專利名稱：一種用于機(jī)器人和車輛的電控操縱機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于機(jī)器人和車輛的電控操縱機(jī)構(gòu)，特別涉 及一種可以取代人工的、由自動(dòng)化控制的車輛的電控操縱機(jī)構(gòu)。屬于 自動(dòng)化控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一般車輛上的操縱機(jī)構(gòu)有兩類 一類是控制液壓閥類的搖桿操作 機(jī)構(gòu)，另一類是控制風(fēng)門及油門類的拉繩操作機(jī)構(gòu)。傳統(tǒng)的行駛和作 業(yè)的操縱方式是由操作人員在車體上操作搖桿來控制液壓閥類的閥 門，通過改變油壓大小和方向來控制車輛的行駛和作業(yè)的速度與方向； 操作拉繩來控制風(fēng)門及油門類的拉繩操作機(jī)構(gòu)，通過改變拉繩的長(zhǎng)短 來調(diào)節(jié)車輛的風(fēng)門及油門的大小，進(jìn)而操控車輛行駛和作業(yè)的力量、 起動(dòng)與熄火。這種操縱方式中，控制車輛的動(dòng)作必須由操作人員在車 體上進(jìn)行操作。在戰(zhàn)場(chǎng)、地道、煤礦等危險(xiǎn)區(qū)域作業(yè)時(shí)，有很大的危 險(xiǎn)性。因此，我們迫切需要一種遠(yuǎn)距離作業(yè)的、安全的、高效的、新 型的操控方式來代替當(dāng)前傳統(tǒng)的操縱方式。要想實(shí)現(xiàn)這種改變，必須 發(fā)明一種新的不需要人操作的操作桿操縱機(jī)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就在于提供一種不需要人操作的、安全的、高 效的、新型的操作桿操縱機(jī)構(gòu)，即電控操縱機(jī)構(gòu)。
該電控操縱機(jī)構(gòu)取代了傳統(tǒng)的手動(dòng)操作桿操縱機(jī)構(gòu)，改為由直流 無(wú)刷電機(jī)、減速器、蝸輪、蝸桿、光電開關(guān)等組合成的電控操縱機(jī)構(gòu) 來代替搖桿操縱機(jī)構(gòu)；采用由直流無(wú)刷電機(jī)、減速器、繩輪、光電開 關(guān)等組合成的電控操縱機(jī)構(gòu)來代替拉繩操縱機(jī)構(gòu)。
該電控操縱機(jī)構(gòu)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了一種不需要人操作的、安全的、 高效的、新型的操作桿操縱機(jī)構(gòu)，該電控操縱機(jī)構(gòu)可用于車輛的自動(dòng)
控制或自主控制。
本實(shí)用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型代替搖桿操縱機(jī)構(gòu)的電控操縱機(jī)構(gòu)包括直流無(wú)刷電 機(jī)、減速器、蝸輪箱、蝸輪軸、蝸輪、蝸桿、光電開關(guān)、光電擋板、 擺桿、連桿及其附件。直流無(wú)刷電機(jī)與減速器為一體化，其輸出軸套 入蝸輪箱中，蝸輪箱的兩側(cè)分別用螺釘固定著固定板。直流無(wú)刷電機(jī) 與減速器的輸出軸上固定套有蝸桿，蝸輪軸通過軸承固定在蝸輪箱上， 蝸輪軸上固定的套有蝸輪，蝸輪與蝸桿正交嚙合。光電擋板和蝸輪在 蝸輪箱的內(nèi)部，它套在蝸輪軸上，蝸輪軸一端的軸承用蝸輪端蓋頂住。 在蝸輪箱的外部，擺桿也固定的套在蝸輪軸上，連桿與擺桿通過轉(zhuǎn)動(dòng) 附連接。應(yīng)用時(shí)，連桿接液壓閥門的拉桿。光電開關(guān)裝在蝸輪箱的內(nèi) 側(cè)，位置與光電擋板的位置相對(duì)應(yīng)，光電擋板的中線與光電開關(guān)的卡 口的中線大致重合，光電擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其擋片可以遮擋與放開光電開 關(guān)的發(fā)射與接收口。當(dāng)光電擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光電擋板將通過光電開關(guān)， 每通過一次光電開關(guān)會(huì)發(fā)出一次電信號(hào)，信號(hào)傳到控制器，由控制器 來計(jì)算直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)位置，進(jìn)而精確控制直流無(wú)刷電機(jī)的 工作。當(dāng)工作時(shí)，直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)傳 動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)蝸輪軸、光電擋板和擺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)。擺桿以蝸輪 軸為中心的轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)連桿做上下方向的運(yùn)動(dòng)，通過液壓閥門的拉桿控 制液壓閥門，進(jìn)而改變油壓大小和方向來控制車輛的行駛和作業(yè)的速 度與方向。
本實(shí)用新型代替拉繩操縱機(jī)構(gòu)的電控操縱機(jī)構(gòu)包括直流無(wú)刷電 機(jī)、減速器、光電開關(guān)、光電擋板、繩輪、拉繩等。直流無(wú)刷電機(jī)與 減速器為一體化，其輸出軸套入繩輪中，拉繩繞在繩輪上，當(dāng)繩輪轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)便可拉動(dòng)拉繩，光電擋板固定在減速器的輸出軸上，隨繩輪一起 轉(zhuǎn)動(dòng)，光電開關(guān)安裝在固定板的上端，光電開關(guān)的卡口的中線與光電 擋板的中線大致重合，光電擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其擋片可以遮擋與放開光電 開關(guān)的發(fā)射與接收口。當(dāng)光電擋板通過光電開關(guān)時(shí)，光電開關(guān)會(huì)發(fā)出 一次電信號(hào)，信號(hào)傳到控制器，由控制器來計(jì)算直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的
運(yùn)動(dòng)位置，從而控制直流無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。限位塊和空心螺釘作為保 險(xiǎn)裝置，確保繩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)超出極限位置，空心螺釘裝在限位塊上， 拉繩穿過空心螺釘，通過調(diào)節(jié)空心螺釘在限位塊上的位置來限制拉繩 的伸出長(zhǎng)度及松緊狀態(tài)。應(yīng)用時(shí)，拉繩連接著風(fēng)門或油門的閥門。當(dāng) 工作時(shí)，直流無(wú)刷電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過減速器的傳動(dòng)，帶動(dòng)繩輪和光電擋 板一起轉(zhuǎn)動(dòng)，繩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)著拉繩伸出長(zhǎng)度及松緊狀態(tài)，通過風(fēng)門 或油門的拉繩控制風(fēng)門或油門的閥門，進(jìn)而改變風(fēng)門或油門的大小， 達(dá)到控制車輛的行駛和作業(yè)的力量、起動(dòng)與熄火。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的電控操縱機(jī)構(gòu)取代了傳 統(tǒng)的手動(dòng)操作桿操縱機(jī)構(gòu)，改為由直流無(wú)刷電機(jī)、減速器、蝸輪、蝸 桿、光電開關(guān)等組合成的電控操縱機(jī)構(gòu)來代替搖桿操縱機(jī)構(gòu)；采用由 直流無(wú)刷電機(jī)、減速器、繩輪、光電開關(guān)等組合成的電控操縱機(jī)構(gòu)來 代替拉繩操縱機(jī)構(gòu)。該電控操縱機(jī)構(gòu)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了一種不需要人操 作的、安全的、高效的、新型的操作桿操縱機(jī)構(gòu)。能通過附加控制系 統(tǒng)，改變車輛的行駛和作業(yè)的操控方式。即由過去的操作人員在車體 上操作操作桿控制車輛的行駛和作業(yè)的操控方式轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢栽谲囕v外 通過遙控器遠(yuǎn)距離控制車輛的操控方式或者自主操控方式。


圖l一本實(shí)用新型代替搖桿操縱機(jī)構(gòu)的電控操縱機(jī)構(gòu)的示意圖； 圖2—本實(shí)用新型代替拉繩操縱機(jī)構(gòu)的電控操縱機(jī)構(gòu)的示意圖3—蝸輪箱結(jié)構(gòu)示意圖中卜直流無(wú)刷電機(jī)2-減速器3-蝸輪箱4-蝸輪軸5-蝸輪 6-蝸桿7-光電開關(guān)8-光電擋板9-擺桿10-連桿l卜繩輪12-拉繩 13-固定板14-限位塊15-空心螺釘16-固定板17-螺釘18-軸承 19-蝸輪端蓋。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
如附圖1和附圖3所示，本實(shí)用新型代替搖桿操縱機(jī)構(gòu)的電控操
縱機(jī)構(gòu)包括直流無(wú)刷電機(jī)l、減速器2、蝸輪箱3、蝸輪軸4、蝸輪5、 蝸桿6、光電開關(guān)7、光電擋板8、擺桿9、連桿10及其附件。直流無(wú) 刷電機(jī)1與減速器2為一體化，其輸出軸套入蝸輪箱3中，蝸輪箱3 的兩側(cè)分別用螺釘17固定著固定板16。如圖3所示，直流無(wú)刷電機(jī)1 與減速器2的輸出軸上固定套有蝸桿6，蝸輪軸4通過軸承18固定在 蝸輪箱3上，蝸輪軸4上固定的套有蝸輪5，蝸輪5與蝸桿6正交嚙合。 光電擋板8和蝸輪5在蝸輪箱3的內(nèi)部，套在蝸輪軸4上，蝸輪軸4 一端的軸承18用蝸輪端蓋19頂住。在蝸輪箱3的外部，擺桿9也固 定的套在蝸輪軸4上，連桿10與擺桿9通過轉(zhuǎn)動(dòng)附連接。應(yīng)用時(shí)，連 桿10接液壓閥門的拉桿。光電開關(guān)7裝在蝸輪箱3的內(nèi)側(cè)，位置與光 電擋板8的位置相對(duì)應(yīng)，光電擋板8的中線與光電開關(guān)7的卡口的中 線大致重合，光電擋板8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其擋片可以遮擋與放開光電開關(guān)7 的發(fā)射與接收口 。當(dāng)光電擋板8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光電擋板8將通過光電開關(guān)7， 每通過一次光電開關(guān)7會(huì)發(fā)出一次電信號(hào)，信號(hào)傳到控制器，由控制 器來計(jì)算直流無(wú)刷電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)位置，進(jìn)而精確控制直流無(wú)刷電 機(jī)1的工作。當(dāng)工作時(shí)，直流無(wú)刷電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸桿6轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸 桿6的轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)蝸輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)蝸輪軸4、光電擋板8和擺桿9 一起轉(zhuǎn)動(dòng)。擺桿9以蝸輪軸4為中心的轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)連桿10做上下方向的 運(yùn)動(dòng)，通過液壓闊門的拉桿控制液壓閥門，進(jìn)而改變油壓大小和方向 來控制車輛的行駛和作業(yè)的速度與方向。
如附圖2所示，本實(shí)用新型代替拉繩操縱機(jī)構(gòu)的電控操縱機(jī)構(gòu)包 括直流無(wú)刷電機(jī)l、減速器2、光電開關(guān)7、光電擋板8、繩輪ll、拉 繩12等。直流無(wú)刷電機(jī)1與減速器2為一體化，其輸出軸套入繩輪11 中，拉繩12繞在繩輪11上，當(dāng)繩輪11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)便可拉動(dòng)拉繩12，光電 擋板8固定在減速器2的輸出軸上，隨繩輪ll一起轉(zhuǎn)動(dòng)，光電開關(guān)7 安裝在固定板13的上端，光電開關(guān)7的卡口的中線與光電擋板8的中 線大致重合，光電擋板8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其擋片可以遮擋與放開光電開關(guān)7
的發(fā)射與接收口。當(dāng)光電擋板8通過光電開關(guān)7時(shí)，光電開關(guān)7會(huì)發(fā) 出一次電信號(hào)，信號(hào)傳到控制器，由控制器來計(jì)算直流無(wú)刷電機(jī)1轉(zhuǎn)
動(dòng)的運(yùn)動(dòng)位置，從而控制直流無(wú)刷電機(jī)l的轉(zhuǎn)動(dòng)。限位塊14和空心螺 釘15作為保險(xiǎn)裝置，確保繩輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)不會(huì)超出極限位置，空心螺 釘15裝在限位塊14上，拉繩12穿過空心螺釘15，通過調(diào)節(jié)空心螺釘 15在限位塊14上的位置來限制拉繩12的伸出長(zhǎng)度及松緊狀態(tài)。應(yīng)用 時(shí)，拉繩12連接著風(fēng)門或油門的閥門。當(dāng)工作時(shí)，直流無(wú)刷電機(jī)l轉(zhuǎn) 動(dòng)，通過減速器2的傳動(dòng)，帶動(dòng)繩輪11和光電擋板8—起轉(zhuǎn)動(dòng)，繩輪 11的轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)著拉繩12伸出長(zhǎng)度及松緊狀態(tài)，通過風(fēng)門或油門的拉繩 12控制風(fēng)門或油門的闊門，進(jìn)而改變風(fēng)門或油門的大小，達(dá)到控制車 輛的行駛和作業(yè)的力量、起動(dòng)與熄火。
權(quán)利要求1.一種用于機(jī)器人和車輛的電控操縱機(jī)構(gòu)，它包括代替搖桿操縱機(jī)構(gòu)的電控操縱機(jī)構(gòu)和代替拉繩操縱機(jī)構(gòu)的電控操縱機(jī)構(gòu)，其特征在于代替搖桿操縱機(jī)構(gòu)的電控操縱機(jī)構(gòu)包括直流無(wú)刷電機(jī)(1)、減速器(2)、蝸輪箱(3)、蝸輪軸(4)、蝸輪(5)、蝸桿(6)、光電開關(guān)(7)、光電擋板(8)、擺桿(9)、連桿(10)及其附件；直流無(wú)刷電機(jī)(1)與減速器(2)為一體，其輸出軸套入蝸輪箱(3)中，蝸輪箱(3)的兩側(cè)分別用螺釘(17)固定著固定板(16)；直流無(wú)刷電機(jī)(1)與減速器(2)的輸出軸上固定套有蝸桿(6)，蝸輪軸(4)通過軸承(18)固定在蝸輪箱(3)上，蝸輪軸(4)上固定的套有蝸輪(5)，蝸輪(5)與蝸桿(6)正交嚙合；光電擋板(8)和蝸輪(5)在蝸輪箱(3)的內(nèi)部，套在蝸輪軸(4)上，蝸輪軸(4)一端的軸承(18)用蝸輪端蓋(19)頂住；在蝸輪箱(3)的外部，擺桿(9)也固定的套在蝸輪軸(4)上，連桿(10)與擺桿(9)通過轉(zhuǎn)動(dòng)附連接，連桿(10)接液壓閥門的拉桿，光電開關(guān)(7)裝在蝸輪箱(3)的內(nèi)側(cè)，位置與光電擋板(8)的位置相對(duì)應(yīng)，光電擋板(8)的中線與光電開關(guān)(7)的卡口的中線大致重合；代替拉繩操縱機(jī)構(gòu)的電控操縱機(jī)構(gòu)包括直流無(wú)刷電機(jī)(1)、減速器(2)、光電開關(guān)(7)、光電擋板(8)、繩輪(11)、拉繩(12)、固定板(13)及其附件；直流無(wú)刷電機(jī)(1)與減速器固定板(2)為一體，其輸出軸套入繩輪(11)中，拉繩(12)繞在繩輪(11)上，光電擋板(8)固定在減速器(2)的輸出軸上，光電開關(guān)(7)安裝在固定板(13)的上端，光電開關(guān)(7)的卡口的中線與光電擋板(8)的中線大致重合；限位塊(14)和空心螺釘(15)作為保險(xiǎn)裝置，空心螺釘(15)裝在限位塊(14)上，拉繩(12)穿過空心螺釘(15)，拉繩(12)連接著風(fēng)門或油門的閥門。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于機(jī)器人和車輛的電控操縱機(jī)構(gòu)，特別涉及一種可以取代人工的、由自動(dòng)化控制的車輛的電控操縱機(jī)構(gòu)，屬于自動(dòng)化控制領(lǐng)域。一般車輛上的操縱機(jī)構(gòu)由控制液壓閥類的搖桿操作機(jī)構(gòu)和控制風(fēng)門及油門類的拉繩操作機(jī)構(gòu)組成。本實(shí)用新型取消了車輛上的這兩類手動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，采用由直流無(wú)刷直流無(wú)刷電機(jī)、減速器、蝸輪、蝸桿、光電開關(guān)等組合成的電控操作機(jī)構(gòu)來代替搖桿操作機(jī)構(gòu)；采用由直流無(wú)刷直流無(wú)刷電機(jī)、減速器、繩輪、光電開關(guān)等組合成的電控操縱機(jī)構(gòu)來代替拉繩操作機(jī)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)了一種有別于傳統(tǒng)的、不需要人操作的、安全的、高效的、新型的操作桿操縱機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)F02D11/10GK201196175SQ20072018730
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者丁學(xué)詩(shī), 吳江峰, 周成林, 懿 葛, 鄧宏彬 申請(qǐng)人:湖北漢丹機(jī)電有限公司