连接会造成导线较长，容易发生故障，使用无线连接模块提高了连接的稳定性。

可选的，所述无线连接模块为wifi模块、4g和5g其中一种。

通过采用上述技术方案，三种连接模块可以任选其中之一，可以根据不同的现场情况进行具体选择。

可选的，所述显示表盘设置于所述操控室内的按键区域。

通过采用上述技术方案，显示表盘的位置使得工作人员更方便进行观察，提高了工程的施工效率。

可选的，所述控制器为plc可编程逻辑控制器。

通过采用上述技术方案，编码器、第一陀螺仪和第二陀螺仪皆通过控制器控制，该plc控制器为单独的控制逻辑，与三轴搅拌桩机本身的控制并无关联，且互不影响。

可选的，所述编码器为光电旋转编码器。

通过采用上述技术方案，光电旋转编码器的测量精度更高，可以更准确的测量出履带的传动轴的转动距离，进而更准确的测量出三轴搅拌桩机的移动距离。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过编码器、显示表盘和控制器之间的配合使用，可以让工作人员得知三轴搅拌桩机移动的准确距离；通过第一陀螺仪、显示表盘和控制器之间的配合使用，可以让工作人员得知履带的具体偏移量；通过第二陀螺仪、显示表盘和控制器之间的配合使用，可以让工作人员得知桩架的具体偏移量，工作人员在操控室内可以通过显示表盘得知上述三种信息，从而对三轴搅拌桩架进行调整，提高了工程的施工准确度。

附图说明

图1是本申请实施例中三轴搅拌桩机的简易示意图。

图2是本申请实施例中的系统结构示意图。

图3是本申请实施例中显示表盘的示意图。

附图标记说明：1、编码器；2、第一陀螺仪；3、第二陀螺仪；4、控制器；5、显示表盘；51、距离显示区域；52、清零按钮；6、报警灯；7、无线连接模块；71、无线接收模块；72、无线发射模块；8、钻杆；81、车体；82、履带；83、操控室。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以下结合附图2-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种三轴搅拌桩机定位采集装置。参照图2，一种三轴搅拌桩机定位采集装置包括编码器1、第一陀螺仪2、第二陀螺仪3、控制器4、显示表盘5和报警灯6。

编码器1设置于履带82的传动轴上，用于检测三轴搅拌桩机的移动距离，并输出距离信号；第一陀螺仪2设置于上，用于检测车体的偏移量，并输出第一偏移信号；第二陀螺仪3设置于桩架上，用于检测桩架的偏移量，并输出第二偏移信号；控制器4连接编码器1、第一陀螺仪2和第二陀螺仪3，接收距离信号、第一偏移信号和第二偏移信号。

控制器4还连接显示表盘5，并驱动显示表盘5工作，使得显示表盘5上显示距离信号所反映的距离值，第一偏移信号反映的车体的偏移量，第二偏移信号反映的桩架的偏移量；控制器4还连接报警灯6，当控制器4接收到第一偏移信号或第二偏移信号时，驱动报警灯6工作，以提醒工作人员施工路线已发生偏移，提高了工程的施工准确度。

编码器1的输出轴连接至履带82的传动轴，使得编码器1可以和履带82同轴转动，由于编码器1的本身特性，可以配合控制器4测量出履带82的移动距离，并显示在显示表盘5上；在本申请实施例中，三轴搅拌桩机有两条履带82，故编码器1同样设置有两个，分别连接至对应的履带82的传动轴；编码器1采用光电旋转编码器1，且该编码器1的型号为bksa，使用该种编码器1可以更精准的测量出履带82的移动距离，且使用成本较低，使用寿命较长。

在本申请实施例中，第一陀螺仪2和第二陀螺仪3的型号皆为mpu，控制器4为plc可编程逻辑控制器4，且该控制器4仅用于控制编码器1、第一陀螺仪2和第二陀螺仪3，与三轴搅拌桩机本身的控制并无关联，且互不影响。

控制器4、显示表盘5和报警灯6皆设置于操控室83内；控制器4与显示表盘5、第一陀螺仪2、报警灯6皆通过导线连接；定位采集装置还包括无线连接模块7；控制器4与编码器1、第二陀螺仪3之间皆通过无线连接模块7连接；无线连接模块7包括一个无线接收模块71和多个无线发射模块72，其中，控制器4连接无线接收模块71，编码器1和第二陀螺仪3皆连接无线发射模块72，从而实现控制器4与编码器1、第二陀螺仪3之间的无线连接；在本申请实施例中，无线连接模块7可以采用wifi模块、4g和5g的其中一种，可以根据不同的施工情况选择合适的无线连接模块7。

参考图3，显示表盘5设置于操控室83内的按键区域，显示表盘5上设置有用于显示履带82移动距离的距离显示区域51、指针、配合指针使用的刻度以及清零按钮52；通过指针和刻度的配合使用，使得工作人员可以通过显示表盘5观察到偏移量；通过点击清零按钮52，可以将显示表盘5清零，并显示新的距离值及偏移量，提高了显示表盘5的使用便捷性。

为了能够更加清楚地展示本申请实施例的装置原理，下面介绍该装置的工作原理：

在进行施工的过程中，工作人员驾驶三轴搅拌桩机进行打桩和搭接施工，并采用跳打的方式进行施工；通过编码器1和控制器4的配合，工作人员可以在显示表盘5上看到三轴搅拌桩机的移动距离，进而可以更好地控制桩机进行打桩，提高了搭接施工的准确度；通过第一陀螺仪2、第二陀螺仪3和控制器4的配合，且通过报警灯6的报警，工作人员可以得知履带82或桩架的偏移量，从而进行相应的控制和调整，提高了工程的施工准确度。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其他技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。