一种带电路控制的摆动传动装置制造方法及图纸

一种带电路控制的电动摆动传动装置。本实用新型专利技术涉及一种带电路控制的电动摆动传动装置，适用于秋千、摇床、摇篮和摇椅的电动摆动传动装置。采用位置和方向传感器监测电机转动的位置和方向，对摆动传动装置实施控制。特征在于它具有减速电机，其一端连接有摆杆；减速电机的另一端部连接有遮光飞轮，并且在遮光飞轮上装有鼠标对管传感器，和控制电路板；在控制电路板上有由单片机、电阻、二极管、三极管、电容、接插件和鼠标对管传感器组成的整体电路。本实用新型专利技术使用电子软连接的方式，闭环控制，采用转动方向检测测定摆动对象的摆动顶点，对摆动对象的本征频率跟踪准确，适应的本征频率范围宽，解决了只适应摆动对象本征频率范围比较窄、起动困难、产品合格率低以及对产品的工艺要求高的问题。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种带电路控制的电动摆动传动装置，适用于秋千、摇床、摇篮和摇椅的电动摆动传动装置。
技术介绍
市面上流行3种电动秋千的方案.分别是以美国公司Graco为代表的弹簧减振方案、美国公司Fish-price为代表的摩擦轮方案和以国内厂家为代表的电机正反转及转速检测方案。它们都采用某种软连接的方式，解决秋千在起动过程中需要通过多次摆动，以达到比较大的摆幅的问题。前两者采用机械的软连接方式，后者采用电子软连接方式。它们都存在只适应摆动对象本征频率范围比较窄的缺点。前两者是开环控制，其动力只能设定与摆动对象的本征频率相同才能实现摆动；后者虽然是闭环控制，但是由于采用转速检测的方式测定摆动对象的摆动定点，测量精度有限，对本征频率的跟踪范围也有限，所以只适应摆动对象本征频率范围比较窄的场合。适应摆动对象本征频率范围比较窄的缺点，在实际的产品上表现为起动困难，产品的合格率低以及对产品的工艺要求高。在上述及的Graco和Fisher-price的产品说明书上都注明当起动不畅时，需用手助推起动。-->Graco方案对减振弹簧的要求和Fisher-price对摩擦轮的要求几近苛刻，才能达到设计性能。因此产品合格率低，对产品的工艺要求高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种带电路控制的摆动传动装置，它采用位置和方向传感器监测电机转动的位置和方向，对摆动传动装置实施控制。本技术是用如下方式实现的：一种带电路控制的电动摆动传动装置，其特征在于它具有减速电机4，其一端连接有摆杆5；减速电机4的另一端部连接有遮光飞轮2，并且在遮光飞轮2上装有鼠标对管传感器3，和控制电路板1。在控制电路板1上有由单片机μC、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14，二极管D1、D2、D3、D4，三极管T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9，电容C1、C2，接插件J2和鼠标对管传感器3组成的整体电路；单片机的RB0~RB5端口作为设定输入电路，R6、R7、R8和J2的4个端口作为鼠标对管的输入电路，T5、T6、T4、T9、T7、T8、D1、D2、D3、D4、R9、R11、R10、R14、R12、R13作为桥式输出电路。本技术能够通过一定的方式安装在秋千、摇椅、摇篮和摇床的活动部分或固定部分(包括地面)上，通过摆杆与秋千、摇椅、摇篮和摇床的固定部分(包括地面)或活动部分相连接，从而驱动摇椅、摇篮和摇床摆动。它在每个方向摆动的末期，电路板控制电机的输出力矩很小或输出力矩为0待-->秋千、摇椅、摇篮和摇床的活动部分通过摆杆推动电机做反向运动，传感器检测到电机转向发生变化，电路板再控制电机反向运动；当到达反向运动的末期，电路板控制电机的输出力矩很小或输出力矩为0，待秋千、摇椅、摇篮和摇床的活动部分通过摆杆推动电机做正向运动，传感器检测到电机转向发生变化，电路板再控制电机正向运动.如此反复，摆动传动装置跟踪感器检测出电机在由正向到反向转变时刻的位置以及由反向到正向转变时刻的位置，由此得到秋千、摇椅、摇篮和摇床的摆动幅度，电路板控制电机在非末期的输出力矩，使秋千、摇椅、摇篮和摇床摆动到设定的幅度。它的位置和方向传感器，可以表现为鼠标对管和遮光飞轮的组合。它通过检测电机在驱动过程中的运转方向，跟踪摆动对象的本征频率，控制电机的转动方向，使电机能按照本征频率驱动摆动对象；通过检测电机转动的位置，确认摆动对象摆动的幅度，与设定的幅度进行比对，对电机进行PWM方式的控制，调节摆动输出幅度。本技术使用电子软连接的方式，闭环控制，采用转动方向检测测定摆动对象的摆动顶点，对摆动对象的本征频率跟踪准确，适应的本征频率范围宽，解决了上述三种方案缺点是只适应摆动对象本征频率范围比较窄、起动困难、产品合格率低以及对产品的工艺要求高等存在的问题。-->附图说明图1是本技术摇床实施例结构示意图。图2是本技术摇床实施例的另一种结构示意图。图3是本技术结构示意图。图4是本技术实施例电路原理图。图5是本技术实施例控制信号时序电路产生的控制信号时序图。具体实施方式下面以摇床为例，对本技术作进一步描述。本技术由以下部分组成：带多齿遮光片的减速直流电动机；摆杆；位置和方向传感器；控制及驱动电路。参照附图，图中1是控制电路板，2是遮光飞轮，3是鼠标对管传感器，4是减速电机，5是摆杆。在实施例中，电机安装在摆动对象的固定部分，摆杆安装在摆动对象的活动部分。实际上也可以反过来安装，即电机安装在摆动对象的活动部分，摆杆安装在摆动对象的固定部分。控制电路板分析鼠标对管的信号，判断电机当前的转向，发出相应方向的PWM信号驱动电机。在一个PWM控制信号的半周，PWM信号的脉宽开始比较窄，逐步加宽，到达一定的宽度，保持一段时间，然后变窄，这样就能使电机的转动驱动摆动对象以贴近自然的方式摆动。PWM信号逐步加宽到达的宽度，由前一个半周鼠标对管给出的位置信号与预先设置的参数比较决定。当鼠标对管给出的位置信号比预先设置的参数小，则加大PWM信号-->的宽度；当鼠标对管给出的位置信号比预先设置的参数大，则减小PWM信号的宽度。在一个半周接近末尾的时候，控制电路板给出的PWM信号比较窄，电机接受的电力驱动比较弱，摆动对象的摆动对电机的驱动能力比较强。当摆动超过摆动的顶点往回摆动时，电机在摆动对象的驱动下做与PWM信号方向相反的运动，由鼠标对管传感器检测出电机的运动方向，控制电路板作出相应的控制调整。控制电路由单片机、设定输入电路、鼠标对管电路和桥式输出电路组成。在本电路中，选用PTC16C56作为控制单片机，单片机的RB0~RB5端口作为设定输入电路，R6、R7、R8和J2的4个端口作为鼠标对管的输入电路，T5、T6、T4、T9、T7、T8、D1、D2、D3、D4、R9、R11、R10、R14、R12、R13作为桥式输出电路去控制电机。如图5所示，鼠标对管检测到电机转动信号，输入到单片机的RB6和RB7端口。单片机依据两端口的信号，判断电机的转向，并在单片机内部产生转向信号。通过对转向信号的频率，转向时间和发生转向的摆动幅度的分析，并与设定值进行比较，在单片机内部产生相应的PWM控制信号，再通过端口将产生的PWM信号输出到桥式输出电路，并控制电机的转动。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带电路控制的电动摆动传动装置，其特征在于它具有减速电机［４］，其一端连接有摆杆［５］；减速电机［４］的另一端部连接有遮光飞轮［２］，并且在遮光飞轮［２］上装有鼠标对管传感器［３］，和控制电路板［１］。

【技术特征摘要】
1、一种带电路控制的电动摆动传动装置，其特征在于它具有减速电机[4]，其一端连接有摆杆[5]；减速电机[4]的另一端部连接有遮光飞轮[2]，并且在遮光飞轮[2]上装有鼠标对管传感器[3]，和控制电路板[1]。2、根据权利要求1所述的带电路控制的电动摆动传动装置，其特征在于控制电路板[1]上有由单片机[μC]、电阻[R1]、[R2]、[R3]、[R4]、[R5]、[R6]、[R7]、[R8]、[R9]、[R10]、[R11]、[R12]、[R13]、[R14]，二极管[D1]、[D2]、[...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林亭，
申请(专利权)人：张林亭，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]