專利名稱：一種布放回收試驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
一種布放回收試驗(yàn)平臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于機(jī)械與電子集成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一套用于優(yōu)化布放與回收操作參數(shù)和步驟的試驗(yàn)平臺(tái)，尤其是適用于水下海洋裝備的布放與回收的試驗(yàn)平臺(tái)。
背景技術(shù)：
由于水下海洋裝備自身重量大和海上環(huán)境復(fù)雜，在裝備下水和出水階段，布放與回收操作很容易造成設(shè)備的損壞，尤其在惡劣的情況下甚至造成設(shè)備毀滅性事故。因此，面對(duì)復(fù)雜的海洋環(huán)境，如何將水下海洋裝備平穩(wěn)、準(zhǔn)確的布放到海底并將其安全回收是事關(guān)整個(gè)項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵因素。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種布放回收試驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)不僅能仿真模擬復(fù)雜的布放與回收步驟，在模擬海洋的環(huán)境中還能起到優(yōu)化布放與回收操作參數(shù)的功能。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明具體包括光電編碼器、直流伺服電機(jī)、第一小號(hào)聯(lián)軸器、第一蝸桿減速器、步進(jìn)電機(jī)、第二小號(hào)聯(lián)軸器、第二蝸桿減速器、第一中號(hào)聯(lián)軸器、A型架、繩索、橫軸、連接塊、滑輪架、滑輪、第二中號(hào)聯(lián)軸器、絞盤、直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、單片機(jī)、導(dǎo)線、軸承支架和PC上位機(jī)。
PC上位機(jī)通過RS232串口與單片機(jī)相連接，單片機(jī)的一個(gè)輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入端通過導(dǎo)線相連接，單片機(jī)的另一個(gè)輸出端與直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連接；光電編碼器與直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連接，直流伺服電機(jī)通過第一小號(hào)聯(lián)軸器與第一蝸桿減速器的輸入端相連接，第一蝸桿減速器減速端通過第二中號(hào)聯(lián)軸器與絞盤內(nèi)小齒輪相連接，絞盤內(nèi)小齒輪與大齒輪嚙合；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過第二小號(hào)聯(lián)軸器與第二蝸桿減速器輸入端相連接，第二蝸桿減速器減速端通過第一中號(hào)聯(lián)軸器與A型架轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接；A型架兩側(cè)底端上分別開有相同的通孔，轉(zhuǎn)動(dòng)軸貫穿A型架兩側(cè)底端的通孔，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的兩端分別通過軸承支架固定在基座平臺(tái)上，A型架內(nèi)側(cè)設(shè)置有橫軸，橫軸與A型架上端邊緣平行，滑輪架通過連接塊固定在橫軸中間，滑輪架與連接塊通過插銷滑動(dòng)配合，滑輪設(shè)置在滑輪架下方，繩索的一端纏繞于絞盤內(nèi)軸上，絞盤內(nèi)軸與大齒輪同心，繩索的另一端繞過滑輪，垂直向下，用于懸掛物體。
所述的單片機(jī)提供有5V電壓；所述的直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器提供有MV電壓。
本發(fā)明的有益效果是，能模擬海洋裝備的布放與回收操作，能精確實(shí)現(xiàn)接駁盒按給定速度布放與回收，在模擬海洋的環(huán)境中還具有優(yōu)化布放回收操作參數(shù)的功能。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)流程圖； 圖2為本發(fā)明平臺(tái)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，PC上位機(jī)上設(shè)計(jì)有控制操作界面，通過操作界面分別實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)和直流伺服電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、加速度、減速度、啟動(dòng)、停止和速度值設(shè)定的功能。
控制操作界面按下步進(jìn)電機(jī)的功能按鈕實(shí)現(xiàn)A型架的運(yùn)動(dòng)。上位PC機(jī)會(huì)向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)信號(hào)，單片機(jī)收到信號(hào)后反饋上位PC機(jī)一個(gè)確認(rèn)信號(hào)。信號(hào)經(jīng)單片機(jī)程序運(yùn)轉(zhuǎn)后，單片機(jī)將處理后的信號(hào)發(fā)送給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器再發(fā)送信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)按要求轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿減速器的輸入端通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)相連，蝸桿減速器的減速端通過聯(lián)軸器連接有A型架，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)蝸桿減速器的輸入端轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而帶動(dòng)連接在蝸桿減速器減速端的A型架按要求轉(zhuǎn)動(dòng)。
控制操作界面按下直流伺服電機(jī)的功能按鈕，實(shí)現(xiàn)物體的升降及速度控制。上位 PC機(jī)會(huì)向單片機(jī)發(fā)送一個(gè)信號(hào)，單片機(jī)收到信號(hào)后反饋上位PC機(jī)一個(gè)確認(rèn)信號(hào)。信號(hào)經(jīng)單片機(jī)程序運(yùn)轉(zhuǎn)后，單片機(jī)將處理后的信號(hào)發(fā)送給直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)直流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，直流伺服電機(jī)通過光電編碼器反饋給直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和單片機(jī)速度信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)控制直流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速，第二蝸桿減速器的輸入端通過聯(lián)軸器與直流伺服電機(jī)相連，第二蝸桿減速器的減速端通過聯(lián)軸器與絞盤相連，直流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，帶動(dòng)蝸桿減速器轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)絞盤內(nèi)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪與大齒輪嚙合，同步帶動(dòng)大齒輪和絞盤內(nèi)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過纏繞在絞盤內(nèi)軸上的繩子，帶動(dòng)物體按給定的加速度和速度升降。如圖2所示，本發(fā)明具體包括光電編碼器1、直流伺服電機(jī)2、第一小號(hào)聯(lián)軸器3、第一蝸桿減速器4、步進(jìn)電機(jī)5、第二小號(hào)聯(lián)軸器6、第二蝸桿減速器7、第一中號(hào)聯(lián)軸器8、A型架 9、繩索10、橫軸11、連接塊12、滑輪架13、滑輪14、第二中號(hào)聯(lián)軸器15、絞盤16、直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器17、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器18、單片機(jī)19、導(dǎo)線20、軸承支架21和PC上位機(jī)22。
PC上位機(jī)22通過RS232串口與單片機(jī)19相連接，單片機(jī)19的一個(gè)輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器18的輸入端通過導(dǎo)線20相連接，單片機(jī)19的另一個(gè)輸出端與直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器17的輸入端相連接；光電編碼器1與直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器17相連接，直流伺服電機(jī)2 通過第一小號(hào)聯(lián)軸器3與第一蝸桿減速器4的輸入端相連接，第一蝸桿減速器4減速端通過第二中號(hào)聯(lián)軸器15與絞盤16內(nèi)小齒輪相連接，絞盤16內(nèi)小齒輪與大齒輪嚙合；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器18驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)5，步進(jìn)電機(jī)5通過第二小號(hào)聯(lián)軸6器與第二蝸桿減速器7輸入端相連接，第二蝸桿減速器7減速端通過第一中號(hào)聯(lián)軸器8與A型架9轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接；A型架9兩側(cè)底端上分別開有相同的通孔，轉(zhuǎn)動(dòng)軸貫穿A型架9兩側(cè)底端的通孔，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的兩端分別通過軸承支架21固定在基座平臺(tái)上，A型架9內(nèi)側(cè)設(shè)置有橫軸11，橫軸11與 A型架9上端邊緣平行，滑輪架13通過連接塊12固定在橫軸11中間，滑輪架13與連接塊 12通過插銷滑動(dòng)配合，滑輪14設(shè)置在滑輪架13下方，繩索10的一端纏繞于絞盤的內(nèi)軸上， 絞盤的內(nèi)軸與大齒輪同心，繩索的另一端繞過滑輪14，垂直向下，用于懸掛物體。
權(quán)利要求
1. 一種布放回收試驗(yàn)平臺(tái)，具體包括光電編碼器、直流伺服電機(jī)、第一小號(hào)聯(lián)軸器、第一蝸桿減速器、步進(jìn)電機(jī)、第二小號(hào)聯(lián)軸器、第二蝸桿減速器、第一中號(hào)聯(lián)軸器、A型架、繩索、橫軸、連接塊、滑輪架、滑輪、第二中號(hào)聯(lián)軸器、絞盤、直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、單片機(jī)、導(dǎo)線、軸承支架和PC上位機(jī)；其特征在于PC上位機(jī)通過RS232串口與單片機(jī)相連接，單片機(jī)的一個(gè)輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入端通過導(dǎo)線相連接，單片機(jī)的另一個(gè)輸出端與直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連接； 光電編碼器與直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連接，直流伺服電機(jī)通過第一小號(hào)聯(lián)軸器與第一蝸桿減速器的輸入端相連接，第一蝸桿減速器減速端通過第二中號(hào)聯(lián)軸器與絞盤內(nèi)小齒輪相連接，絞盤內(nèi)小齒輪與大齒輪嚙合；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過第二小號(hào)聯(lián)軸器與第二蝸桿減速器輸入端相連接，第二蝸桿減速器減速端通過第一中號(hào)聯(lián)軸器與A型架轉(zhuǎn)動(dòng)軸相連接；A型架兩側(cè)底端上分別開有相同的通孔，轉(zhuǎn)動(dòng)軸貫穿A型架兩側(cè)底端的通孔，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的兩端分別通過軸承支架固定在基座平臺(tái)上，A型架內(nèi)側(cè)設(shè)置有橫軸，橫軸與A型架上端邊緣平行，滑輪架通過連接塊固定在橫軸中間，滑輪架與連接塊通過插銷滑動(dòng)配合，滑輪設(shè)置在滑輪架下方，繩索的一端纏繞于絞盤內(nèi)軸上，絞盤內(nèi)軸與大齒輪同心，繩索的另一端繞過滑輪，垂直向下，用于懸掛物體；所述的單片機(jī)提供有5V電壓；所述的直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器提供有24V電壓。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種布放回收試驗(yàn)平臺(tái)。現(xiàn)有技術(shù)的布放與回收操作很容易造成設(shè)備的損壞。本發(fā)明通過對(duì)控制系統(tǒng)中上位機(jī)界面的操作來進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)向控制、布放或回收速度的設(shè)定和調(diào)節(jié)、絞盤電機(jī)的啟?？刂?，從而達(dá)到智能控制絞盤、A型架兩大機(jī)械結(jié)構(gòu)；控制系統(tǒng)以單片機(jī)為主控單元，控制信號(hào)經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器放大后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，控制絞盤機(jī)構(gòu)、A型架轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)光電編碼器將電機(jī)的速度信號(hào)反饋給驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)系統(tǒng)的閉環(huán)控制，該速度信號(hào)還將反饋給單片機(jī)控制系統(tǒng)。本發(fā)明能模擬海洋裝備的布放與回收操作，能精確實(shí)現(xiàn)接駁盒按給定速度布放與回收，在模擬海洋的環(huán)境中還具有優(yōu)化布放回收操作參數(shù)的功能。
文檔編號(hào)G01D21/00GK102506934SQ20111032698
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者張繼園, 李德駿, 胡肖亨, 高學(xué)宇 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)