一种具备调速、同步和通讯功能的螺杆式电动开窗机制造技术

本发明专利技术涉及一种具备调速、同步和通讯功能的螺杆式电动开窗机，包括直流电机，直流电机的输出端连接齿轮减速机构，齿轮减速机构的输出端连接丝杠，直流电机带动齿轮减速机构和丝杠转动，丝杠带动丝杠副作直线移动，推杆在丝杠带动下做推出或拉回的直线运动，直流电机尾部带磁信号输出，直流电机尾部安装有控制线路板，控制线路板用于对外输出信息和接收外部指令，直流电机向控制线路板输出磁信号，所有的这些部件组合完毕后均装入金属外壳中，由电线一端连接控制线路板一端连接至金属外壳外部；本发明专利技术解决了传统螺杆式电动开窗机无法向外部输出开窗机信息的问题，更加智能更加人性化，同时实现了多台螺杆式电动开窗机转速和行程同步。

A Screw Electric Window Opener with Speed Regulation, Synchronization and Communication Functions

【技术实现步骤摘要】
一种具备调速、同步和通讯功能的螺杆式电动开窗机[
]本专利技术涉及智能家居技术和工程领域，具体地说是一种具备调速、同步和通讯功能的螺杆式电动开窗机。[
技术介绍
]螺杆式电动开窗机是近十多年来建筑领域的新宠，主要用于高窗开启和自动消防排烟开启。但普通螺杆式电动开窗机只是通过直流电压的方向变化执行开窗和关窗的动作，而至于开了多少距离，关了多少距离，有没有开到位，有没有关到位？螺杆式电动开窗机是否正常工作？等一系列问题由于螺杆式电动开窗机自身无法输出反馈信息，因此监控系统无法得知也无法做出准确的判断进而进行下一步的控制。在智能家居领域由于螺杆式电动开窗机无法输出状态信息，因此通过APP远程控制螺杆式电动开窗机也无法真正了解窗户的状态，是开着还是关着，是坏了还是正常工作，正常工作的话开启的距离或者角度是多大？目前的做法是通过在窗户上安装窗磁来获取窗户的状态，而窗磁只能被动的告诉使用者窗户是开着的还是关着的，它自身并无开关窗的功能也无法告诉使用者开了多大，使得智能家居的智能化自动化功能大打折扣。由于传统的螺杆式电动开窗机无法了解自己的状态及位置，因此外部也无法控制传统的螺杆式电动开窗机准确无误地运动到预先设定的位置。因此，若能让螺杆式电动开窗机了解自己的状态和位置并对外输出各种有关它的信息并可接收通讯协议的控制命令信息进行相应的运行，对于解决组网监控螺杆式电动开窗机和让智能家居领域的螺杆式电动开窗机更加智能更加人性化更加实用，则有着非凡的意义。螺杆式电动开窗机由于采用的是碳刷马达作为驱动马达，而每个碳刷马达的转速都是不一样的，但相同型号的螺杆式开窗机内部减速比是一样的，所以相同型号的螺杆式开窗机会出现工作时速度不一样导致行程长短不一样。尤其在受力不均时更为明显，这对于比较大型的窗户安装一台以上螺杆式开窗机是比较危险不安全的。会导致窗户关闭不严，甚至从高空坠楼等严重后果。[
技术实现思路
]本专利技术的目的就是要解决上述的不足而提供一种具备调速、同步和通讯功能的螺杆式电动开窗机，解决了传统螺杆式电动开窗机无法向外部输出开窗机信息的问题，使得螺杆式电动开窗机更加智能更加人性化更加实用。本专利技术的另一个重要意义就是能解决同一扇窗户上不同螺杆式开窗机之间的同步协同运作问题，会从根本上解决螺杆式开窗机转速不同，行程不同步的问题大大的增加了电动窗的安全性和确保了电动窗的密封性。为实现上述目的设计一种具备调速、同步和通讯功能的螺杆式电动开窗机，包括微型直流电机1、齿轮减速机构2、丝杠31、推杆33、金属外壳4、控制线路板5、四芯电线6，所述微型直流电机1的输出端连接齿轮减速机构2，所述齿轮减速机构2的输出端连接丝杠31，所述微型直流电机1带动齿轮减速机构2和丝杠31转动，所述丝杠31带动丝杠副32作直线移动，所述丝杠副32上装载有推杆33，所述推杆33在丝杠31带动下做推出或拉回的直线运动，所述微型直流电机1尾部带磁信号输出，所述微型直流电机1尾部安装有具闭环反馈控制和通讯功能的控制线路板5，所述控制线路板5用于对外输出信息和接收外部指令，所述微型直流电机1向控制线路板5输出磁信号，所述控制线路板5对收到的磁信号分析处理后调整微型直流电机1的转速，所述微型直流电机1、齿轮减速机构2、丝杠31、丝杠副32、推杆33、控制线路板5组装后装入金属外壳4中，所述四芯电线6一端连接控制线路板5，所述四芯电线6另一端连接至金属外壳4外部。进一步地，所述微型直流电机1尾部装设有分两极径向充磁的磁环8，所述磁环8用于输出N和S极交替变化的磁信号，所述控制线路板5中设有霍尔元件9，所述霍尔元件9用于接收磁信号，并与控制线路板5的单片机相连。进一步地，所述磁环8充磁方式为径向充磁，所述霍尔元件9采用高灵敏度的单极霍尔，所述控制线路板5的单片机采用pic16F1938芯片。进一步地，所述四芯电线6为白、棕、黄、绿四色，其中，白色和棕色线为电源线，电源线采用直流电供电，并根据电压方向变化进行开窗或关窗动作，黄色和绿色线为传输信息的通讯线，其通讯协议采用RS-485协议。进一步地，所述控制线路板5向外输出的信息包括位置信息、当前行程信息、当前运行方向、运行速度、当前电流、可开启最大行程信息，并通过通讯线传输交互的信息，控制线路板5接收指令(RS485协议类型的指令)包括开窗指令、关窗指令、停机指令、运动到具体位置停止的指令。进一步地，所述四芯电线6另一端与金属外壳4外部的开窗机控制器10连接，所述控制线路板5接收由开窗机控制器10发送的各种控制信息(RS485协议类型的信息)以进行开关窗户动作，同时向开窗机控制器10输出各种所需的信息。进一步地，所述四芯电线6中的两根黄绿通讯线可以和其它螺杆式开窗机的黄绿通讯线同色相连，由于通讯协议采用RS485形式，因此可以定义其中一台为主机，其它台为从机。主机每100ms向其它从机发送当前即时的转速和行程信息，从机使用各自控制线路板5上芯片内置的控制算法，调节电机转速，从而达到与主机电机转速一致，行程相同的目的，从而达到同步的功能。进一步地，所述开窗机控制器10为带WiFi功能的控制器，所述开窗机控制器10通过WIFI信号连接手机APP终端11。进一步地，所述四芯电线6另一端与组网用本地控制器12连接，所述组网用本地控制器12用于提供电源和通讯线接入，所述组网用本地控制器12设置有多个，所述组网用本地控制器12之间通过通讯协议组成一个网络，每个组网用本地控制器12上连接有最多四个窗户所需的螺杆式电动开窗机7，所述组网用本地控制器12通讯连接组网总控单元13，所述组网用本地控制器12上连接有本地开关14。进一步地，所述四芯电线6另一端连接至控制箱16，所述控制箱16上连接有并联布置的多路螺杆式电动开窗机7，每路均串联有多个螺杆式电动开窗机7，所述螺杆式电动开窗机7上连接有本地控制模块15、遥控器17，所述本地控制模块15与遥控器17配对使用。本专利技术同现有技术相比，具有如下优点：(1)本专利技术在传统螺杆式电动开窗机原有的功能基础上增加了调速、同步和通讯功能，解决了传统螺杆式电动开窗机无法向外部输出开窗机的位置信息(本机的地址)、当前行程信息、当前电流信息、当前运行方向、当前运行速度、可开启最大行程等一系列信息的问题，实现了将普通传统螺杆式电动开窗机升级为具备地址可寻、各种状态信息可反馈、可通过APP终端远程监视控制或组网监视实现群控分控的智能化螺杆式电动开窗机；(2)本专利技术将传统螺杆式开窗机只能通过直流电方向变化来进行开窗和关窗的转换，升级为除可根据直流电方向变化转换开关窗外，还可以根据外部的通讯协议信息指令进行相应的开关窗及运动到指定位置的功能；(3)本专利技术以了解自身的状态和位置并反馈各种网络远程监控和组网监控所需要的信息，同时可接收通讯协议的控制命令信息进行相应的运行，为实现通过APP远程监控螺杆式电动开窗机和组网监控螺杆式电动开窗机提供了最为基础的底层核心技术；(4)本专利技术能够让使用APP终端的使用者获得窗户和螺杆式开窗机各种真实的状态信息，从而根据实际需要准确判断并发出正确的操作指令，从而在大型商业楼宇中，可组网控制螺杆式电动开窗机，在总控单元可以清晰准确地看到每一台螺杆式电动开窗机真实的状态信息，从而正确地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具备调速、同步和通讯功能的螺杆式电动开窗机，包括微型直流电机(1)、齿轮减速机构(2)、丝杠(31)、推杆(33)、金属外壳(4)、控制线路板(5)、四芯电线(6)，其特征在于：所述微型直流电机(1)的输出端连接齿轮减速机构(2)，所述齿轮减速机构(2)的输出端连接丝杠(31)，所述微型直流电机(1)带动齿轮减速机构(2)和丝杠(31)转动，所述丝杠(31)带动丝杠副(32)作直线移动，所述丝杠副(32)上装载有推杆(33)，所述推杆(33)在丝杠(31)带动下做推出或拉回的直线运动，所述微型直流电机(1)尾部带磁信号输出，所述微型直流电机(1)尾部安装有具闭环反馈控制和通讯功能的控制线路板(5)，所述控制线路板(5)用于对外输出信息和接收外部指令，所述微型直流电机(1)向控制线路板(5)输出磁信号，所述控制线路板(5)对收到的磁信号分析处理后调整微型直流电机(1)的转速，所述微型直流电机(1)、齿轮减速机构(2)、丝杠(31)、丝杠副(32)、推杆(33)、控制线路板(5)组装后装入金属外壳(4)中，所述四芯电线(6)一端连接控制线路板(5)，所述四芯电线(6)另一端连接至金属外壳(4)外部。...

【技术特征摘要】
2019.04.24 CN 20192056359641.一种具备调速、同步和通讯功能的螺杆式电动开窗机，包括微型直流电机(1)、齿轮减速机构(2)、丝杠(31)、推杆(33)、金属外壳(4)、控制线路板(5)、四芯电线(6)，其特征在于：所述微型直流电机(1)的输出端连接齿轮减速机构(2)，所述齿轮减速机构(2)的输出端连接丝杠(31)，所述微型直流电机(1)带动齿轮减速机构(2)和丝杠(31)转动，所述丝杠(31)带动丝杠副(32)作直线移动，所述丝杠副(32)上装载有推杆(33)，所述推杆(33)在丝杠(31)带动下做推出或拉回的直线运动，所述微型直流电机(1)尾部带磁信号输出，所述微型直流电机(1)尾部安装有具闭环反馈控制和通讯功能的控制线路板(5)，所述控制线路板(5)用于对外输出信息和接收外部指令，所述微型直流电机(1)向控制线路板(5)输出磁信号，所述控制线路板(5)对收到的磁信号分析处理后调整微型直流电机(1)的转速，所述微型直流电机(1)、齿轮减速机构(2)、丝杠(31)、丝杠副(32)、推杆(33)、控制线路板(5)组装后装入金属外壳(4)中，所述四芯电线(6)一端连接控制线路板(5)，所述四芯电线(6)另一端连接至金属外壳(4)外部。2.如权利要求1所述的具备调速、同步和通讯功能的螺杆式电动开窗机，其特征在于：所述微型直流电机(1)尾部装设有分两极径向充磁的磁环(8)，所述磁环(8)用于输出N和S极交替变化的磁信号，所述控制线路板(5)中设有霍尔元件(9)，所述霍尔元件(9)用于接收磁信号，并与控制线路板(5)的单片机相连。3.如权利要求2所述的具备调速、同步和通讯功能的螺杆式电动开窗机，其特征在于：所述磁环(8)充磁方式为径向充磁，所述霍尔元件(9)采用高灵敏度的单极霍尔，所述控制线路板(5)的单片机采用pic16F1938芯片。4.如权利要求1所述的具备调速、同步和通讯功能的螺杆式电动开窗机，其特征在于：所述四芯电线(6)为白、棕、黄、绿四色，其中，白色和棕色线为电源线，电源线采用直流电供电，并根据电压方向变化进行开窗或关窗动作，黄色和绿色线为传输信息的通讯线，其通讯协议采用RS-485协...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文韬，许雷，
申请(专利权)人：上海福丝机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31