電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，包括控制單元、直流驅(qū)動(dòng)單元、直流電機(jī)、配電盒、傳感器組、電流傳感器，其中控制單元的第一信號(hào)輸出端連接直流驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)輸入端，直流驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)端口與直流電機(jī)相連接，直流電機(jī)的電流回路中串入電流傳感器，電流傳感器的信號(hào)輸出端連接控制單元的第二信號(hào)輸入端，配電盒連接直流驅(qū)動(dòng)單元的電源輸入端，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制，同時(shí)也提高了判斷控制的可靠性，有效避免了機(jī)構(gòu)超行程卡滯或咬死現(xiàn)象的發(fā)生。
【專利說明】電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種伸縮機(jī)構(gòu)動(dòng)作判斷系統(tǒng)，特別是涉及一種伸縮機(jī)構(gòu)伸收到位的判 斷系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 自動(dòng)控制直線伸縮電動(dòng)機(jī)構(gòu)常用于鎖止某一產(chǎn)品，當(dāng)產(chǎn)品位置固定時(shí)，伸收機(jī)構(gòu) 伸出、回收位置固定（即伸收機(jī)構(gòu)伸出、回收的長度固定），這樣靠觸發(fā)式傳感器就可以控 制，但是當(dāng)產(chǎn)品位置不確定時(shí)，以上控制系統(tǒng)便無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)停止，工作中常常會(huì)出現(xiàn)伸縮 機(jī)構(gòu)伸到頭后仍然沒有將產(chǎn)品鎖止或者收到位后仍然沒有停止電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的情況的發(fā) 生，因此經(jīng)常會(huì)造成無法可靠鎖緊產(chǎn)品、電動(dòng)機(jī)燒毀或伸縮機(jī)構(gòu)自身的磨損與損壞，解決上 述問題的關(guān)鍵點(diǎn)是伸收位置的確定，因此急需一種能夠自動(dòng)判斷伸收是否到位的自適應(yīng)的 伸收機(jī)構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，用于解決 上述技術(shù)問題。
[0004] 本發(fā)明電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，包括控制單元、直流驅(qū)動(dòng)單 元、直流電機(jī)、配電盒、傳感器組、電流傳感器，其中控制單元的第一信號(hào)輸出端連接直流驅(qū) 動(dòng)單元的信號(hào)輸入端，直流驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)端口與直流電機(jī)相連接，直流電機(jī)的電流回路 中串入電流傳感器，電流傳感器的信號(hào)輸出端連接控制單元的第二信號(hào)輸入端，配電盒連 接直流驅(qū)動(dòng)單元的電源輸入端。
[0005] 本發(fā)明電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，還包括傳感器組，傳感器組 的信號(hào)輸出端連接控制單元的第一信號(hào)輸入端。
[0006] 所述傳感器組包括兩個(gè)解鎖到位傳感器和一個(gè)鎖止到位傳感器，解鎖到位傳感器 和一個(gè)鎖止到位傳感器均為霍爾傳感器。
[0007] 所述電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)包括鎖頭、螺桿、套筒、解鎖到位傳感器、鎖止到位傳感器、直流 電機(jī)、觀察窗口、感應(yīng)塊、軸承；直流電機(jī)通過螺栓與套筒的上端相連接，發(fā)射筒通過螺栓與 套筒的下端相連接，套筒的側(cè)壁上開有矩形的觀察窗口，觀察窗口用透明蓋板封閉；套筒內(nèi) 安裝有螺桿，螺桿的上部通過軸承支撐，與直流電機(jī)輸出軸相連接，套筒內(nèi)安裝有鎖頭，鎖 頭與螺桿的下部固定連接。
[0008] 所述觀察窗口的上部兩側(cè)安裝有兩個(gè)解鎖到位傳感器，觀察窗口的下部一側(cè)安裝 有一個(gè)鎖止到位傳感器。
[0009] 所述觀察窗口的內(nèi)部安裝有感應(yīng)塊，感應(yīng)塊與鎖頭相連接，感應(yīng)塊可以在觀察窗 口內(nèi)隨鎖頭的移動(dòng)而上下移動(dòng)。
[0010] 所述控制單元內(nèi)部設(shè)置有第一閾值時(shí)間tl。
[0011] 所述控制單元內(nèi)部設(shè)置有第二閾值時(shí)間t2。
[0012] 本發(fā)明在直流驅(qū)動(dòng)單元電路中串入電流傳感器實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收 到位判斷控制，當(dāng)電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)碰到任意位置的產(chǎn)品時(shí)，直流電機(jī)的電流回路中的電流值 上升，電流傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)電流值上升到大于直流電機(jī)空載電流值一定值時(shí)，此時(shí)電動(dòng) 伸縮機(jī)構(gòu)鎖緊產(chǎn)品，控制單元發(fā)出指令停止執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作；同時(shí)設(shè)置兩個(gè)解鎖到位傳感器 與電流傳感器相配合，提高了電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)收到位判斷的可靠性，有效防止了機(jī)構(gòu)超行程 卡滯或咬死，從而避免了對(duì)電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自身的損壞。
[0013] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)作進(jìn)一步 說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)原理示意圖；
[0015] 圖2為電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖3為電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 如圖1所示，電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)包括控制單元K、直流驅(qū) 動(dòng)單元Z、直流電機(jī)6、配電盒P、傳感器組C、電流傳感器L，其中控制單元K的第一信號(hào)輸出 端連接直流驅(qū)動(dòng)單元Z的信號(hào)輸入端，控制單元K的第一信號(hào)輸入端連接傳感器組C，直流 驅(qū)動(dòng)單元Z的驅(qū)動(dòng)端口與直流電機(jī)6相連接，直流電機(jī)6的電流回路中串入電流傳感器L， 電流傳感器L的信號(hào)輸出端連接控制單元K的第二信號(hào)輸入端，配電盒P連接直流驅(qū)動(dòng)單 元Z的電源輸入端。
[0018] 傳感器組C包括兩個(gè)解鎖到位傳感器4和一個(gè)鎖止到位傳感器5，傳感器組C用于 采集伸縮機(jī)構(gòu)伸收到位信息，并將采集的信息傳輸給控制單元K，控制單元K根據(jù)采集的信 號(hào)發(fā)出相應(yīng)的控制指令給直流驅(qū)動(dòng)單元Z，同時(shí)控制單元K根據(jù)預(yù)設(shè)程序在特定條件下向 直流驅(qū)動(dòng)單元Z發(fā)出相應(yīng)的控制指令，直流驅(qū)動(dòng)單元Z用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)6的正反轉(zhuǎn)與停 止，電流傳感器L用于檢測(cè)直流電機(jī)6堵轉(zhuǎn)時(shí)直流電機(jī)6的電流回路中電流的升高現(xiàn)象，并 將檢測(cè)結(jié)果反饋給控制單元K，直流電機(jī)6用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)伸出、收縮或者停止。
[0019] 如圖2、圖3所示，電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)包括鎖頭1、螺桿2、套筒3、解鎖到位傳感器4、鎖 止到位傳感器5、直流電機(jī)6、觀察窗口 7、感應(yīng)塊8、發(fā)射筒9、軸承10 ;解鎖到位傳感器4和 一個(gè)鎖止到位傳感器5均采用霍爾傳感器。
[0020] 所述電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)包括鎖頭1、螺桿2、套筒3、解鎖到位傳感器4、鎖止到位傳感器 5、直流電機(jī)6、觀察窗口 7、感應(yīng)塊8、軸承10 ;直流電機(jī)6通過螺栓與套筒3的上端相連接， 發(fā)射筒9通過螺栓與套筒3的下端相連接，套筒3的側(cè)壁上開有矩形的觀察窗口 7,觀察窗 口 7用透明蓋板封閉；套筒3內(nèi)安裝有螺桿2,螺桿2的上部通過軸承10支撐，與直流電機(jī) 6輸出軸相連接，套筒3內(nèi)安裝有鎖頭1，鎖頭1與螺桿2的下部固定連接。
[0021] 整個(gè)電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)中，直流電機(jī)6帶動(dòng)螺桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿2通過梯形螺紋帶動(dòng)鎖頭 1伸出或者收回，進(jìn)行相應(yīng)的產(chǎn)品的鎖止或解鎖，過程中感應(yīng)塊8隨著鎖頭1的伸縮而上下 移動(dòng)，感應(yīng)塊8運(yùn)動(dòng)到觀察窗口 7的上部時(shí)觸發(fā)解鎖到位傳感器4,感應(yīng)塊8運(yùn)動(dòng)到觀察窗 口 7的下部時(shí)觸發(fā)鎖止到位傳感器5。
[0022] 實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)要鎖止某產(chǎn)品時(shí)，直流電機(jī)6正轉(zhuǎn)，在直流電機(jī)6的 轉(zhuǎn)動(dòng)下螺桿2帶動(dòng)鎖頭1向外伸出，當(dāng)感應(yīng)塊8觸發(fā)鎖止到位傳感器5后，控制器K接到鎖 止到位傳感器信號(hào)，鎖頭繼續(xù)前進(jìn)，當(dāng)鎖頭接觸到被鎖產(chǎn)品時(shí)，直流電機(jī)6堵轉(zhuǎn)，直流電機(jī)6 的電流回路中的電流值上升，電流傳感器L檢測(cè)到電流的上升，并將檢測(cè)結(jié)果反饋給控制 單元K，當(dāng)電流傳感器L檢測(cè)的電流值上升到大于直流電機(jī)6的空載電流值一定值時(shí)，控制 單元K發(fā)出指令給直流驅(qū)動(dòng)單元Z從而使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成產(chǎn)品的鎖止動(dòng)作，如果過程中 只有電流傳感器信號(hào)，而沒有鎖止傳感器信號(hào)，電機(jī)也會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，但會(huì)報(bào)錯(cuò)。
[0023] 優(yōu)選的在控制單元K中預(yù)設(shè)第一閾值時(shí)間tl，該第一閾值時(shí)間tl為從感應(yīng)塊8運(yùn) 動(dòng)到鎖止到位傳感器5開始計(jì)時(shí)至鎖頭1完全伸出的最大時(shí)間（具體根據(jù)電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)的 伸收速度和鎖頭1與感應(yīng)塊8的相對(duì)位置計(jì)算的出），實(shí)際工作中當(dāng)感應(yīng)塊8經(jīng)過鎖止到 位傳感器5時(shí)控制單元開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間超過第一閾值時(shí)間tl時(shí)控制單元控制直流電 機(jī)6停止轉(zhuǎn)動(dòng)；設(shè)置第一閾值時(shí)間tl后，即使當(dāng)電流傳感器L故障不能正常工作時(shí)仍可以 根據(jù)第一閾值時(shí)間tl防止電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)伸出超行程造成的對(duì)自身的損壞；
[0024] 優(yōu)選的在控制單元K中預(yù)設(shè)第二閾值時(shí)間t2,該第二閾值時(shí)間t2為直流電機(jī)6從 啟動(dòng)到鎖頭1完全伸出的最大時(shí)間（具體根據(jù)電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)的伸收速度和鎖頭1的相對(duì)位 置計(jì)算的出）實(shí)際工作中當(dāng)直流電機(jī)6啟動(dòng)后控制單元K開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間大于第二 閾值時(shí)間t2時(shí)，控制單元K控制直流電機(jī)6停止轉(zhuǎn)動(dòng)；設(shè)置第二閾值時(shí)間t2后，即使當(dāng)電 流傳感器L故障不能正常工作時(shí)仍可以根據(jù)第二閾值時(shí)間t2防止電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)伸出超行 程或由于其他原因在途中卡滯時(shí)間過長造成的對(duì)自身的損壞；
[0025] 實(shí)際應(yīng)用中，電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)要解鎖被鎖止產(chǎn)品時(shí)，控制單元K通過判斷兩個(gè)解鎖 到位傳感器4和電流傳感器L中的任意兩個(gè)有有效信號(hào)即判定電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)已經(jīng)回收到 位；即鎖頭1回收過程中當(dāng)感應(yīng)塊8到達(dá)解鎖到位傳感器4時(shí)，如果兩個(gè)解鎖到位傳感器4 都正常觸發(fā)，則控制單元K直接控制直流電機(jī)6停止轉(zhuǎn)動(dòng)完成解鎖；如果只有一個(gè)解鎖到位 傳感器4正常觸發(fā)，鎖頭1繼續(xù)回收，當(dāng)鎖頭1回收到最大限度時(shí)直流電機(jī)6堵轉(zhuǎn)，直流驅(qū) 動(dòng)單元Z中的電流值上升，電流傳感器L檢測(cè)到電流的上升，并將檢測(cè)結(jié)果反饋給控制單元 K，當(dāng)電流傳感器L檢測(cè)的電流值大于直流電機(jī)6的空載電流值一定值時(shí)，控制單元K發(fā)出 指令給直流驅(qū)動(dòng)單元Z從而使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成對(duì)產(chǎn)品的解鎖動(dòng)作。
[0026] 以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范 圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方 案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制單元（κ)、 直流驅(qū)動(dòng)單元（Ζ)、直流電機(jī)（6)、配電盒（Ρ)、電流傳感器（L)，其中控制單元（Κ)的第一信 號(hào)輸出端連接直流驅(qū)動(dòng)單元（Ζ)的信號(hào)輸入端，直流驅(qū)動(dòng)單元（Ζ)的驅(qū)動(dòng)端口與直流電機(jī) (6)相連接，直流電機(jī)（6)的電流回路中串入電流傳感器（L)，電流傳感器（L)的信號(hào)輸出 端連接控制單元（Κ)的第二信號(hào)輸入端，配電盒（Ρ)連接直流驅(qū)動(dòng)單元（Ζ)的電源輸入端； 所述控制單元（Κ)用于根據(jù)采集的信號(hào)發(fā)出相應(yīng)的控制指令給直流驅(qū)動(dòng)單元（Ζ)，同 時(shí)控制單元（Κ)根據(jù)預(yù)設(shè)程序在特定條件下向直流驅(qū)動(dòng)單元（Ζ)發(fā)出相應(yīng)的控制指令； 直流驅(qū)動(dòng)單元（Ζ)用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)（6)的正反轉(zhuǎn)與停止； 電流傳感器（L)用于檢測(cè)直流電機(jī)（6)堵轉(zhuǎn)時(shí)液壓回路中壓力升高； 直流電機(jī)（6)用于驅(qū)動(dòng)相應(yīng)構(gòu)件伸縮。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，其特征在于， 還包括傳感器組（C)，傳感器組（C)的信號(hào)輸出端連接控制單元（Κ)的第一信號(hào)輸入端，傳 感器組（C)用于采集伸縮機(jī)構(gòu)伸收到位信號(hào)，并將采集的信息傳輸給控制單元（Κ)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述傳感器組（C)包括兩個(gè)解鎖到位傳感器（4)和一個(gè)鎖止到位傳感器（5)，解鎖到位傳感 器（4)和一個(gè)鎖止到位傳感器（5)均為霍爾傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制單元（Κ)內(nèi)部設(shè)置有第一閾值時(shí)間tl。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制單元（K)內(nèi)部設(shè)置有第二閾值時(shí)間t2。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)包括鎖頭（1)、螺桿（2)、套筒（3)、解鎖到位傳感器（4)、鎖止到位傳感 器（5)、直流電機(jī)（6)、觀察窗口（7)、感應(yīng)塊（8)、軸承（10);直流電機(jī)（6)通過螺栓與套筒 (3)的上端相連接，發(fā)射筒（9)通過螺栓與套筒（3)的下端相連接，套筒（3)的側(cè)壁上開有 矩形的觀察窗口（7)，觀察窗口（7)用透明蓋板封閉；套筒（3)內(nèi)安裝有螺桿（2)，螺桿（2) 的上部通過軸承（10)支撐，與直流電機(jī)（6)輸出軸相連接，套筒（3)內(nèi)安裝有鎖頭（1)，鎖 頭（1)與螺桿（2)的下部固定連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述觀察窗口（7)的上部兩側(cè)安裝有兩個(gè)解鎖到位傳感器（4)，觀察窗口（7)的下部一側(cè)安 裝有一個(gè)鎖止到位傳感器（5)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)自適應(yīng)伸收到位判斷控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述觀察窗口（7)的內(nèi)部安裝有感應(yīng)塊（8)，感應(yīng)塊（8)與鎖頭（1)固定相連，感應(yīng)塊（8) 可以在觀察窗口（7)內(nèi)隨鎖頭（1)的移動(dòng)而上下移動(dòng)。
【文檔編號(hào)】H02K7/06GK104113243SQ201410305435
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】張博宇, 賈延奎, 吳新躍, 張國棟, 費(fèi)王華, 徐振賢, 張向文 申請(qǐng)人:北京航天發(fā)射技術(shù)研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院