数控技术分析思考题
把数控技术原理与某种机电产品或装置相结合,提出一种新的产品或装置的设计开发方案。
智能塔吊。一、塔吊的介绍。
塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备又名“塔式起重机”,以一节一节的接长(高)(简称“标准节”),用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。塔吊是工地上一种必不可少的设备。
2、我国塔吊的现状。
用户群不稳定制约了技术进步,在中国大量中小型建筑企业资金不雄厚,缺乏长远规划,用的是大企业淘汰下来的二手货以及超期服役的旧塔吊。因此,在发达国家广泛应用的运输便捷、架设迅速、使用安全的快速架设塔吊在我国受到冷落。与此同时,企业创新能力不足也影响了产品发展,许多新建企业的研究开发能力较弱,大部分产品是与大专院校、科研单位联合开发的,同一个产品可以有几家甚至几十家生产,没有形成企业自己的特色。
我国塔吊制造业的水平虽然有所提高,但相对其他一些行业的先进制造技术还是落后的,与我们相近的工程机械骨干企业相比差距也很大,许多厂家生产效率底、环境污染多、造成焊接质量和成品外观质量都难以保证。只有极少数企业企业做到涂装前基底经处理。大多数企业的管理模式和生产方式还是传统的多级递进的静态不变的模式,有的还是小而全或大而全,专业化程度、工艺装备和管理水平低,很难适应多品种批量化生产和商品经济的激烈竞争,难以形成自己的民族规模工业。
总结可得到以下几点:
1.由于各种因素,塔吊技术没有创新,难以有好的发展;
2.现在的塔吊都是需要人工高空操控,没有智能化的塔吊研发;
3.人工高空操控的塔吊存在效率低,定位慢而且准确度低,高空作业危险等问题。
由上可知,如果把现有的塔吊与数控技术原理相结合,同时加上智能检测,提出设计方案,塔吊将有很大的创新与发展。
3、新产品设计目标及要求。
把数控技术原理与已有的塔吊相结合,针对原产品已有优缺点的分析,现将其他基本参数与原产品基本保持不变,在原产品上加上数控系统,新目标及新要求为:
1.能预设塔吊提升(降落)轨迹,使塔吊按照预定轨迹运动,实现智能工作。
2.具有直线、旋转、多机联动等多种运行状态,并能实现多种运行状态的排列组合,以简便人工操作,提高工作效率。
3.自动寻迹功能,在塔吊移动过程中,根据分析并计算障碍物的距离以及目标位置,通过数控原理实现自动寻迹功能,定位精度高,提高效率,实现自动化。
4.远程控制功能,可以实现塔吊的远程控制,即操作员可以在地面对塔吊进行控制。
4、新产品功能实现。
数控系统的组成。
该数控系统的测量反馈装置中有传感器系统,摄像头识别系统,wifi影像传输模块。
1.远程智能控制的实现:对于外界条件的改变,通过传感器的实时检测,a/d、d/a 转换器作为数字电路与模拟电路之间的桥梁,将模拟信号转化为数字信号,把信号传递给单片机,通过设定的程序,进行远程智能控制。
2.自动寻迹功能的实现:在控制介质(控制器)中加入编程功能,并在塔吊工作时,将连续的运动轨迹,自动分为若干个均匀的预定点。
运动过程中,测量反馈装置对实际位置进行测量并将结果传输到数控装置,数控装置不断分析判断并对实际运行轨迹进行调整,以达到预定轨迹要求,准确到达目标位置。
3.自动操作功能可以随时被人工操作中止,并对已设轨迹或功能随时修改,也就是控制介质随时中断测量反馈装置的结果,由自动寻迹模式转变为人工远程控制操作模式。
5、新产品工作流程。
1.控制部分: 通过单片机程序写入,由手机或电脑终端操作,将指令信号传给单片机上的接手模块,然后接收器将信号再传给单片机,单片机根据设定程序统一发指令给工作部分,检测目标位置,控制电机的运转与停止,将物资运送到目标位置。
2.工作部分: 接收到单片机的指令后,通过 wifi 控制器控制无线 wifi 摄像头拍摄实际路况实现安全行进,将物资运向目标位置,如果途中检测到一定距离前有障碍物时,反馈系统将采集到的ad值传输到主机,通过计算分析,再发送其他指令,实现智能工作。
自动操作功能可以随时被人工操作中止,并对已设轨迹或功能随时修改,也就是控制介质随时中断测量反馈装置的结果,由自动寻迹模式转变为远程控制操作模式。
6、总结。随着科技的发展,越来越多的智能化机电产品出现在我们的生活中,扮演着越来越重要的角色,这款智能塔吊将数控技术与原始塔吊相结合,可以实现操作人员地面操作、精确定位、智能寻迹,减小了操作人员高空作业的危险性和劳动强度,同时提高了工作效率。
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