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扫地机机电一体化技术
2014-09-13 来源:
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    由于目前国内扫地机产品的研发在一定程度上仍停留在路面清洁度等最原始的技术研究方面,其机电一体化的研究起步较晚。因此,国内扫地机机电一体化技术与发达国家扫地机机电一体化技术差距较大。

    在国外,扫地机的发展历史已有近百年。日本、美国、德国、英国等国家从60年代开始就形成了扫地机批量生产。目前国外先进的扫地机都在不断地提高其机电液一体化智能水平。以美国公司生产的扫地机为例,其功能动作设计包括了清扫工作中遇到的各种问题:垃圾箱液压倾倒、盘刷的伸缩、提升和旋转、避障、记忆、警示、自保护及检测等。利用计算机、液压、传感检测、信息处理、自动控制和接口等技术达到机电液一体化智能控制的目的。扫地机上使用了温度、转速、货重、物位、倾角、液位、避障、压力、电量等多种传感器,由传感器采集扫地机控制所需的各种信息。这些信息被送到中央控制计算机,进行存储、运算、变换、加工等处理,控制系统发出各种命令,执行机构完成要求的功能。

    具体以ELGIN扫地机为例加,其智能化的控制、优越的性能、简单的控制操作、高的使用可靠性,无一不体现了工业发达国家扫地机较高的机电一体化水平。

    ELGIN扫地机功能动作设计有57项之多,内容包括了扫地机工作过程中所遇到的一切问题。有清洗与吸水功能、喷洒水功能、吸泥管抽吸功能、垃圾箱倾倒功能、警示功能、记忆功能、自保护功能、检测功能等等。

    以上诸多功能动作由分离变为组合,把个别无规则的变成有序的程序,进而成为一个智能型机械。ELGIN扫地机利用了传感检测技术及计算机技术,在ELGIN扫地机上使用了各种各样的传感器件,具体分布有:

    (1)润滑油——压力传感器;

    (2)副发动机——温度传感器、转速传感器;

    (3)垃圾箱——荷重传感器、物位传感器、倾角传感器;

    (4)清扫用水——液位传感器;

    (5)发动机转速显示——计数式数字量传感器。

    从以上传感器使用的种类和部位可以看出传感器是实现自动控制或智能化必不可少的基本元件。通过这些元件,在控制中心可以获得不同工况、不同介质、不同部位、不同环境、不同功能的各种信息,控制中心再根据获得的各种信息进行处理。ELGIN扫地机功能控制设计有针对性地选用单片机用于测控温度、压力和各功能运行状态的组合,具备定量记数、数据存储、程序存储功能,其容量大、控制点多,它包括微机处理器、系统存储器、控制逻辑等,可实现较远距离的连接。

    ELGIN扫地机控制系统电子控制的设计重视实用性,其控制系统将全车的控制集中在一块控制盘上,是机电一体化功能实现指令输入中心。它体积小、灵活、实用方便,有许多显著优点,实现了高技术与简单操作的结合。综上所述,可以认为ELGIN扫地机是达到了一定水准的智能型机械。

    与国外扫地机机电一体化水平相比,国内扫地机的水平相对较低,部分扫地机还只是采用基本的继电器开关电磁阀,用于完成一些基本的液压控制。面对这样的形势,不少厂家已经开始意识到提高扫地机智能化的重要性,并已经开始从事这方面的研究工作。也有不少院校承担了扫地机智能化研究的课题,开始将单片机控制技术和传感器监测技术运用到扫地机的液压控制系统中,实现了清扫工况启动过程自动化;副发动机转速显示、极限转速报警;清扫过程中的液压自动避障;清扫公罩数记忆等功能。相信随着这方面研究的深入,国内扫地机机电一体化水平将逐步提高。

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