[发明专利]超声波检测自动采样装置及其工作方法

权利要求书

1、一种超声波检测自动采样装置，其特征在于，包括采样大车、采样小车、升降机构、采样装置、辅助电气设备和操作室；采样小车与采样大车活动连接，采样大车和采样小车上均装有接近开关，接近开关与计算机连接；升降机构和采样装置安装在采样小车内，采样小车内设有超声波定位器，采样大车在电机驱动下沿三维空间的Y轴运动，采样小车电机驱动下沿三维空间的X轴运动，电机与变频器连接；辅助电气设备包括接触器、断路器、光电编码器、接近开关、摄像机和超声波定位器，光电编码器、接近开关、摄像机和超声波定位器与计算机连接。

2、如权利要求1所述的超声波检测自动采样装置，其特征在于，所述的升降机构包括传动齿轮、齿条、导向装置、升降驱动装置、升降计数开关、升降上接近开关和升降下接近开关，升降计数开关、升降上接近开关和升降下接近开关与计算机连接；升降机构沿三维空间的Z轴运动；所述的升降驱动装置是电机，电机与变频器连接。

3、如权利要求1所述的超声波检测自动采样装置，其特征在于，所述的采样机构由驱动电机、减速传动箱、钻杆、采样钻头组成，驱动电机固定在减速传动箱上，钻杆与减速传动箱连接，采样钻头与钻杆连接。

4、如权利要求1所述的超声波检测自动采样装置，其特征在于，所述的采样大车上的接近开关包括大车左接近开关、大车中接近开关和大车右接近开关。

5、如权利要求1所述的超声波检测自动采样装置，其特征在于，所述的采样小车上的接近开关包括小车前接近开关、小车中接近开关和小车后接近开关。

6、如权利要求1所述的超声波检测自动采样装置，其特征在于，所述的摄像机包括边缘识别摄像机、定位摄像机和辅助摄像机。

7、如权利要求1所述的超声波检测自动采样装置，其特征在于，所述的操作室是系统的操作平台，安装有控制柜，该控制柜用于安装变频器、PLC；还安装有大车行走、小车行走、取样器升降、取样/卸样操作手柄、按钮以及紧急通车、复位等按钮。

8、一种超声波检测自动采样装置的工作方法，其特征在于，工作方法如下：

1)当车辆进入采样区域，远程职守人员通过定位摄像机和辅助摄像机确定采样汽车的车型及到位情况，待采样机系统自检正常后，系统自动调用该车辆的数据库，确定采样深度Z轴坐标、采样X轴和采样Y轴坐标；

2)系统通过变频调速器控制电机平稳运行，带动采样大车沿Y轴方向行走，安装在采样大车上的接近开关对其行程进行计数，大车左接近开关、大车中接近开关、大车右接近开关完成Y轴精确数学模型的建立，并将数据反馈到控制计算机，控制采样点的Y轴定位，采样大车总行程24m，大车行走速度0-38.6m/min可调；

3)系统制动电机和变频调速器，带动采样大车沿X轴方向行走，安装在采样小车上的计数开关和分布在小车前接近开关、小车中接近开关、小车后接近开关、实时测距，完成X轴精确数学模型的建立，并将数据反馈到控制系统，控制采样点的X轴定位，采样小车总行程7.5m，行走速度0-31.5m/min可调；

4)采样大车与采样小车都到达被采样车辆上方，系统通过升降计数开关、升降上接近开关、升降下接近开关实时测距，完成Z轴采样深度坐标精确数学模型的建立，并将数据反馈到控制系统，控制采样点的Z轴定位，升降总行程3.4m，速度10.5m/min，单点采样时间＜60秒，采样量约3Kg；

5)采样钻头垂直方向下行采样；

6)采样机构从采样点到卸料点，采样钻头采样完毕；垂直方向上行至原位置后，采样大车、采样小车启动回到卸料点，然后采样钻头反转，卸料成功。