一種助爬器的電氣控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種助爬器的電氣控制系統(tǒng)，它包括控制單元、變頻器、減速電機(jī)、接近傳感器、旋鈕電位器?？刂茊卧鳛榭刂浦行模邮招o電位器的提升力矩設(shè)定信號(hào)和接近傳感器的牽引繩運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，將這些信號(hào)通過(guò)控制程序處理后，生成并輸出控制信息給變頻器，由變頻器驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)牽引繩運(yùn)動(dòng)，使助爬器有五種工作狀態(tài)，包括上升助力、停止、下降助力、自動(dòng)回繩、自動(dòng)上升，各種狀態(tài)可自動(dòng)切換。牽引繩的提升力矩可調(diào)節(jié)，攀爬過(guò)程中提升力恒定，牽引繩的速度會(huì)自適應(yīng)攀爬者的速度，并可在任意位置調(diào)整方向，保證了攀爬者的安全和舒適性，且操作簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種助爬器的電氣控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種助爬器的電氣控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，助爬器所采用的電氣控制系統(tǒng)通常存在如下缺點(diǎn):提升力矩不能由用戶自己調(diào)節(jié)；在攀爬過(guò)程中，提升力會(huì)隨攀爬速度變化而改變；牽引繩速度不能自適應(yīng)攀爬者的速度；攀爬者不方便自動(dòng)調(diào)整方向；操作方法較復(fù)雜，給攀爬者帶來(lái)不舒適感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的助爬器電氣控制系統(tǒng)所存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種電氣控制系統(tǒng)，保障攀爬者使用助爬器的安全和舒適性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電氣控制系統(tǒng)。該電氣控制系統(tǒng)包括:控制單元、變頻器、減速電機(jī)、接近傳感器、旋鈕電位器。
[0005]所述控制單元與變頻器電連接，采用Modbus協(xié)議通過(guò)RS485接口通訊。控制單元接收旋鈕電位器、接近傳感器的信號(hào)，將這些信號(hào)通過(guò)控制程序處理后，輸出控制指令給變頻器。
[0006]所述變頻器具有轉(zhuǎn)矩控制模式，變頻器接收控制單元的控制指令，驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0007]所述減速電機(jī)與變頻器電連接，由變頻器驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0008]所述接近傳感器安裝在減速電機(jī)輸出軸附近，減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)牽弓I繩運(yùn)動(dòng)，接近傳感器就會(huì)發(fā)出信號(hào)，通過(guò)與控制單元的電連接，接近傳感器就可以將牽引繩的運(yùn)動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)反饋給控制單元。
[0009]所述旋鈕電位器與控制單元電連接，攀爬者可通過(guò)調(diào)節(jié)旋鈕電位器來(lái)設(shè)定助爬器牽引繩的提升力矩。
[0010]本實(shí)用新型提供一種助爬器的電氣控制系統(tǒng)，其有益效果:控制單元通過(guò)接收接近傳感器的信號(hào)，判斷出牽引繩的運(yùn)動(dòng)速度及方向，從而控制變頻器驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到自動(dòng)控制牽引繩的目的；牽引繩的提升力矩可通過(guò)旋鈕電位器在30-50KG內(nèi)調(diào)節(jié)；力矩設(shè)定好后，攀爬者在攀爬過(guò)程中，提升力將保持恒定；牽引繩的速度會(huì)自適應(yīng)攀爬者的速度，并可在任意位置調(diào)整方向；本實(shí)用新型可以使助爬器有五種工作狀態(tài)，包括上升助力、停止、下降助力、自動(dòng)回繩、自動(dòng)上升，各種狀態(tài)可自動(dòng)切換。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的電氣原理框圖；
[0012]圖2是控制單元控制程序示意圖；
[0013]附圖部件及符號(hào)說(shuō)明:
[0014]圖1:1 一控制單兀；2—變頻器；3—減速電機(jī)；4一接近傳感器；5—旋鈕電位器；6一電源轉(zhuǎn)換部分；7—信號(hào)米集部分；8—信息處理部分；9一485通訊部分。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型包括控制單元1、變頻器2、減速電機(jī)3、接近傳感器4、旋鈕電位器5，其中控制單元I由電源轉(zhuǎn)換部分6、信號(hào)采集部分7、信息處理部分8、485通信部分9組成。
[0016]控制單元I作為控制中心，由變頻器2提供10VDC電源供電，電源轉(zhuǎn)換部分6將10VDC供電電源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定5VDC電源，為信息采集部分7和信息處理部分8供電；信號(hào)采集部分7接收旋鈕電位器5的提升力矩設(shè)定信號(hào)和接近傳感器4的牽引繩運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，將這些信號(hào)輸出給信息處理部分8 ;信息處理部分8根據(jù)這些信號(hào)，生成并輸出控制信息；該控制信息通過(guò)485通信部分9發(fā)送給變頻器2。
[0017]變頻器2具有轉(zhuǎn)矩控制模式，它接收控制單元I輸出的控制信息，驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)，減速電機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)牽引繩運(yùn)動(dòng)。
[0018]減速電機(jī)3運(yùn)轉(zhuǎn)，安裝在減速電機(jī)3輸出軸附近的接近傳感器4就可以將牽引繩的運(yùn)動(dòng)速度及方向信號(hào)發(fā)送給控制單元I。
[0019]攀爬者在使用助爬器前，先通過(guò)旋鈕電位器5設(shè)定需要的提升力矩，然后只需要簡(jiǎn)單地動(dòng)作就可以在助爬器牽引繩的拉動(dòng)下，進(jìn)行安全舒適的攀爬。
[0020]下面結(jié)合圖1、圖2，對(duì)本實(shí)用新型的程序控制原理加以說(shuō)明。
[0021]1、接通電源后，助爬器進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)，此時(shí)攀爬者通過(guò)旋鈕電位器5設(shè)定好需要的提升力矩，攀爬者將安全帶掛到牽引繩上。
[0022]2、如果攀爬者拉動(dòng)牽引繩，但牽引繩運(yùn)動(dòng)速度小于程序中設(shè)定的啟動(dòng)速度，助爬器仍處于停止?fàn)顟B(tài)，以防止誤動(dòng)作。
[0023]3、如果攀爬者拉動(dòng)牽引繩，當(dāng)牽引繩運(yùn)動(dòng)速度大于程序中設(shè)定的啟動(dòng)速度，并且牽引繩運(yùn)動(dòng)方向向下時(shí)，此時(shí)，控制單元I向變頻器2發(fā)送指令，使變頻器2驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)3低速正轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，檢測(cè)牽引繩的運(yùn)動(dòng)方向，如果牽引繩運(yùn)動(dòng)方向仍向下，則助爬器進(jìn)入下降助力狀態(tài)；如果牽引繩運(yùn)動(dòng)方向向上，則助爬器進(jìn)入自動(dòng)回繩狀態(tài)。
[0024]下降助力狀態(tài)下，變頻器2以下降助力頻率驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)3正轉(zhuǎn)，為攀爬者提供向上的助力。
[0025]自動(dòng)回繩狀態(tài)下，變頻器2以程序中設(shè)定的頻率和轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)3反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)牽引繩下降。
[0026]4、如果攀爬者拉動(dòng)牽引繩，當(dāng)牽引繩運(yùn)動(dòng)速度大于程序中設(shè)定的啟動(dòng)速度，并且牽引繩運(yùn)動(dòng)方向向上時(shí)，助爬器將進(jìn)入上升助力狀態(tài)。
[0027]上升助力狀態(tài)下，控制單元I向變頻器2發(fā)送指令，使變頻器2以攀爬者設(shè)定的提升力矩驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)3正轉(zhuǎn)以提升牽引繩，整個(gè)上升助力過(guò)程攀爬者受到持續(xù)恒定的提升力，并且牽引繩的牽引速度能自適應(yīng)攀爬者的爬行速度，攀爬者可以在任意位置停止或轉(zhuǎn)換方向。
[0028]5、牽引繩在上升助力狀態(tài)下被提升，如果檢測(cè)到牽引繩的速度在一段時(shí)間內(nèi)一直處于較高速度運(yùn)行，則表明助爬器處于空載狀態(tài)，助爬器進(jìn)入自動(dòng)上升狀態(tài)，將牽引繩提升到爬梯頂部。[0029]上述實(shí)例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所做的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種助爬器的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:它由控制單元、變頻器、減速電機(jī)、接近傳感器、旋鈕電位器組成；控制單元作為控制中心，接收旋鈕電位器和接近傳感器的信號(hào)，將這些信號(hào)通過(guò)控制程序處理后，生成并輸出控制信息給變頻器，變頻器接收控制信息，驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)牽引繩運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的助爬器的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的變頻器具有轉(zhuǎn)矩控制模式，它與控制單元通過(guò)485接口通訊。
3.如權(quán)利要求1所述的助爬器的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的接近傳感器安裝在減速電機(jī)輸出軸附近，減速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)牽引繩運(yùn)動(dòng)，接近傳感器就會(huì)發(fā)出信號(hào)給控制單元。
4.如權(quán)利要求1所述的助爬器的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的旋鈕電位器可以設(shè)定需要的提升力矩。
5.如權(quán)利要求1所述的助爬器的電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制程序，可以使助爬器有五種工作狀態(tài)，包括上升助力、停止、下降助力、自動(dòng)回繩、自動(dòng)上升，各種狀態(tài)可自動(dòng)切換。
【文檔編號(hào)】E06C7/12GK203515304SQ201320703847
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】王喜軍 申請(qǐng)人:中際聯(lián)合工業(yè)技術(shù)(北京)有限公司