一种混凝土湿喷机组喷头半自动控制系统的制作方法

本实用新型属于机械控制领域，具体涉及一种混凝土湿喷机组喷头半自动控制系统。

背景技术：

混凝土湿喷用于建筑行业各种领域，对表面覆盖一层混凝土并令其凝固。所用器械有固定的，有移动的，很多场合只能使用车载移动式湿喷机进行作业。

混凝土湿喷机组，使用汽车进行运载，进入隧道进行混凝土喷射作业。在实际作业过程中，需要使用喷头对整个墙面进行来回喷涂，这要求驾驶员对喷头多个自由度进行控制，涉及到很多重复摆动的动作。这造成劳动力浪费和操控手柄的寿命降低，人工循环操作还容易造成不均匀喷涂的结果。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了避免人工循环重复操作，而提出的一种混凝土湿喷机组喷头半自动控制系统，通过以下技术方案来实现上述目的：

一种混凝土湿喷机组喷头半自动控制系统，包括两个泵机组，一个控制模块、一个遥控面板；两个泵机组负责混凝土湿喷头的两个维度的旋转。

所述遥控面板设有第一按钮、第二按钮、第一LED、第二LED、第一至第四电位器、紧急停止按钮，所述第一按钮、第二按钮为自复式按钮开关，所述第一至第四电位器为线性电阻式电位器，所述紧急停止按钮为非自复式按钮开关；所述LED为显示状态使用，所述按钮与四个电位器为设置系统使用。

所述控制模块包括一个控制核心，所述控制核心有至少16个独立I/O端口，还包括六个ADC模块，所述ADC模块的数字端和时钟端分别连接到控制核心的I/O端口；所述ADC模块作用是将电位器上的电压转换为电位器的实际位置，从而作为控制系统的依据与输入变量。

在遥控面板中，第一至第四电位器的电阻固定端分别接入VCC电压和GND电压，滑动端分别与控制模块中各ADC模块的模拟输入端对应连接；

在遥控面板中，第一按钮、第二按钮、第一LED、第二LED一端接地，另一端通过一个电阻分别连接到控制核心的4个I/O端口；

所述泵机组的控制端口通过一个电阻连接到控制核心的I/O端口，所述控制端口同时通过紧急停止按钮连接到GND端；紧急停止按钮按下后，可以将PWM信号归零，停止电机运作。

所述泵机组包括直流调速器、直流液压泵以及与直流液压泵相连的转动液压缸，直流调速器输入类型为PWM信号，其输入端口与控制核心的I/O口相连；控制核心按特定频率输出一定占空比的PWM波形，来控制直流液压泵的转速与方向。

所述转动液压缸上设有角度检测器，所述角度检测器为旋转式电阻电位器，安装在转轴与外壳之间，电阻两端加载GND与VCC电压，抽头分别连接控制模块的ADC模块的模拟输入端。

作为本实用新型的优选方式，在遥控面板中，除紧急停止按钮外，其余部件分成两列对称布置。

本实用新型进一步改进在于，其中第一转动液压缸为360°转动液压缸，第二转动液压缸为240°转动液压缸，第一转动液压缸的转轴固定连接到第二转动液压缸的外壳部分且两个转动液压缸的转轴互相垂直；

第二个转动液压缸的转轴连接混凝土湿喷头组件。

作为本实用新型的优选方式，所述控制核心为C51单片机及其周边电路，能在成本较低情况下完成本实用新型的实施方式。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型结构简单明确，易于实现；

2.本实用新型按钮设置直观，易于操作；

3.本实用新型可以实现混凝土湿喷头水平方向240°全方位覆盖，循环往复喷涂，可以设定转角范围和转动速度，节省人力，提高操作精度。

附图说明

图1是本实用新型遥控手柄布置图；

图2是本实用新型的控制部分电路示意图；

图3是本实用新型的转动液压缸连接关系图；

图4是本实用新型中直流调速器、直流液压泵、转动液压缸的连接关系图。

图中：11-第一LED，12-第二LED，21-第一按钮，22-第二按钮，31-第一电位器，32-第二电位器，33-第三电位器，34-第四电位器，4-紧急停止按钮，51-第一旋转液压缸，52-第二旋转液压缸，61-第一角度检测器，62-第二角度检测器，71-第一转轴，72-第二转轴，8-混凝土湿喷头组件，5-转动液压缸，9-直流液压泵，91-第一直流液压泵，92-第二直流液压泵，10-直流调速器，101-第一直流调速器，102-第二直流调速器。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

一种混凝土湿喷机组喷头半自动控制系统，包括两个泵机组，一个控制模块、一个遥控面板；所述泵机组如图4所示，包括一个直流调速器10，直流调速器10的正负输出连接直流液压泵9的供电端，直流液压泵9的输出端通过液压导管连接转动液压缸5。

两个转动液压缸5的连接如图3所示，其中第一转动液压缸51为360°转动液压缸5，第二转动液压缸52为240°转动液压缸5，第一转动液压缸51的转轴固定连接到第二转动液压缸52的外壳部分且两个转动液压缸5的转轴互相垂直；第二个转动液压缸5的转轴连接混凝土湿喷头组件8，第一转动液压缸51的外壳连接车体，实现混凝土湿喷头组件8的自由转动。

所述遥控面板设有第一按钮21、第二按钮22、第一LED11、第二LED12、第一至第四电位器、紧急停止按钮4，所述第一按钮21、第二按钮22为自复式按钮开关，所述第一至第四电位器为线性电阻式电位器，所述紧急停止按钮4为非自复式按钮开关；

所述控制模块包括一个控制核心，本实施例采用C51单片机作为控制核心，使用其中18个I/O端口，还包括六个ADC模块，所述ADC模块的数字端和时钟端分别连接到控制核心的I/O端口；

在遥控面板中，第一至第四电位器的电阻固定端分别接入VCC电压和GND电压，滑动端分别与控制模块中各ADC模块的模拟输入端对应连接；

在遥控面板中，第一按钮21、第二按钮22、第一LED11、第二LED12一端接地，另一端通过一个电阻分别连接到控制核心的4个I/O端口；在遥控面板中，除紧急停止按钮4外，其余部件分成两列对称布置。

遥控面板与控制模块之间通过多芯线缆连接。

如图2，所述泵机组的控制端口通过一个电阻连接到控制核心的I/O端口，所述控制端口同时通过紧急停止按钮4连接到GND端；

所述泵机组包括直流调速器10、直流液压泵9以及与直流液压泵9相连的转动液压缸5，直流调速器10输入类型为PWM信号，其输入端口与控制核心的I/O口相连；

所述转动液压缸5上设有角度检测器，所述角度检测器为旋转式电阻电位器，安装在转轴与外壳之间，电阻两端加载GND与VCC电压，抽头分别连接控制模块的ADC模块的模拟输入端。

具体连接为：第一至第四电位器分别通过ADC转换后连接C51单片机的P1.0-P1.7端口，第一至第二角度检测器分别通过ADC转换后连接C51单片机的P1.0-P1.3端口，第一第二按钮分别将P1.4与P1.5连接至地，第一第二LED通过一个电阻连接至C51单片机的P1.6P1.7端口，由单片机提供高电平点亮，所述电阻根据C51单片机的最大输出电流选择合适阻值；P2.0、P2.1分别通过电阻连接到第一调速器和第二调速器的输入端，调速器的输出端分别连接对应的直流液压泵9。

本实施例可以实现如下信息输入：

第一按钮21与第二按钮22可实现开关量的输入，本实施例用作喷头组件8往复运动的开关，同时按下2秒可以激活往复运动，然后单独按动可以开始对应转动液压缸5的往复运动；

第一至第四电位器可实现模拟量的连续输入，本实施例用作限定往复运动速度和角度的变量；

第一与第二角度检测器可让控制核心了解目前转动液压缸5的运动角度，在往复运动中决定是否已到角度界限进行反向运动；

紧急停止按钮4可实现停止C51单片机向直流调速器10发送信号，停止机械运转；

第一LED11与第二LED12可显示具体液压缸往复运动与否。

其中遥控面板左侧为第一泵机组操作区，右侧为第二泵机组操作区，操作明确简单。

需要说明的是，本实用新型提出的方案是硬件结构，通过2个开关量与4个模拟量，以及转动液压缸5角度检测器的模拟量的输入，本领域技术人员可以利用各种满足条件的单片机或者PLC进行各种动作的设计，均属于现有技术范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。