随车起重机六轴陀螺仪自动水平检测及调平系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种随车起重机六轴陀螺仪自动水平检测及调平系统，由控制器和液压系统组成，其中控制器包括微处理器、硬件卡尔曼滤波、数字六轴陀螺仪传感器、数码显示管、报警器、MC34064复位电路、电磁阀驱动电路、LM2596电源，液压系统包括垂直油缸一、垂直油缸二、垂直油缸三、垂直油缸四、电磁阀、二位三通电磁阀。本发明由数字六轴陀螺仪传感器经过硬件卡尔曼滤波去除底盘发动机造成的震动，输出真实的实时角度数据。角度数据经过微处理器运算后一方面输出在数据显示器上，当随车起重机离地角度超出设定角度后通过报警器报警；另一方面输出给四路电磁阀分别控制的四个垂直油缸，通过各个垂直油缸的单独升降来使整车保持水平。
【专利说明】
随车起重机六轴陀螺仪自动水平检测及调平系统
技术领域
[0001]本发明涉及随车起重机的水平检测调平系统，具体地涉及一种随车起重机六轴陀螺仪自动水平检测及调平系统。
【背景技术】
[0002]随车起重机作业时要求四个垂直支腿伸出后与符合要求的坚实地面接触，使整车离地后的水平保持在±3°内，否则整车的工作性能无法保证。目前，随车起重机离地后的水平角度一般都需要人工手动调平，精确度差，操作繁琐。在吊重过程中，当随车起重机离地角度超出水平要求范围后无法有效报警，导致操作过程存在一定安全隐患。
【发明内容】
[0003]本发明针对上述问题，提供一种采用微处理器和六轴陀螺仪为核心的控制器、以及四路电磁阀组成的随车起重机的自动检测及调平系统。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
随车起重机六轴陀螺仪自动水平检测及调平系统，其特征在于，由控制器和液压系统组成，其中控制器包括微处理器、硬件卡尔曼滤波、数字六轴陀螺仪传感器、数码显示管、报警器、MC34064复位电路、电磁阀驱动电路、LM2596电源，微处理器上连接有硬件卡尔曼滤波、数码显示管、报警器、LM2596电源、MC34064复位电路和电磁阀驱动电路;硬件卡尔曼滤波上连接有数字六轴陀螺仪传感器，硬件卡尔曼滤波和数字六轴陀螺仪传感器与LM2596电源连接;LM2596电源上连接有底盘24V电源，电磁阀驱动电路上连接有电磁阀；液压系统包括垂直油缸一、垂直油缸二、垂直油缸三、垂直油缸四、电磁阀、二位三通电磁阀O
[0005]与现有技术相比，本发明的优点在于:由数字六轴陀螺仪传感器经过硬件卡尔曼滤波去除底盘发动机造成的震动，以及其他因素扰动所产生的干扰后，输出真实的X轴(整车横向)，Y轴(整车纵向)的实时角度数据。角度数据经过微处理器运算后一方面输出在数据显示器上，显示当前X轴、Y轴的角度，并在吊重过程中，当随车起重机离地角度超出设定角度后通过报警器报警；另一方面输出给四路电磁阀分别控制的四个垂直油缸，通过各个垂直油缸的单独升降来使整车保持水平。随车起重机准备工作时的调节水平精度可以达到<0.2°，吊装过程中的调节水平精度为<0.5°。
【附图说明】
[0006]图1是本发明的结构框图图2是本发明的液压原理图
图中:1、垂直油缸一，2、垂直油缸二，3、垂直油缸三，4、垂直油缸四，5、电磁阀，6、二位三通电磁阀，7、控制器。
【具体实施方式】
[0007]下面结合附图对本发明的实施阐述如下:
参照图1和图2，随车起重机六轴陀螺仪自动水平检测及调平系统由控制器7和液压系统组成，其中控制器7包括微处理器、硬件卡尔曼滤波、数字六轴陀螺仪传感器、数码显示管、报警器、MC34064复位电路、电磁阀驱动电路、LM2596电源，微处理器上连接有硬件卡尔曼滤波、数码显示管、报警器、LM2596电源、MC34064复位电路和电磁阀驱动电路;硬件卡尔曼滤波上连接有数字六轴陀螺仪传感器，硬件卡尔曼滤波和数字六轴陀螺仪传感器与LM2596电源连接;LM2596电源上连接有底盘24V电源，电磁阀驱动电路上连接有电磁阀5 ；液压系统包括垂直油缸一1、垂直油缸二2、垂直油缸三3、垂直油缸四4、电磁阀5、二位三通电磁阀6。
[0008]硬件卡尔曼滤波和数字六轴陀螺仪传感器共同输出经过卡尔曼滤波的角度信号，避免滤波运算占用微处理器的运算资源，其精度也更高，可以达到0.01°的分辨率。但根据随车起重机的工作状况为防止精度过高产生振荡以及实际精度和液压系统响应需求，系统设置精度静止为0.2°，工作时为0.5°的分辨率。硬件卡尔曼滤波通过串口与微处理器通信，其角度显示由数码显示管分别显示横向和纵向的水平角度。当系统通电后，随车起重机展开支腿或吊重时因为负载而有水平偏移时，微处理器控制二位三通电磁阀6打开，保证随车起重机需要调节的四个垂直油缸与原有油路互不干扰。微处理器根据硬件卡尔曼滤波和数字六轴陀螺仪传感器提供的实时角度数据进行PID调节，分别输出给四路电磁阀驱动电路，驱动图2中的电磁阀5和二位三通电磁阀6，从而分别控制图2中的垂直油缸一 1、垂直油缸二
2、垂直油缸三3、垂直油缸四4的升降，实现随车起重机的水平调节。当垂直油缸超过其行程，随车起重机整机达不到设置的水平偏移极限时，报警器报警。为了可靠保障整个系统稳定复位，系统采用了专门的MC34064复位电路；电源供电电路采用了LM2596电源，可保证系统可靠的运行。
【主权项】
1.随车起重机六轴陀螺仪自动水平检测及调平系统，其特征在于，由控制器和液压系统组成，其中控制器包括微处理器、硬件卡尔曼滤波、数字六轴陀螺仪传感器、数码显示管、报警器、MC34064复位电路、电磁阀驱动电路、LM2596电源，微处理器上连接有硬件卡尔曼滤波、数码显示管、报警器、LM2596电源、MC34064复位电路和电磁阀驱动电路;硬件卡尔曼滤波上连接有数字六轴陀螺仪传感器，硬件卡尔曼滤波和数字六轴陀螺仪传感器与LM2596电源连接;LM2596电源上连接有底盘24V电源，电磁阀驱动电路上连接有电磁阀；液压系统包括垂直油缸一、垂直油缸二、垂直油缸三、垂直油缸四、电磁阀、二位三通电磁阀O
【文档编号】B66C13/16GK106006384SQ201610627551
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月3日
【发明人】郑华, 郑斌
【申请人】湖南百特随车起重机有限公司