一种钢模板打磨控制方法与流程

本发明涉及一种钢模板打磨控制方法。属于建筑施工领域，主要用于对混凝土衬砌用的钢模板进行打磨清扫，也可作为一些其他材质的平面板材打磨清扫等。

背景技术：

目前，在混凝土衬砌施工中，普遍采用钢制模板配模浇筑，如楼房的墙体、楼板，隧道或地下管廊的侧墙、拱顶，高速铁路、高速公路的桥墩、桥体，河道和边坡的挡墙、护坡等。由于混凝土有较强的粘结性，钢模板浇筑脱模后，会有较多的混凝土残留物粘结在模板表面，造成模板凹凸不平，影响下一次浇筑质量，此外，有的钢模板由于闲置时间过长，表面会产生较多铁锈，也会影响混凝土的表观质量。因此，在模板配模前，一般都需要对模板表面进行打磨清洗，变形严重的还需要进行修复，目前传统的打磨方法是工人将模板平铺在地上，采用手持式角磨机蹲在模板上对模板进行打磨，磨完一小块后用扫把、抹布等将混凝土、铁锈等残渣清扫干净，将整块模板全部打磨清扫干净后再在表面涂抹防锈油或脱模剂。这种人工打磨、清扫方式不但费时费力、效率低下，而且由于工人贴近打磨面，飞溅的混凝土残渣和铁屑很容易进入工人眼睛、鼻孔，造成人身伤害。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种钢模板打磨控制方法，本发明的钢模板打磨控制方法具有打磨效率高的优点。

发明的技术解决方案如下：

一种钢模板打磨控制方法，包括以下步骤:

步骤1：装载钢模板并推送至打磨位；

先将钢模板置于承载车上，再将承载车沿下轨推入至打磨装置的下方；

步骤2：对钢模板实施打磨；

通过气缸式升降机构将打磨装置下放，对钢模板实施打磨；

打磨时打磨装置在行走机构的驱动下沿上轨行进，实现自动地边打磨边推进；

步骤3：打磨完毕后将打磨完成的钢板板退出。

再返回步骤1实施下一个钢模板打磨循环。

打磨的过程中，通过喷气式清扫机构喷出压缩气体对打磨面进行清扫。

打磨的过程中，通过喷雾装置喷出水雾以减少扬尘。

采用包括打磨装置的打磨机实施打磨，打磨机上设有无线通信模块及摄像头；摄像头获取现场图像并通过无线通信模块发送至控制平台；且打磨机的工作受控于控制平台，实现打磨过程的远程监控。

打磨方法采用的钢模板打磨机，包括机架、承载车(3)和移动式的打磨装置；

承载车用于承载钢模板，承载车底部设有至少4个行走轮；

所述的机架的底部设有2条用于支撑承载车的下导轨；承载车能沿所述的下导轨前后移动；

所述的机架的上方设有2条用于支撑所述移动式的打磨装置的上轨；移动式的打磨装置能依托自带的行走机构沿所述的上轨前后移动对设置在承载车上的钢模板的上表面实施打磨；

上轨位于下轨的上方。

移动式的打磨装置包括支撑板、电控箱(4)、行走机构、气缸式升降机构、打磨机构(9)和驱动打磨机构的打磨电机(16)；

行走机构、电控箱和气缸式升降机构设置在支撑板上，打磨机构设置在承载板的下方，气缸式升降机构连接支撑板与承载板；

气缸式升降机构用于控制支撑板的抬升和下放；支撑板抬升时，支撑板下的打磨机构处于停转状态，支撑板下放时，支撑板下的打磨机构处于打磨状态。

打磨机构为带有钢丝刷的滚筒。或者，采用辊式打磨机构，具有一个辊式砂轮，能实现对一个整面的打磨。

行走机构包括行走电机(12)和行走轮(7-1)；行走电机固定在支撑板上，行走轮设置在支撑板的底部，行走电机直接驱动行走轮运行。

行走机构包括行走电机(12)、行走齿轮(6)和行走轮(7-1)；行走电机固定在支撑板上，行走轮设置在支撑板的底部，行走电机驱动行走齿轮运行；在上轨下方固定有与所述行走齿轮相适配的齿条(5)。

打磨装置还包括喷气式清扫机构；所述的喷气式清扫机构包括固定在支撑板上的鼓风机(14)、固定在承载板上的带有喷嘴(或多个喷气孔)的钢管以及连接钢管与鼓风机的气管(15)，鼓风机输出的气流经气管到达钢管并喷出以清扫钢模板上的杂物。

承载车的车板(3-2)的前端设有拉手(3-1)，车板的后部焊接有条形的止滑挡板(3-6)。

下轨的后端(后端是指打磨装置所在的一端，必要时前端也有)设有限位块(图中没有表示)，用于防止承载车脱离下轨。

承载车的车板与车轮之间设有减震机构(3-5)。减震机构为弹簧式减震机构，用于减少振动，并且提高打磨时的弹性和灵活度。

承载车的车板(3-2)的前部钻有固定孔(3-3)。在模板较长时可用该孔加装夹具等固定钢模板，防止钢模板滑动。

另外，一种智能钢模板打磨系统，包括监控平台(上位机和服务器等)、打磨机、现场监控设备和用于钢模板搬运的智能搬运车；

打磨机和现场监控设备均与监控平台通信连接(有线或无线)；

智能钢模板搬运车与监控平台无线通信连接；

现场监控设备包括摄像系统和热释电红外监控设备；热释电红外监控设备用于监控现场是否有活动的人，有人出现这启动报警，红外监控设备还具有火灾防控作用；

智能搬运车为无人电动搬运车；智能搬运车按预定的线路运行，智能搬运车能将未打磨的钢模板搬运至承载车上，并且将打磨好的钢模板从承载车搬运至仓库或施工现场；必要时搬运车上还设有相机和超声波传感器，作为自身避障的模块；利用相机采集环境图像，利用超声波传感器避免与障碍物相撞，从而提升搬运车的安全性。

所述的智能钢模板打磨系统还包括用于为帮运车无线充电的无线充电装置。

智能搬运车和打磨机均为多台。

监控平台与智能手机无线通信连接。智能手机上安装有监控APP。

有益效果：

本发明创造性地设计了一种钢模板打磨控制方法，所采用的钢模板自动打磨机，该装置主要由机架、下轨、承载车、电控箱、支撑板、空压机、行走电机、传动链条、行走轴、行走轮、行走齿轮、齿条、气缸、承载板、打磨电机、打磨机构、鼓风机、清扫机构等部件组成。

机架是整个打磨机的承载体，其余各种零部件均安装在机架上；下轨铺设在机架底部；承载车由车轮和车板组成，车轮放置在下轨上，需要打磨的钢模板摆放在车板上，通过拉手可拉动承载车沿下轨移动，用于装入和卸除钢模板；电控箱上有多种控制按钮，用于控制空压机、行走电机、打磨电机、鼓风机等部件的动作；支撑板用于安装空压机、行走电机、鼓风机、气缸等部件，它通过行走轴、行走齿轮架设安装在机架的上轨内，通过行走电机和传动链条的驱动，带动行走轴和行走齿轮沿着齿条作前后直线移动，在行走轮与机架上轨的导向作用下，实现打磨机构的前后移动；承载板用于安装打磨电机、打磨机构、清扫机构等部件，它的两侧通过轴承与打磨机构相连，上表面通过气缸与支撑板相连，通过气缸的伸长与缩短带动承载板上下移动，从而带动下方的打磨机构下压到钢模板表面，或从钢模板表面提起，实现对钢模板的打磨；清扫机构是一根带有喷嘴的钢管，通过气管与鼓风机相连，鼓风机送出的高压气流经气管进入清扫机构，从喷嘴内高压喷出，将混凝土残渣和铁锈吹走。

本发明设计新颖、结构紧凑、操作简单，可持续、批量对钢模板进行打磨、清扫，打磨效果好、工作效率高，具有广泛的应用前景。

另外，

(1)在车载平台(搬运车)上设有能直接调节方向和角度的喷枪，对现场实施喷水有利于减少现场的灰尘，还可以灭火；

(2)系统设有飞行器，飞行器起飞后，能监视整个作业现场，指导车载平台为车载平台导航以及规划路径；另外，还能为履带式喷水车导航以及规划路径；更进一步，由于飞行器自带水箱，在车辆不便通行的场所还能实施独立的喷水灭火作业，且摄像头能反馈作业实时图像，便于远程监控。另外，飞行器为多个，能轮流执行任务，并且可以进行充电。

(3)车载平台可以实现自动驾驶，实现完全无人操控或远程操控。

(4)车载平台为新能源车载平台，具有环保的特征，而且，能实现无线充电。

(5)采用智能钢模板打磨系统，能实现远程操控，恶劣的现场环境内无需操作员，能显著减轻操作人员的劳动强度和改善操作人员的工作环境。

总而言之，这种打磨方法、打磨机及打磨系统有利于实现打磨现场的全自动化施工，适合推广实施。

附图说明

图1为打磨机总体结构示意图；

图2为承载车结构示意图；

图3为打磨装置结构示意图(之一)；

图4为打磨装置结构示意图(之二)；

图5为车载喷洒装置的结构示意图；

图6为无线充电系统的总体结构示意图(侧视图)；

图7为无线充电系统的总体结构示意图(俯视图)；

图8为盖板盖合时的示意图；

图9为盖板抬起时的示意图；

图10为防压框的结构示意图；

图11为调光电路原理图；

图12为恒流充电原理图；

图13为无线充电系统的电原理框图；

图14为多功能飞行器的总体结构示意图(未示出水箱)；

图15为四旋翼伸缩支架以及旋翼的结构示意图(俯视图)；

图16为具有四旋翼伸缩支架的飞行器的结构示意图(仰视图，未示出副旋翼、云台和相机等部件)；

图17为主旋翼与副旋翼的位置关系示意图；

图18为伸缩式悬臂的爆炸图；

图19为伸缩式悬臂组装完成后的结构示意图；

图20为锁扣的结构示意图；

图21为支腿的结构示意图；

图22为复合式镜头与相机的结构示意图；

图23为六角星形支架及旋翼的结构示意图；

图24为用电设备电流检测及继电器控制电路图；

图25为放大倍数可调放大器原理图。

标号说明：1.主体框架；2.下轨；3.承载车；4.电控箱；5.齿条；6.行走齿轮；7.支撑板；8.空压机；9.打磨机构；10.承载板；11.气缸；12.行走电机；13.传动链条；14.鼓风机；15.气管；16.打磨电机；17.清扫装置；18.挡灰条。

1-1.上轨；

3-1.拉手；3-2.车板；3-3.固定孔；3-4.车轮；3-5.减震装置；3-6.止滑挡板；3-7.钢模板。

6-1.传动轴；6-2.传动轮；6-3.固定支架及轴承；6-4.活动支架；7.支撑板；7-1.行走轮；7-2.支撑座；7-3.行走轴；

9-1.轴承及轴承盖；9-2.螺栓；9-3.皮带轮；9-4.传动带；11-1.供气管；11-2.气缸支座；17-1.喷嘴。

21-外臂，22-内臂，23-主旋翼，24-插孔，25-锁扣；26-副旋翼，27-涵道风扇固定件，28-支腿，29-底盘，30-横梁，31-交叉位，32-支架；33-云台；51-壳体，52-插脚，53-倒刺，511-外壳体，512-压块，513-压簧；

70-飞行器上相机，71-子镜头，72-复合式镜头，73-转轴，74-光反射片，75-光电发射与接收装置，76-CCD传感器，77-机身；

81-上支腿，82-弹簧，83-导向杆，84-下支腿，85-套筒，86-脚钉，87-垫环。

108-主喷枪；109-水管，111-履带式行走机构，112-支撑平台，113-辅水箱；114-子相机，115-辅喷枪，116-拉绳，117-喷枪驱动电机，118-旋转平台，119-从动齿轮，120-支撑座，121-旋转平台驱动电机，122-第一主动齿轮。

201-凹陷部，202-底层活动平台，203-第一电机，204-限位开关，205-导轨，206-第一齿条轨，207-第二主动齿轮，208-码盘，209-行走轮，210-升降平台，211-第二齿条轨，212-导线，213-接电插头，214-发射线圈，215-剪叉式升降机构，216-上层活动平台，217-推杆，218-防压框，219-活动式盖板。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

实施例1：

如图1所示，本钢模板自动打磨机主要由机架1、下轨2、承载车3、电控箱4、齿条5、行走齿轮6、支撑板7、空压机8、打磨机构9、承载板10、气缸11、行走电机12、传动链条13、鼓风机14、气管15、打磨电机16、清扫机构17、挡灰条18等组成。

机架1是整个打磨机的承载体，采用槽钢焊接成封闭的方框状，其长度根据需要打磨的钢模板长度确定，原则是要保证承载车3和钢模板都能放置到机架内，机架1的上部两根纵向槽钢为上轨1-1，作为支撑板7下方行走轮7-1的导向槽，上轨1-1的下方通长焊接齿条5，作为行走齿轮6的导向齿条，挡灰条18安装在机架1的前端，采用条状的软体塑料做成，主要用于遮挡灰尘、铁屑等向前飞溅；下轨2安装在机架1的下方，前端伸出机架1，其总长度为承载车3的两倍，承载车3可全部拉出机架1，便于装入和卸除钢模板(图中长度有所省略)；承载车3由车轮、车板和拉手等组成，车轮沿下轨2行走，车轮上方安装减震机构，车板架设在减震机构上，使放置钢模板后车体运行比较平稳，车板前端安装拉手，用于将小车推入和拉出机架，车板的宽度根据需要打磨的钢模板宽度确定；电控箱4是一个电气控制柜箱体，内部安装各种电气控制电路，面板上有各种控制按钮和指示灯等，用于控制空压机、行走电机、打磨电机、鼓风机等部件的动作；支撑板7是一块较厚的钢板，水平架设在机架1上方，其下部安装有传动轴及行走齿轮6，还有两根与传动轴平行的行走轴，行走轴的两端安装有行走轮7-1，行走轮7-1嵌入机架1的上轨1-1内，可沿上轨1-1滚动，从而带动支撑板7沿机架1纵向移动，空压机8、气缸11、行走电机12、链条13、鼓风机14等部件均安装在支撑板7上；空压机8主要用于向气缸11提供高压气体，作为气缸11的动力；行走电机12通过传动链条13，将动力传递给行走齿轮6，使行走齿轮6转动并沿着齿条5前后移动，从而带动支撑板7前后移动；气缸11上端通过三角形的气缸支座安装在支撑板7上，并从支撑板7的开孔穿过，下端与承载板10的上表面铰接，通过气缸11的伸长与缩短带动承载板10上下运动，并带动打磨机构9上下运动，当气缸11收缩时，将承载板10向上提，下方的打磨机构9离开钢模板表面，停止打磨，当气缸11伸长时，将承载板10向下压，下方的打磨机构9压紧钢模板表面，对钢模板进行打磨，由于气缸11为无级柔性运动，使打磨机构9下压钢模板的力度比较柔和，可有效保护打磨机构9免于损坏；承载板10用于安装打磨电机16、清扫机构17和打磨机构9等部件，打磨机构9是一个带有钢丝刷的滚筒，旋转轴和两端的轴承通过螺栓固定安装在活动支架9-3上，并在打磨电机16的带动下高速旋转，对钢模板表面进行打磨；清扫机构17是一根带有喷嘴的钢管，通过气管15与鼓风机14相连，鼓风机14送出的高压气流经气管15进入清扫机构17，从喷嘴内高压喷出，将混凝土残渣和铁锈吹走；活动支架6-4是两块安装在承载板10两侧的连接件，其上端铰接在固定支架上，中部通过螺栓固定在承载板10的两侧，下部通过轴承连接打磨机构9。

如图2所示，该图为承载车示意图，下轨2架设在机架1的底部，车轮3-4安放在下轨2上，减震机构3-5安装在车轴上，减震机构3-5上方托举着车板3-2；车板3-2是一块长方形钢板，长度和宽度可根据需要打磨的钢模板3-7的尺寸确定，车板3-2的前端安装拉手3-1，通过拉手可将小车沿着下轨2推入或拉出机架，便于将钢模板从车板3-2上装入或卸除；车板3-2的前部钻有固定孔3-3，在模板较长时可用该孔固定钢模板，防止钢模板滑动；车板3-2的后部焊接有长条形的止滑挡板3-6，用于卡住钢模板，防止钢模板向后滑出车板；钢模板3-7纵向放置在车板3-2上，后端通过止滑挡板3-6卡住，前端通过固定孔3-3加以固定。

如图3-4所示，该图为打磨系统示意图，图中主要表达打磨系统各部件的结构组成及安装位置。上轨1-1为机架1最上部的两根槽钢，槽钢开口朝内形成上轨；支撑座7-2为上端平整、下端带有圆孔的挂耳，其上端与支撑板7的底部焊接，下端的圆孔内插入行走轴7-3并与行走轴7-3焊接牢固，行走轴7-3的两端焊接有行走轮及轴承7-1，行走轮及轴承7-1卡入上轨1-1内，可沿着上轨1-1前后滚动，当行走轮及轴承7-1沿上轨1-1前后滚动时，带动行走轴7-3、支撑座7-2和支撑板7前后移动，进而带动安装在支撑板7上的其他部件移动。

齿条5焊接在上轨1-1的下方，其长度与上轨1-1相同；传动轴6-1的两端安装行走齿轮6，行走齿轮6与齿条5啮合后可沿着齿条5滚动；传动轴6-1的中间安装传动轮6-2，传动轮6-2通过传动链条13与行走电机12相连；传动轴6-1的左侧插入固定支架及轴承6-3，并可在轴承内转动；固定支架及轴承6-3上端焊接在支撑板7的下部，下端与活动支架6-4铰接，活动支架6-4可绕铰接点转动；活动支架6-4的中部通过螺栓9-2与承载板10两侧紧固连接，下部通过轴承及轴承盖9-1与打磨机构9连接；打磨机构9是一个带有钢丝刷的滚筒，滚筒的长度比钢模板的宽度稍长，可实现对钢模板一次性全部打磨；打磨机构9的一端安装有皮带轮9-3，在打磨电机16的传动带9-4带动下，打磨机构9可绕轴承及轴承盖9-1高速旋转，从而对钢模板表面进行打磨；气缸11的下端与承载板10的上表面铰接，承载板10可绕气缸11的下端铰接销子转动；气缸11的上端固定安装在气缸支座11-2的横杆上，气缸支座11-2下部与支撑板7焊接牢固；气缸11通过供气管11-1与空压机8相连。

工作原理及步骤

钢模板自动打磨机的工作步骤及工作原理是：①向外拉动拉手3-1，将承载车3全部拉出机架1，将钢模板3-7放置在车板3-2上，并做好固定；②向内推动拉手3-1，将承载车3全部推到机架1内；③通过电控箱4上的相关按钮，启动空压机8，空压机8将压缩空气通过供气管11-1送入气缸11内，气缸11伸长，向下推动承载板10下压，承载板10带动活动支架6-4绕固定支架及轴承6-3转动，同时也带动打磨机构9下降，当打磨机构9贴紧钢模板表面时停止向气缸11供气，保持紧贴状态；④启动打磨电机16，通过皮带及皮带轮带动打磨机构9高速旋转，打磨机构9开始对钢模板进行打磨；⑤启动行走电机12，通过传动链条13带动传动轮6-2转动，使传动轴6-1和行走齿轮6同步转动，行走齿轮6与齿条5啮合后沿着齿条5前后移动，从而也带动固定支架及轴承6-3、支撑板7及其上方安装的电控箱4、空压机8、行走电机12、气缸支座11-2、气缸11、鼓风机14等一系列部件同步移动，支撑板7在支撑座7-2、行走轴7-3、行走轮及轴承7-1的支撑下平稳移动，不会与上轨1-1发生碰撞和刮擦；⑥通过以上三个步骤的配合，即可对钢模板表面一边进行打磨，一边向前行进，实现对整个钢模板的全覆盖打磨；⑦当钢模板上灰尘或铁屑较多时，启动鼓风机14，将高压风通过气管15压向清扫机构17，高压风从清扫机构17的喷嘴17-1喷出，将混凝土残渣和铁锈吹走；⑧按照上述方法，将钢模板全部打磨并清扫干净后，向外拉动拉手3-1，将承载车3全部拉出机架1，卸除已经打磨好的钢模板，装入未打磨的钢模板，进入下一块钢模板的打磨，依此进行，直至全部钢模板打磨完毕。

实施例2：一种智能钢模板打磨系统，包括监控平台(上位机和服务器等)、打磨机、现场监控设备和用于钢模板搬运的智能搬运车；

搬运车上设有喷枪装置，喷枪装置中，旋转平台驱动电机能通过第一传动机构驱动旋转平台旋转；旋转平台上设有喷枪驱动电机117，喷枪驱动电机能通过第二传动机构控制主喷枪的仰角。

所述的第一传动机构为齿轮传动机构。齿轮传动机构包括安装在旋转平台驱动电机转轴上的第一主动齿轮122，以及与所述的第一主动齿轮啮合的从动齿轮119，从动齿轮设置在旋转平台的外圈，为一体式设计，从动齿轮与旋转平台共轴线，因此，旋转平台驱动电机能驱动旋转平台旋转。

所述的第二传动机构为拉绳116，拉绳的上端设置在喷枪的后端，拉绳的下端绕装在喷枪驱动电机的转轴上(或转轴上装的带轮上)。

由于喷枪是安装在喷枪架上，与喷枪架为铰接，因此，喷枪前端在重力作用下是向下的，因此，其仰角完全由拉绳控制。

车载平台上设有主相机103。主相机优选通过相机支杆102设置在车载平台上，这样获得更广的视野。主相机监控主喷枪的喷洒状态，相机采集的图像传送到远程平台(监控平台)，这样操控者可以远程操控喷水作业。

现场的充电平台处设有带相机的飞行器105，飞行器为多个，因为每一个飞行器的工作时间有限，如半小时，多个飞行器可以轮流使用，一个返航时，另一个起飞，实现不间断执行任务。车载平台上设有用于为飞行器无线或有线充电的充电模块。更进一步，飞行器上设有水箱和喷管，在车载平台上，飞行器的水箱可以从主水箱上补水。此时，飞行器不但能执行监控任务，还能实施喷水任务，在车辆或履带车(履带式喷水车)无法通行的区域也能喷水。

车载平台上设有履带式喷水车106，履带式喷水车上设有子相机114和辅喷枪115。

履带式喷水车通过水管109与车载平台上的主水箱相连；而且履带式喷水车上设有辅水箱113。

车载平台由汽油机、柴油机或动力电池驱动。优选新能源的动力锂电池驱动，更环保，作为优选，车载平台为自动驾驶平台。

车载平台上设有定位模块(如GPS或北斗模块)和无线通信模块；无线通信模块为PPRS、3G、4G或5G通信模块，车载平台通过无线通信模块与远程控制平台或远程控制终端(如PC机、笔记本电脑和平板电脑等)通信连接。可以实现远程监视，以及远程操控喷水。

车载平台上设有动力锂电池以及充电模块，充电模块为与充电桩配合的充电模块，或者充电模块为无线充电模块；无线充电模块与设置在地面上的无线充电系统配合。

车载平台能实现自动驾驶，自动规划路径。自动检测水位状态等，自动补水，自动充电。

车载平台上还设有喷水管，必要时，操作员可以拿着喷水管在现场进行喷洒，作为自动喷洒的一种补充。

另外，喷枪上设有调节水量的调节器，调节水量可以实现喷洒的远近。

无线充电模块，包括设置在凹陷部201中的支撑平台和设置在支撑平台上的发射线圈214；

所述的支撑平台包括底层活动平台202、上层活动平台216和连接底层活动平台与上层活动平台的升降机构；底层活动平台上设有纵向平移机构；上层活动平台上设有横向平移机构。

所述的升降机构为缸式升降机构或剪叉式升降机构215。缸式升降机构为推杆式驱动机构，如采用气压缸或液压缸驱动。

纵向平移机构包括设置在凹陷部底部的导轨205和第一齿条轨206；

所述的导轨为2条；齿条轨为一条，齿条轨和导轨平行布置；

底层活动平台底部设有多个能在所述导轨上滚动的行走轮209；行走轮为4个，一边2个。

底层活动平台的前端设有第一电机203；第一电机的转轴上设有齿轮207，齿轮与所述的第一齿条轨啮合；第一电机旋转时，能带动底层活动平台沿第一齿条轨纵向(前后)平移。

横向平移机构包括第二齿条轨211和第二电机；第二齿条轨横向设置，所述的第二电机上层活动平台左端或右端；第二电机的转轴上设有与所述第二齿条轨相啮合的齿轮，第二电机旋转时，能带动上层活动平台沿着第二齿条轨横向(左右)平移。

第一电机和第二电机的转轴上均设有码盘208。码盘用于检测电机旋转的圈数，从而可以换算成平台行进的位移。

凹陷部的开口处设有电动的活动式盖板19。电动是指电机驱动，或电信号控制液压缸或气缸驱动。

活动式盖板为2块，凹陷部内设有用于驱动活动式盖板的推杆，推杆的上端与活动式盖板地面相连。

凹陷部的开口处还设有防压机构210，活动式盖板展平时，防压机构能支撑活动式盖板。

防压机构为方框形。采用不锈钢或铸铁材质，强度高。

所述的无线充电系统还包括控制单元，控制单元包括MCU，横向平移机构和纵向平移机构均受控于MCU；MCU还连接有通信模块。

无线充电系统布置在停车位上，无线充电系统上还设有受控于MCU的电控车位锁，无线充电系统与共享车位结合起来；活动式盖板上设有用于与手机交互的标识码，标识码为二维码或条形码或字符串，智能手机扫码或输入字符串即可与该车位锁及车位关联起来；并将充电数据反馈到手机，实现停车以及充电共同计费。

另外，限位开关和码盘输出信号到MCU；

所述的第一电机和第二电机均为步进电机。

第一齿条轨位于2条导轨之间。

底层活动平台的后端设有限位开关204；电机的前端设有限位开关204。限位开关动作，说明前方或后方到位，停止电机转动，从而保障整个设备安全运行。

底层活动平台上设有带接电插头213的导线。导线用于连接获取市电，从而为发射线圈供电。

底层活动平台上还设有MCU以及单相桥式整流及逆变电路；单相桥式整流及逆变电路包括整流桥和逆变桥，整流桥采用4个功率二极管，逆变器采用4个IGBT，连接方式为现有成熟技术，IGBT的G极受控于MCU发出的脉冲。整流桥的输入侧与市电相接，整流桥的输出侧通过逆变器接发射线圈；整流桥用于将交流电变成直流电，逆变器用于将直流电转成不同频率的交流电，改变频率以提高充电效率。

显示屏设置在凹陷部内，与MCU相连，用于现场调试，以及实时显示现场状态数据。

汽车端设有恒流充电电路，用于高效地为锂电池充电。

凹陷部开口处设有用于感应上方有汽车的感应器，如采用超声波或光电传感器；有利于实现自动充电。

如图12，该充电系统还包括用于调节显示屏(显示屏位于车载平台的驾驶室)发光亮度的亮度调节电路；所述的亮度调节电路包括MCU、LED灯串、三极管、电位器Rx和A/D转换器；三极管为NPN型三极管；显示屏的固定架上海设有旋钮开关与电位器Rx同轴相连；

电位器Rx和第一电阻R1串接形成分压支路，分压支路一端接电源正极Vcc，分压支路的另一端接地；电位器Rx和第一电阻R1的连接点接A/D转换器的输入端；A/D转换器的输出端接MCU的数据输入端口；

LED灯串包括多个串接的LED灯；LED灯串的正极接电源正极Vcc；LED灯串的负极接三极管的C极，三极管的E极经第二电阻R2接地；三极管的B极的接MCU的输出端。电源正极Vcc为5V，A/D转换器为8位串行输出型转换器。

如图13，汽车端，通过恒流充电电路为锂电池充电，恒流充电电路中，各元件或标号说明：VIN+-----输入电源正极。VIN------输入电源负极。

VOUT+-----输出电源正极。VOUT-----输出电源负极。VREF+-----参考电源的正极；C1为输入滤波电容。C2为输出滤波电容。C3为电流采样反馈滤波。R1，R2，R5，C3组成电流采样反馈线路。R3，R4，为电压采样反馈电路。D1为隔离二级管。恒流充电电路包括恒压驱动芯片和电流反馈电路；

(1)恒压驱动芯片的电压输出端为恒流充电电路的正输出端VOUT+；恒压驱动芯片的负输出端接地；

恒压驱动芯片由直流电压供电端VIN+和VIN-供电；(2)所述的电流反馈电路包括电阻R1、R2和R5和参考电压端VREF+；参考电压端VREF+通过依次串联的电阻R1、R2和R5接地；电阻R5与R2的连接点为恒流充电电路的负输出端VOUT-；电阻R1与R2的连接点接恒压驱动芯片的反馈端FB。恒流充电电路还包括电压反馈电路；电压反馈电路包括电阻R3和R4以及二极管D1；电阻R3和R4串联后接在恒流充电电路的正输出端VOUT+与地之间；电阻R3和R4的连接点接二极管D1的阳极；二极管D1的阴极接恒压驱动芯片的反馈端FB。

工作原理说明：

采用稳定参考电源作为基准电压，采用R1，R2，R5分压得到与FB相等的电压，从而通过FB去调整DCDC IC的内部PWM而控制输出电流的大小。例如，当输出电流变大，在取样电阻R5上的电压就会升高，由于VRFE+是固定的值，从而是FB电压变大，FB变大，占空比就会减少，从而是输出电流减少，而完成一个完整的反馈，达到稳定电流输出的目的。

此方案引入固定的VREF+，从而使Io变成一个只与R5取样电阻成线性关系的等式，使Io变成恒定，从而达到恒流的目的。

本方案中的恒流电路的特点如下：

1.使用稳定固定VREF+电压，便于精度的控制和稳定性控制。

2.使用将电流采样变成电阻分压反馈，更简单可靠。

3.适用性广，任何需要恒流的线路都可以使用。

如图14-22，一种多功能航拍飞行器，包括支架32、旋翼、底板29、云台33、支腿28和相机70；旋翼和云台设置在支架上；底板固定在支架底部；相机安装在云台上；支腿固定在底板的底部；相机包括机身77和复合式镜头72；机身内设有CCD传感器76，机身上设有用于镜头对准的光电发射与接收装置75；复合式镜头上设有转轴73；复合式镜头内集成有4个子镜头71；子镜头沿复合式镜头的周向均匀布置；复合式镜头的后端还设有与所述光电发射与接收装置适配的光反射片74；机身内还设有用于驱动镜头旋转的步进电机。光电发射与接收装置和光反射片可以是多套，优选2套，呈轴线对称，对准效果更好，只有2套光电发射与接收装置和光反射片都对准后，才认为镜头与CCD传感器对准了，这样对准精度更高。支腿为4根，支腿竖直设置，相邻支腿之间的设置有水平的横梁；支腿包括上支腿81、下支腿84和脚钉86；上支腿下端设有导向槽；下支腿上端设有导向杆83；导向杆插装在导向槽中；在导向槽内设有弹簧82；弹簧设置在导向槽的顶壁(最里端的内壁)与导向杆顶端之间；下支腿的下端部设有脚钉86。下支腿的下端部的外壁设有外螺纹；下支腿的下端部套接有带内螺纹的套筒85，套筒的下端设有垫环87。底盘上还设置有陀螺仪和无线通信模块。陀螺仪用于导航，无线通信模块用于接收遥控器的指令，并将拍摄的照片和视频信息传送到地面接收端设备。所述的支架为由4个结构相同的伸缩式悬臂组成的十字形悬臂架；每一个伸缩式悬臂包括外臂21和内臂22；外臂的内端部与内臂的外端部通过锁扣25相连；锁扣上设有带倒刺53的插脚52；锁扣为多个；外臂的内端部和内臂的外端部均设有多组用于插脚穿过的插孔24；每组插孔包括至少2个插孔；旋翼包括主旋翼和副旋翼；在外臂的外端部设有主旋翼23和副悬臂26；主旋翼和副悬臂共轴线设置，且主旋翼位于外臂的上方，副旋翼位于外臂的下方；主旋翼的桨径大于副旋翼的桨径；副旋翼为涵道风扇，副旋翼通过涵道风扇固定件7固定在外臂的底部；锁扣具有壳体51；壳体包括外壳体511、压块512和压簧513；插脚为2根；插脚固定在外壳体上；压块位于外壳体内并套装在2根插脚上；压块能沿插脚移动；压块与插脚之间设有压簧，压簧套装在插脚的根部。外臂的内端部设有2组用于插脚穿过的插孔；外臂上的每组插孔包括2个插孔；锁扣为2个；内臂的外端部上等间距设有4组用于插脚穿过的插孔；内臂上的每组插孔包括2个插孔。副旋翼的桨径与主旋翼的桨径之比为0.2-0.35；优选值为0.25和0.3。垫环为橡胶材质，脚钉为不锈钢材质。另一种飞行器如图23所示，支架为由6根长度相同的横向支杆组成的六角星形支架；六角星形支架的每一个角位均设置有旋翼。旋翼包括主旋翼和副旋翼；在外臂的外端部设有主旋翼23和副悬臂26；主旋翼和副悬臂共轴线设置，且主旋翼位于外臂的上方，副旋翼位于外臂的下方；主旋翼的桨径大于副旋翼的桨径；副旋翼为涵道风扇，副旋翼通过涵道风扇固定件27固定在外臂的底部。更进一步，在六角星形支架的每一个交叉位处均设有旋翼，所述的交叉位为相邻的横向支杆形成的X交叉所对应的位置；这样一个飞行器就具有12个或12组旋翼。副旋翼的桨径与主旋翼的桨径之比为0.25或0.3。飞行器具有以下突出的特点：

(1)其脚架采用导向槽-导线杆-弹簧的缓冲模式，能为飞行器提供有效的缓冲，结构简单，易于实施，另外，横梁的采用加强了整个脚架的刚性，使得所有的支脚连成一体，更进一步，下支脚的底部设置有脚钉和垫环，套筒去掉或旋上时，脚钉起作用，使得飞行器适用于在柔软的地方(如野外泥土地)起降，若套筒向下旋转到垫环比脚钉更低的位置，垫环起作用，使得飞行器适用于在坚硬的地方(如水泥地)起降，适配性好。

(2)另外，其相机采用切换的自镜头的复合式镜头，复合式镜头中集成有4个不同焦距的镜头，用于对目标物拍摄不同视角的照片，灵活性好；相机上设置的光电发射与接收装置和镜头上设置的光反射片用于子镜头与CCD传感器对准，复合式镜头由步进电机驱动，对准精度高，子镜头切换方便。这种相机具有定焦头的优秀素质，也具有改变焦距的灵活性，因此，实用性好。

(3)采用伸缩式悬臂；

其伸缩式悬臂采用外臂-内臂的两段式伸缩结构，伸缩方便；且外臂和内臂通过独特的锁扣相连，锁扣带有倒刺，插装方便，另外锁扣上设有压簧和压块，能保障锁定稳固。总而言之，这种具有伸缩式悬臂的四轴旋翼飞行器结构巧妙，灵活性好，拆装方便。

(4)采用六角星形旋翼；采用独创的六角星形支架，这种支架稳定性好，由于每一个旋翼都位于角位，而每一个角位都处于三角形的顶点，由2根支杆支撑，而且由于三角形本身的稳定性，飞行时该顶点不会存在任何的偏移或漂移，因此，相对于正六边形、十字形的支架或其他支架具有极大的稳定性方面的优势。另外，6个旋翼的布置方式，相比2-4旋翼的布置方式，具有更好的气动布局，总而言之，这种六旋翼飞行器结构巧妙，稳定性好。

当交叉位再设置旋翼时，飞行器升力能进一步增强。

(5)采用副旋翼。

采用涵道风扇作为副旋翼，涵道风扇用于提供辅助升力，涵道风扇具有响应快的优点，这样能提高飞行器的整体载重量和稳定性。

综上所述，本发明的多功能航拍飞行器集成度高，结构紧凑，不但具有性能优异的飞行机构，还具有独特缓冲功能的支腿，更进一步，还具有独创的相机，因此，这种多功能航拍飞行器功能丰富，安全性高，结构巧妙，升力大，飞行平稳，易于实施。

(1)如图24-25，用电设备(打磨机)电流检测及继电器控制电路(也成为过流检测及保护电路)

智能现场系统的对现场用电的检测能够很好地预防现场安全问题，使用的电流检测电路工作电压为5V，负载功率可接220V/40A设备。

工作原理：通过现场交流电线插入电流互感器(或线圈)中，使电流互感器产生互感电流，现场用电功率越大，互感电流也就越大，现场用电功率越小，互感电流也就越小，因此利用电压比较器，可以输出一个信号波形，主控制器(MCU)通过自带的AD采集就可得到现场的电流大小信息，从而达到检测作用。在电路设计上，通过四个整流二极管将交流互感电流转换成直流电流，输出信号则有两种，一种为模拟量，由VOUT输出，输出到MCU；还有一种为TTL高低电平，直接控制继电器用于切断和接通打磨电机的供电。

电路描述：

电流互感器的输出信号经桥式整流器得到Vin；比较器比较Vin和参考电压Vref，若Vin＞Vref，则比较器输出低电平，控制继电器断开。

另外，Vin经放大器放大后进入MCU的ADC端口(即具有A/D转换功能的端口)；

由于信号可能较为微弱，因此，设计了可调放大倍数的放大器；具体电路连接及工作原理如下：

桥式整流器的输出端Vin为信号端，所述的信号端经电阻R0的接运算放大器LM393的反相输入端，运算放大器LM393的同向输入端经电阻R0接地，运算放大器LM393的同向输入端还分别经4个电阻R01-R04接4选一选择器的4个输入通道，4选一选择器的输出通道接运算放大器LM393的输出端Vout，Vout接MCU的ADC端；

另外MCU的2个输出端口分别接4选一选择器的通道选端A和B；

Vout与Vin的计算公式：

Vout＝Vin*(Rx+R0)/R0；其中，Rx＝R01，R02，R03或R04；基于选通端AB来确定选择哪一个电阻；且R01，R02，R03和R04各不相同；优选的R04＝5*R03＝25*R02＝100*R01；R01＝5*R0.可以方便地实现量程和精度切换。