一种能自动调平的工程桩机及其调平方法与流程

技术特征：
1.一种能自动调平的工程桩机，其特征在于，其包括plc控制器、模拟量模块、io模块、信号单元和执行单元，plc控制器连接模拟量模块和io模块，信号单元包括倾角传感器和触地信号感应装置5，倾角传感器连接模拟量模块，触地感应装置(5)连接io模块，信号单元和执行单元设置在桩机上，通过倾角传感器检测桩机的倾斜角度，同时通过触地感应装置(5)连接执行单元，并通过执行单元进行自动调平，执行单元包括桩机的支脚s1，支脚s1长度能调整，实现调平，支脚s1包括磁性开关(1)、电缸(2)、活动接头(3)和底板(4)，电缸(2)为柱状，磁性开关设置在柱状电缸(2)的顶端处，电缸(2)底部设置有活动接头(3)，工作时，在电缸(2)移动到限位时磁性开关(1)启动，电缸(2)连接活动接头(3)，能使活动接头(3)上下移动，活动接头(3)连接底板(4)，底板(4)为万向接头，能随意转动，触地感应装置(5)设置于底板(4)的侧壁处，在底板(4)触地时，触地感应装置(5)将信号传递至io模块。2.如权利要求1所述的一种能自动调平的工程桩机，其特征在于，桩机还包括桩杆(s3)和桩机座(s2)，其中，桩机座(s2)整体呈平板状，其四角通过横梁杆垂直连接多根支脚(s1)，以受支脚(s1)支撑，桩杆(s3)设置于桩机座(s2)中央处。3.如权利要求2所述的一种能自动调平的工程桩机，其特征在于，倾角传感器设置在桩杆(s3)上，桩机座(s2)的四角分别通过一个支脚(s1)支撑，支脚用于调节桩机的平衡以不让桩机倾倒。4.如权利要求3所述的一种能自动调平的工程桩机，其特征在于，桩机座(s2)上安装有电比例阀，所述电比例阀连接电缸，以能控制所述电缸上下移动的速度。5.如权利要求4所述的一种能自动调平的工程桩机，其特征在于，在桩机行走过程中，桩机在x轴或y轴的倾角为小于
±5°
时，桩机为安全状态，桩机在x轴或y轴倾角介于
±5°
和
±9°
之间时，桩机为预警状态，桩机在x轴或y轴倾角大于
±9°
时，桩机为危险状态。6.如权利要求5所述的一种能自动调平的工程桩机，其特征在于，在桩机进行打桩之前为静置状态，静置状态时，桩机在x轴或y轴的倾角为小于
±
0.79
°
，桩机为安全状态，桩机在x轴或y轴倾角介于
±
0.79
°
和
±1°
之间时，桩机为预警状态，桩机在x轴或y轴倾角大于
±1°
时，桩机为危险状态。7.一种工程桩机的自动调平方法，其特征在于，其包括如下步骤：s1：桩机到达指定桩位，支脚伸出并触地，触地感应装置开始传输信号，同时，倾角传感器实时更新数据并发送倾角数据给plc控制器，s2：plc控制器计算倾角偏差，桩机在x轴或y轴的倾角偏差小于
±
0.79
°
，判定桩机为安全状态，自动调平完成，桩机在x轴或y轴倾角偏差介于
±
0.79
°
和
±1°
之间时，判定桩机为预警状态，输出报警，启动桩杆倾斜预警桩机在x轴或y轴倾角偏差大于
±1°
时，判定桩机为危险状态，桩杆s3倾角过大，s3：判断倾斜象限，根据桩杆的状态自动匹配对应的电比例阀参数，其中，预警状态下，电缸移动速度匹配为低速，危险状态下电缸移动速度匹配为高速，s4：根据电比例阀参数控制电缸移动速度，根据倾斜象限选择需要对应调整的支脚进
行缩短或者伸长，s5：倾角传感器采集调整后桩杆的倾斜角，plc计算调整后的倾角偏差，将调整后的倾角偏差与安全偏差值进行对比，再次进行判断，若为安全状态，自动调平完成，桩机准备打桩，若为预警状态或者为危险状态，再次采集桩杆倾斜角度，并执行步骤s2至步骤s5。8.一种工程桩机的自动调平方法，其特征在于，其包括如下步骤：s1：桩机行走过程中，四个支脚均始终处于伸缩状态，每行走一步并还没有开启下一步行走时，触地感应装置开始传输信号，同时，倾角传感器实时更新倾角数据并发送倾角数据给plc控制器，s2：plc控制器计算倾角偏差，桩机在x轴或y轴的倾角偏差小于
±5°
，判定桩机为安全状态，自动调平完成，桩机在x轴或y轴倾角偏差介于
±5°
和
±9°
之间时，判定桩机为预警状态，输出报警，启动桩杆倾斜预警，桩机在x轴或y轴倾角偏差大于
±9°
时，判定桩机为危险状态，桩杆s3倾角过大，s3：判断倾斜象限，根据桩杆的状态自动匹配对应的电比例阀参数，其中，预警状态下，电缸移动速度匹配为低速，危险状态下电缸移动速度匹配为高速，s4：根据电比例阀参数控制电缸移动速度，根据倾斜象限选择需要对应调整的支脚进行缩短或者伸长，s5：倾角传感器采集调整后桩杆的倾斜角，plc计算调整后的倾角偏差，将调整后的倾角偏差与安全偏差值进行对比，再次进行判断，若为安全状态，自动调平完成，桩机继续行走，并边行走边循环调平步骤，直到桩机到达指定桩位，若为预警状态或者为危险状态，再次采集桩杆倾斜角度，并执行步骤s2至步骤s5。

技术总结
本发明公开一种能自动调平的工程桩机及其调平方法，属于调平装置技术领域，包括PLC控制器、模拟量模块、IO模块、信号单元和执行单元，PLC控制器连接模拟量模块和IO模块，信号单元包括倾角传感器和触地信号感应装置，倾角传感器连接模拟量模块，触地感应装置连接IO模块，信号单元和执行单元设置在桩机上，通过倾角传感器检测桩机的倾斜角度，同时通过触地感应装置连接执行单元，并通过执行单元进行自动调平，执行单元包括桩机的支脚。本发明还提供了桩机打桩和行走过程的调平方法。本发明通过机械机构和硬件的组合设计，切实解决工程实践中桩机调平精度不够、调平动作不快速、无法实现自动调平的问题。现自动调平的问题。现自动调平的问题。


技术研发人员：蔡瑶 向磊 刘涛 乐凯 丁鹏 桂睿凡 程荣竟 阮瑶
受保护的技术使用者：武汉恒力华振科技有限公司
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2021/10/23