一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置，包括工作平臺、四套調(diào)平撐腿、水平傳感器和PLC控制箱，四套調(diào)平撐腿同工作平臺相連并用于支撐工作平臺，水平傳感器安裝在工作平臺上并同PLC控制箱內(nèi)的PLC控制器相連，水平傳感器通過RS-485通信線纜與各套調(diào)平撐腿上的電機相連。本發(fā)明每套調(diào)平撐腿都配有手動接口可以同時或者獨立進行展開、撤收，不僅能夠有效地保護調(diào)平撐腿，而且增大了裝置的可靠性，使其能夠面對各種復(fù)雜環(huán)境，如在加電情況下調(diào)平撐腿正常工作，在斷電情況下調(diào)平撐腿可以通過手動接口進行展開、撤收，滿足全天候工作要求。
【專利說明】—種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機電一體化控制的電子調(diào)平設(shè)備，具體為一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]機電式自動調(diào)平系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于車載雷達設(shè)備中，相對于電液自動調(diào)平系統(tǒng)而言，它具有體積小、重量輕、可靠性高、無級調(diào)速、精確調(diào)平、系統(tǒng)掉電后可長期鎖定調(diào)平精度等特點；此外還具有加工、維修簡單，環(huán)境適應(yīng)能力好、成本低等優(yōu)點。根據(jù)實際工程經(jīng)驗來看，目前機電式自動調(diào)平系統(tǒng)的使用頻率比較低，在每一次剛開始啟動的時候，有可能會出現(xiàn)啟動噪音比較大或者電機力矩值過大造成堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，這些問題都是由于長時間不使用撐腿導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)的配合和潤滑脂得不到充分磨合而引起的。為解決此類問題，本發(fā)明提出了手動接口方案，在長時間不使用的情況下，在每次轉(zhuǎn)動前先手動進行短暫的撐腿伸縮，讓內(nèi)部結(jié)構(gòu)和潤滑脂得先跑合，從而保證撐腿在加電情況下能夠正常工作。
[0003]此外，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)斷電的情況時，撐腿也可以通過手動接口進行伸出和收回動作，使其能夠滿足全天候、各種環(huán)境狀態(tài)下的作戰(zhàn)需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置，可快速安裝、拆卸，在保護撐腿的同時保證撐腿在加電、斷電的情況下正常工作。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置，包括工作平臺、四套調(diào)平撐腿、水平傳感器和PLC控制箱，PLC控制箱設(shè)有交流接觸器、低壓電源、接口轉(zhuǎn)換板、觸摸顯示面板、PLC控制器、繼電器盒和保護開關(guān)；調(diào)平撐腿包括電機、減速機、空心傳動軸、帶手動接口的重載擋傳動軸、帶手動接口的輕載擋齒輪軸、滾珠絲杠、空心推桿、球鉸支撐和托盤，電機同減速機組成減速驅(qū)動機構(gòu)，空心傳動軸同電機的輸出軸相連，在空心傳動軸上設(shè)有小齒輪，在空心傳動軸內(nèi)設(shè)置與其相連的帶手動接口的重載擋傳動軸，滾珠絲杠一端連接離合器的輸出端法蘭，離心器輸入端法蘭連接大齒輪，大齒輪通過帶手動接口的輕載擋齒輪軸與小齒輪相連，滾珠絲杠上設(shè)有滾珠絲杠螺母，空心推桿一端同滾珠絲杠螺母相連，空心推桿另一端與球鉸支撐相連，球鉸支撐上連接托盤；四套調(diào)平撐腿同工作平臺相連并用于支撐工作平臺，水平傳感器安裝在工作平臺上并同PLC控制箱內(nèi)的PLC控制器相連，水平傳感器通過RS-485通信線纜與各套調(diào)平撐腿上的電機相連。PLC控制器通過接近開關(guān)、水平傳感器來控制調(diào)平撐腿的展開與撤收，并將水平傳感器XY方向的水平精度顯示在觸摸顯示面板上。
[0007]優(yōu)選地，水平傳感器與工作平臺基準(zhǔn)面剛性連接。
[0008]優(yōu)選地，調(diào)平撐腿上的電機帶有光電編碼器。
[0009]優(yōu)選地，托盤上設(shè)有與球鉸支撐底部球形相匹配的球形凹槽。
[0010]優(yōu)選地，帶手動接口的重載擋傳動軸與帶手動接口的輕載擋齒輪軸的減速比至少為 50:1。
[0011]優(yōu)選地，四套調(diào)平撐腿圍繞工作平臺順次安裝，便于水平傳感器、PLC控制箱識別與控制。
[0012]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0013]1、每套調(diào)平撐腿都配有手動接口可以同時或者獨立進行展開、撤收，不僅能夠有效地保護調(diào)平撐腿，而且增大了裝置的可靠性，使其能夠面對各種復(fù)雜環(huán)境，如在加電情況下調(diào)平撐腿正常工作，在斷電情況下調(diào)平撐腿可以通過手動接口進行展開、撤收，滿足全天候工作要求。
[0014]2、采用四點支撐調(diào)平技術(shù)，原理簡單，控制性能穩(wěn)定可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的控制原理圖。
[0016]圖2是本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明調(diào)平撐腿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1.電機，2.減速機，3.空心傳動軸，4.小齒輪，5.帶手動接口的重載擋傳動軸，6.帶手動接口的輕載擋齒輪軸，7.大齒輪，8.離合器，9.滾珠絲杠，10.滾珠絲杠螺母，
11.空心推桿，12.球鉸支撐，13.托盤，14.工作平臺，15.調(diào)平撐腿，16.水平傳感器。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0020]如圖1?3所示，一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置，包括工作平臺
14、四套調(diào)平撐腿15、水平傳感器16和PLC控制箱，PLC控制箱設(shè)有交流接觸器、低壓電源、接口轉(zhuǎn)換板、觸摸顯示面板、PLC控制器、繼電器盒和保護開關(guān)；調(diào)平撐腿15包括電機1、減速機2、空心傳動軸3、帶手動接口的重載擋傳動軸5、帶手動接口的輕載擋齒輪軸6、滾珠絲杠9、空心推桿11、球鉸支撐12和托盤13，電機I同減速機2組成減速驅(qū)動機構(gòu)，空心傳動軸3同電機I的輸出軸相連，在空心傳動軸3上設(shè)有小齒輪4，在空心傳動軸3內(nèi)設(shè)置與其相連的帶手動接口的重載擋傳動軸5，滾珠絲杠9 一端連接離合器8的輸出端法蘭，離心器8輸入端法蘭連接大齒輪7，大齒輪7通過帶手動接口的輕載擋齒輪軸6與小齒輪4相連，滾珠絲杠9上設(shè)有滾珠絲杠螺母10，空心推桿11 一端同滾珠絲杠螺母10相連，空心推桿11另一端與球鉸支撐12相連，球鉸支撐12上連接托盤13 ;四套調(diào)平撐腿15同工作平臺14相連并用于支撐工作平臺14，水平傳感器16安裝在工作平臺14上并同PLC控制箱內(nèi)的PLC控制器相連，水平傳感器16通過RS-485通信線纜與各套調(diào)平撐腿15上的電機I相連。PLC控制器通過接近開關(guān)、水平傳感器16來控制調(diào)平撐腿15的展開與撤收，并將水平傳感器16XY方向的水平精度顯示在PLC控制箱上的觸摸顯示面板上。
[0021]其中，四套調(diào)平撐腿15圍繞工作平臺14順次安裝，便于水平傳感器16、PLC控制箱識別與控制。
[0022]參照圖3，電機I通過減速機2帶動空心傳動軸3轉(zhuǎn)動，空心傳動軸3通過平鍵連接帶動小齒輪4轉(zhuǎn)動，小齒輪4、輕載擋齒輪軸6、大齒輪7并排設(shè)置，從而帶動大齒輪7轉(zhuǎn)動，大齒輪7通過平鍵與離合器8的輸入端法蘭相連，離合器8的輸出端法蘭通過平鍵與滾珠絲桿9相連，滾珠絲杠9轉(zhuǎn)動時，帶動滾珠絲桿螺母10做直線運動，滾珠絲桿螺母10與空心推桿11通過平鍵相連繼而帶動空心推桿11做直線運動，球鉸支撐12與空心推桿11通過螺釘緊固連接，從而帶動托盤13做直線往復(fù)運動。
[0023]在本發(fā)明加電或斷電的情況下，帶手動接口的重載擋傳動軸5帶動減速機2轉(zhuǎn)動，在帶動空心傳動軸3轉(zhuǎn)動，進而傳遞給小齒輪4和輕載擋齒輪軸6，輕載擋齒輪軸6再帶動大齒輪7，并通過離合器8的輸入端法蘭帶動輸出端法蘭的運動，從而帶動滾珠絲杠9運動。帶手動接口的輕載擋齒輪軸6通過大齒輪7和離合器8直接帶動滾珠絲杠9運動，進而帶動空心推桿做往復(fù)直線運動。帶手動接口的重載擋傳動軸5與帶手動接口的輕載擋齒輪軸6的減速比至少為50:1，從而保證重載手搖接口的可操作性。
[0024]本發(fā)明中，離合器8的作用是輸出端法蘭不能帶動輸入端法蘭的轉(zhuǎn)動，這一運動關(guān)系是不可逆的，因此，離合器8保證了手搖的可操作性以及整個調(diào)平撐腿的在斷電后具有自鎖的特性。
[0025]本發(fā)明工作時，PLC控制箱的PLC控制器接到調(diào)平撐腿15展開或收回的命令，驅(qū)動調(diào)平撐腿15上的電機1，將四個調(diào)平撐腿15展開或收回，當(dāng)展開到位時，再進入自動調(diào)平、自動監(jiān)視狀態(tài)。
[0026]自動調(diào)平:PLC控制器首先向調(diào)平撐腿15內(nèi)的電機I發(fā)出指令，然后電機I將調(diào)平撐腿15向下伸出。當(dāng)調(diào)平撐腿15落地時，電機I的驅(qū)動電流會隨著負(fù)載增大而增大，驅(qū)動器會將電機電流信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)矩信號傳遞給EM235，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后再傳遞給PLC控制器。PLC控制器根據(jù)每條調(diào)平撐腿15的轉(zhuǎn)矩大小判斷其落地狀態(tài)，當(dāng)確定四套調(diào)平撐腿15著地后，水平傳感器16將工作平臺14與理想水平面的誤差按照X、Y方向進行分解，并經(jīng)EM235轉(zhuǎn)換后送入PLC控制器中，按照只升不降的原則首先根據(jù)四套調(diào)平撐腿15著地后的電機I電流變化和水平傳感器16的信息尋找最高點，保持最高點不動，控制其它低位點向高位點趨近。當(dāng)X、Y軸的水平誤差小于規(guī)定范圍時，鎖定四套調(diào)平撐腿15，自動調(diào)平結(jié)束。
[0027]自動監(jiān)視:自動調(diào)平的每個環(huán)節(jié)在運行中都會受到PLC控制器的監(jiān)控，以保證裝置的安全。PLC控制器在確認(rèn)沒有故障的條件下才會執(zhí)行動作指令，當(dāng)運行中發(fā)生故障時，PLC控制器會及時報警并停機。其次，PLC控制器會根據(jù)電機I傳回的轉(zhuǎn)矩值大小判斷調(diào)平撐腿15是否出現(xiàn)過載現(xiàn)象，避免電機I的損壞。此外，PLC控制器根據(jù)電機I的轉(zhuǎn)速進行積分來檢測調(diào)平撐腿15的行程，避免出現(xiàn)過行程現(xiàn)象導(dǎo)致調(diào)平撐腿15結(jié)構(gòu)損壞。
[0028]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明的要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置，其特征在于，包括工作平臺、四套調(diào)平撐腿、水平傳感器和PLC控制箱，PLC控制箱設(shè)有交流接觸器、低壓電源、接口轉(zhuǎn)換板、觸摸顯示面板、PLC控制器、繼電器盒和保護開關(guān)；調(diào)平撐腿包括電機、減速機、空心傳動軸、帶手動接口的重載擋傳動軸、帶手動接口的輕載擋齒輪軸、滾珠絲杠、空心推桿、球鉸支撐和托盤，電機同減速機組成減速驅(qū)動機構(gòu)，空心傳動軸同電機的輸出軸相連，在空心傳動軸上設(shè)有小齒輪，在空心傳動軸內(nèi)設(shè)置與其相連的帶手動接口的重載擋傳動軸，滾珠絲杠一端連接離合器的輸出端法蘭，離心器輸入端法蘭連接大齒輪，大齒輪通過帶手動接口的輕載擋齒輪軸與小齒輪相連，滾珠絲杠上設(shè)有滾珠絲杠螺母，空心推桿一端同滾珠絲杠螺母相連，空心推桿另一端與球鉸支撐相連，球鉸支撐上連接托盤；四套調(diào)平撐腿同工作平臺相連并用于支撐工作平臺，水平傳感器安裝在工作平臺上并同PLC控制箱內(nèi)的PLC控制器相連，水平傳感器通過RS-485通信線纜與各套調(diào)平撐腿上的電機相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置，其特征在于，水平傳感器與工作平臺基準(zhǔn)面剛性連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置，其特征在于，調(diào)平撐腿上的電機帶有光電編碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置，其特征在于，托盤上設(shè)有與球鉸支撐底部球形相匹配的球形凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置，其特征在于，帶手動接口的重載擋傳動軸與帶手動接口的輕載擋齒輪軸的減速比至少為50:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶手動機構(gòu)的機電式四點支撐電子調(diào)平裝置，其特征在于，四套調(diào)平撐腿圍繞工作平臺順次安裝。
【文檔編號】G05D3/14GK104049645SQ201410247504
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】王慶虎, 張旭東, 彭高亮, 陳世杰 申請人:安徽恒諾機電科技有限公司