[發明專利]帶控制裝置的挖穴機及控制方法

有效

• 申請號: 201210324402.8
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN102870528A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 王海建;馬海鵬;陳曉平;吳怡清;林嘉俊;鄧正俊;李震;朱余清;洪添勝
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: A01C5/04
• 分類號: A01C5/04;G05B19/042
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

1.帶控制裝置的挖穴機，包括汽油機和鉆頭，鉆頭上端與汽油機連接，其特征在于：還包括供電單元、繼電器單元、霍爾傳感器檢測單元、超聲波檢測單元、直流電機、單片機、電機驅動單元和傳動機構，所述供電單元同時與繼電器單元、霍爾傳感器檢測單元、超聲波檢測單元、單片機、直流電機連接，繼電器單元分別與直流電機和單片機連接，霍爾傳感器檢測單元和超聲波檢測單元同時連接于單片機，直流電機通過傳動機構與汽油機連接，電機驅動單元與單片機連接，同時電機驅動單元通過繼電器單元與直流電機連接。

2.根據權利要求1所述的帶控制裝置的挖穴機，其特征在于：所述供電單元包括蓄電池、電壓轉換單元和穩壓單元，蓄電池與直流電機連接，蓄電池通過電壓轉換單元與穩壓單元連接，穩壓單元同時與繼電器單元、單片機、霍爾傳感器檢測單元、超聲波檢測單元連接。

3.根據權利要求2所述的帶控制裝置的挖穴機，其特征在于：所述繼電器單元包括第一繼電器和第二繼電器，第一繼電器與第二繼電器并聯，且第一繼電器的常閉觸點同時與第二繼電器的常開觸點、蓄電池連接，第一繼電器的常開觸點同時與第二繼電器的常閉觸點、蓄電池連接，直流電機的一端連接于第一繼電器的動觸點，另一端連接于第二繼電器的動觸點，第一繼電器、第二繼電器都與單片機連接。

4.根據權利要求3所述的帶控制裝置的挖穴機，其特征在于：所述電機驅動單元包括三極管、場效應管和二極管，三極管的集電極同時與蓄電池、場效應管的柵極連接，基極同時與穩壓單元、單片機連接，發射極同時與地、場效應管的源極連接，場效應管的漏極同時與二極管的陽極、第一繼電器的常開觸點連接，二極管的陰極同時連接于蓄電池、第一繼電器的常閉觸點、三極管的集電極。

5.根據權利要求4所述的帶控制裝置的挖穴機，其特征在于：還包括鐵架，所述霍爾傳感器檢測單元包括霍爾傳感器、磁鐵，霍爾傳感器安裝于鐵架上，且連接于穩壓單元和單片機，磁鐵固定于鉆頭的塑料板上。

6.根據權利要求5所述的帶控制裝置的挖穴機，其特征在于：還包括固定架，所述超聲波檢測單元包括外殼、超聲波探頭和信號處理電路，超聲波探頭通過外殼安裝于固定架，超聲波探頭通過信號處理電路與單片機連接。

7.根據權利要求6所述的帶控制裝置的挖穴機，其特征在于：還包括控制箱，所述供電單元、繼電器單元、單片機和電機驅動單元都安裝于控制箱，控制箱與挖穴機的主體分離式設置。

8.根據權利要求7所述的帶控制裝置的挖穴機，其特征在于：所述控制箱設置有手動控制單元，手動控制單元包括手動調速單元和手動切換單元，手動調速單元同時與地、穩壓單元、單片機連接，手動切換單元同時與地、穩壓單元、單片機連接。

9.根據權利要求1至8任一項所述的帶控制裝置的挖穴機，其特征在于：所述傳動機構為二級傳動機構，包括轉軸、第一皮帶輪、第二皮帶輪、第三皮帶輪、第四皮帶輪、第一皮帶、第二皮帶和鋼絲繩，第一皮帶輪固定安裝于直流電機的輸出軸，并通過第一皮帶與第二皮帶輪連接，第二皮帶輪和第三皮帶輪同時安裝于轉軸，第三皮帶輪通過第二皮帶與第四皮帶輪連接，鋼絲繩的一端固定于第四皮帶輪，另一端固定于汽油機。

10.根據權利要求8所述的帶控制裝置的挖穴機的控制方法，其特征在于：在山地的坡度上固定好所述挖穴機的主體，將控制箱與挖穴機連接；首先啟動汽油機，汽油機帶動鉆頭轉動；

當挖穴機的控制裝置處于手動控制模式時，通過手動切換單元啟動直流電機正轉，直流電機通過傳動機構帶動鉆頭下降，鉆頭開始挖掘工作；在挖掘的穴的深度達到要求后，可通過手動切換單元令直流電機進行反轉，從而使直流電機通過傳動機帶動鉆頭上升，令鉆頭恢復到原始的位置；在鉆頭上升或下降的過程中，通過手動調速單元控制鉆頭升降的速度；

當挖穴機的控制裝置處于自動控制模式時，單片機控制繼電器單元，從而驅動直流電機正轉，直流電機通過傳動機構帶動鉆頭下降，轉動的鉆頭開始挖掘工作；霍爾傳感器檢測單元檢測鉆頭轉速，并將檢測得到的數據傳送到單片機，單片機根據霍爾傳感器檢測單元傳來的數據發出控制信號，通過繼電器單元控制鉆頭的上升或者下降；當超聲波檢測單元檢測到鉆頭鉆到設定的深度時，超聲波檢測單元向單片機發出信號，單片機接收到超聲波檢測單元的信號后，單片機通過繼電器單元控制直流電機反轉，通過傳動機構帶動鉆頭上升，直到鉆頭恢復到原始位置；在鉆頭上升或下降的過程中，單片機通過控制電機驅動單元來調節鉆頭的升降速度。