本發(fā)明涉及機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電控全自動(dòng)傘。

背景技術(shù)：

隨著社會的進(jìn)步，科技的發(fā)展，人們的日常生活更加便利。但是并不是所有的生活用品都有了巨大的改變。如傘，傘最初又稱移動(dòng)的房屋，作為每個(gè)家庭的必備和常備用品，傘的用途已經(jīng)發(fā)展了很大的地步，遮雨遮陽、休閑裝飾等等。

然而，雖然它的外形的結(jié)構(gòu)發(fā)生過演變，但是基本的操作方式?jīng)]有發(fā)生根本性的變化，按-推或者按-拉。面對這種情況，人們設(shè)計(jì)了一些方法來改變這種局面。但是，近年來，市面上所謂的“自動(dòng)傘”，也只能自動(dòng)打開不能自動(dòng)閉合，沒有滿足人們對自動(dòng)傘定義的自動(dòng)化的期望。傳統(tǒng)的傘結(jié)構(gòu)單一、操作麻煩，通常需要兩只手配合啟閉。尤其在某些用傘場合，如旅游景點(diǎn)，海灣沙灘休閑，廣告宣傳等大型遮蔽傘，因?yàn)閭阈芜^大而使得傘開啟和關(guān)閉費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種完全自動(dòng)開啟和關(guān)閉的全自動(dòng)傘顯得尤為必要，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電控全自動(dòng)傘，用絲杠螺母副可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母帶動(dòng)傘中盤進(jìn)行上下平移，以達(dá)到對傘進(jìn)行開合的目的，同時(shí)利用雙向控制開關(guān)電路和行程控制開關(guān)的電路設(shè)計(jì)，配合足夠動(dòng)力的電機(jī)，實(shí)現(xiàn)傘的自動(dòng)開合，較好的解決了傘閉合費(fèi)力的問題，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

為解決以上問題，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：一種電控全自動(dòng)傘，包括傘桿、傘帽和傘骨，傘桿外圓周從上至下依次套裝有傘頂盤和傘中盤，傘桿上設(shè)有雙向開關(guān)，傘桿內(nèi)部設(shè)有絲桿，絲桿外圓周從上至下依次設(shè)有軸承、升降螺母和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，升降螺母凸緣處設(shè)有連接柱，傘中盤上設(shè)有固定螺栓，固定螺栓依次貫穿傘中盤和傘桿開槽后與連接柱螺紋連接。利用一個(gè)具有空擋的雙刀雙擲開關(guān)可以完成電源正接、反接以及斷開來控制傘的開合，利用兩個(gè)限位開關(guān)控制傘的開合行程。

所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由聯(lián)軸器、電機(jī)減速器和電機(jī)組成，聯(lián)軸器、電機(jī)減速器和電機(jī)沿絲桿從上至下分布，絲桿通過聯(lián)軸器與電機(jī)固定連接。

所述的絲桿下方設(shè)有充電裝置。

所述的連接柱的中心線與絲桿的軸線垂直。

所述的傘桿兩側(cè)面對稱設(shè)有開槽，開槽位置與傘中盤對應(yīng)。

所述的傘桿上設(shè)有開傘及合傘限位開關(guān)。所述的傘骨由主傘骨和支傘骨組成。

所述的傘中盤盤頭設(shè)有環(huán)槽Ⅱ，環(huán)槽Ⅱ上設(shè)有金屬絲，傘中盤盤頭外圓周均勻分布八個(gè)槽口Ⅱ，支傘骨分別卡于各槽口Ⅱ處，與繞在環(huán)槽Ⅱ處的金屬絲活性連接。

所述的傘頂盤盤頭設(shè)有環(huán)槽Ⅰ，環(huán)槽Ⅰ上設(shè)有金屬絲，傘頂盤盤頭外圓周均勻分布八個(gè)槽口Ⅰ，主傘骨分別卡于各槽口Ⅰ處，與繞在環(huán)槽Ⅰ處的金屬絲活性連接一種電控自動(dòng)傘的控制方法，包括如下步驟：

1）自動(dòng)傘的打開：給自動(dòng)傘上電后，按下雙向開關(guān)，電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)電機(jī)減速器，電機(jī)減速器與絲桿相連接，此時(shí)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿螺母副配合把電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為升降螺母的直線運(yùn)動(dòng)，升降螺母通過連接柱與傘中盤相接，實(shí)現(xiàn)傘中盤的向上移動(dòng)，當(dāng)傘完全打開時(shí)，傘中盤會觸發(fā)開傘限位開關(guān)，限位開關(guān)就會將電機(jī)的電源斷開，傘的打開動(dòng)作就完成；

2）自動(dòng)傘的關(guān)閉過程：傘的雙向開關(guān)按下，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)的反轉(zhuǎn)經(jīng)過電機(jī)減速器和絲桿，轉(zhuǎn)化為升降螺母的向下直線運(yùn)動(dòng)，傘中盤下降，傘慢慢合上，當(dāng)傘完全合上時(shí)，傘中盤會觸發(fā)合傘限位開關(guān)，限位開關(guān)就將電機(jī)的電源斷開，傘的關(guān)閉動(dòng)作完成。

本發(fā)明帶來的有益效果為：系統(tǒng)通電之后，通過雙向控制開關(guān)電路控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向，電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速器，減速器會增大輸出扭矩，帶動(dòng)與減速器相連接的絲桿；絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)會引起螺母的上下移動(dòng)，而螺母與傘中盤相連，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)中盤的上下移動(dòng)，采用行程控制開關(guān)電路，在自動(dòng)傘打開或關(guān)閉的最大行程處設(shè)有限位開關(guān)，當(dāng)限位開關(guān)被觸發(fā)后，電機(jī)停轉(zhuǎn)，中盤停止移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傘的全自動(dòng)開啟和關(guān)閉。

附圖說明

圖1為電控全自動(dòng)傘的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為傘頂盤結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2的側(cè)視圖。

圖4為傘中盤結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4的側(cè)視圖。

圖6為傘開合控制電路原理圖。

圖7為開傘流程圖。

圖8為合傘流程圖。

其中，1-傘頂盤，2-軸承，3-傘中盤，4-升降螺母，5-固定螺栓，6-連接柱，7-絲桿，8-傘桿，9-聯(lián)軸器，10-電機(jī)減速器，11-電機(jī)，12-充電裝置，13-雙向開關(guān)，14-合傘限位開關(guān)，15-傘桿開槽，16-開傘限位開關(guān)，17-支傘骨，18-主傘骨，19-傘帽，20-環(huán)槽Ⅰ，21-環(huán)槽Ⅱ，22-槽口Ⅰ，23-槽口Ⅱ。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖5所示，一種電控全自動(dòng)傘，包括傘桿8、傘帽16和傘骨，傘桿8外圓周從上至下依次套裝有傘頂盤1和傘中盤3，傘桿8上設(shè)有雙向開關(guān)13，傘桿8內(nèi)部設(shè)有絲桿7，絲桿7外圓周從上至下依次設(shè)有軸承2、升降螺母4和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，升降螺母4一側(cè)設(shè)有連接柱6，傘中盤3上設(shè)有固定螺栓5，固定螺栓5依次貫穿傘中盤3和傘桿側(cè)面開槽8后與連接柱6螺紋連接。

所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由聯(lián)軸器9、電機(jī)減速器10和電機(jī)11組成，聯(lián)軸器9、電機(jī)減速器10和電機(jī)11沿絲桿7從上至下分布，絲桿7通過聯(lián)軸器9與電機(jī)11固定連接。

所述的絲桿7下方設(shè)有充電裝置。

所述的連接柱6的中心線與絲桿7的軸線垂直。

所述的傘桿8側(cè)面設(shè)有傘桿開槽15，傘桿開槽15位置與傘中盤3對應(yīng)。

所述的傘桿8上設(shè)有開傘限位開關(guān)16和合傘限位開關(guān)14。

所述的傘骨由主傘骨18和支傘骨17組成，

所述的傘中盤3盤頭設(shè)有環(huán)槽Ⅱ21，環(huán)槽Ⅱ21上設(shè)有金屬絲，其外圓周均勻分布八個(gè)槽口Ⅱ23，支傘骨17分別卡于各槽口Ⅱ23處，與繞在環(huán)槽Ⅱ21處的金屬絲活性連接。

所述的傘頂盤1盤頭處設(shè)有環(huán)槽Ⅰ20，環(huán)槽Ⅰ20上設(shè)有金屬絲，傘中盤3盤頭外圓周均勻分布八個(gè)槽口Ⅰ22，主傘骨18分別卡于各槽口Ⅰ22處，與繞在環(huán)槽Ⅰ20處的金屬絲活性連接

如圖6和圖7所示，一種電控自動(dòng)傘的控制方法，包括如下步驟：

1）自動(dòng)傘的打開：給自動(dòng)傘上電后，按下雙向開關(guān)13，電機(jī)11正向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)電機(jī)減速器10，電機(jī)減速器10與絲桿7相連接，此時(shí)絲桿7轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿螺母副配合把電機(jī)11的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為升降螺母4的直線運(yùn)動(dòng)，升降螺母4通過連接柱6與傘中盤3相接，實(shí)現(xiàn)傘中盤3的向上移動(dòng)，當(dāng)傘完全打開時(shí)，傘中盤3會觸發(fā)開傘限位開關(guān)16，限位開關(guān)就會將電機(jī)11的電源斷開，傘的打開動(dòng)作就完成；

2）自動(dòng)傘的關(guān)閉過程：傘的雙向開關(guān)13按下，電機(jī)11反向轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)11的反轉(zhuǎn)經(jīng)過電機(jī)減速器10和絲桿7，轉(zhuǎn)化為升降螺母4的向下直線運(yùn)動(dòng)，傘中盤3下降，傘慢慢合上，當(dāng)傘完全合上時(shí)，傘中盤3觸發(fā)合傘限位開關(guān)14，限位開關(guān)就將電機(jī)11的電源斷開，傘的關(guān)閉動(dòng)作完成。

根據(jù)平均開傘行程400mm，同時(shí)考慮到要為軸承、聯(lián)軸器等其他零部件的安裝與連接留出一定的長度空間。選取規(guī)格為1203絲桿長度為500mm，同時(shí)為了盡量減小傘桿的直徑，并考慮耐磨性，選擇最大外徑為26mm的銅質(zhì)螺母作為升降螺母。

為減輕作品重量，以及給傘桿內(nèi)部的絲桿螺母副、電機(jī)、聯(lián)軸器等零部件提供安裝空間，同時(shí)也要達(dá)到足夠的外殼強(qiáng)度，選擇長度為650mm、規(guī)格為φ35*2的PVC管材，并在其上開出兩條長度為325mm的空槽，用以連接傘中盤與升降螺母。

根據(jù)人體工學(xué)確定傘面半徑，根據(jù)流體力學(xué)防風(fēng)防雨角度確定合適的傘面弧度，進(jìn)而確定主傘骨長度550mm，傘最大開度時(shí)傘骨與傘桿夾角75°。同時(shí)開傘行程由支傘骨的長度和主傘骨從頂盤連接處到連接支傘骨的鉚釘處的長度共同決定，同時(shí)還決定了在傘桿PVC管上開槽的長度。綜合考慮，支傘骨長度設(shè)計(jì)為235mm，主傘骨與頂盤連接處到連接支傘骨的鉚釘處的長度設(shè)計(jì)為240mm，采用8根傘骨支撐傘面。

傘頂盤及傘中盤采用聚四氟乙烯材料，外圓周均勻開出8條寬2mm、深3mm的槽口用以安裝傘骨，如圖3和圖5所示，再環(huán)繞盤頭開出一條寬2mm、深2mm的環(huán)槽，如圖2和圖4所示，用以環(huán)繞放置固定傘骨的金屬絲。

為了滿足在一個(gè)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)傘自動(dòng)的開與合，利用一個(gè)具有空擋的雙刀雙擲開關(guān)完成電源正接、反接以及斷開操作。

如圖6所示，考慮電機(jī)堵轉(zhuǎn)電流較大，為防止電機(jī)以及電源損壞，再利用兩個(gè)限位開關(guān)和兩個(gè)二極管，構(gòu)成一組行程限制結(jié)構(gòu)，使自動(dòng)傘達(dá)到開合或關(guān)閉位置時(shí)，電機(jī)斷電停轉(zhuǎn)而不是堵轉(zhuǎn)，同時(shí)又不影響電機(jī)的反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變型和改進(jìn)，也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。