CN105944988B - 一种离子风机放电针的自动清洁系统及其清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种离子风机放电针的自动清洁系统及其清洁方法，包括驱动毛刷的动力装置，动力装置连接包括主控单元的电机控制电路，主控单元包括定时单元，用于在接收到第一触发信号时开始计时，在达到设定的时间后发出第一工作信号；语音提醒单元，用于在接收到第二触发信号时，发信号给语音提醒装置并发出第二工作信号；离子风机关机单元，用于在接收到第三触发信号时关闭离子风机，并在离子风机关闭后发送第三工作信号；清洁控制单元，用于在接收到第四触发信号时发送指定信号给所述动力装置进行清洁，并在清洁完成后发出第四工作信号。本发明可以有效的避免清扫下的灰尘或絮状体被吹拂到产品表面，保证了产品质量；延长离子风机的使用寿命。

Description

一种离子风机放电针的自动清洁系统及其清洁方法

技术领域

本发明涉及一种自动清洁系统及其清洁方法，尤其是一种离子风机放电针的自动清洁系统及其清洁方法。

背景技术

静电消除器工作原理是高压放电产生正负离子来进行静电中和，在这个过程中，放电针上有几千伏电压，这个高压在产生离子的同时，会同步吸收空气中的灰尘颗粒，在空气中灰尘颗粒吸附较多时，会在放电针表面形成絮状灰尘体，从而将大大影响到离子放电针的放电效率，从而降低离子风机的静电消除效果。

同时，在工作时，进行正负极切换的瞬间，由于没有吸附力，因此吸附在放电针上的灰尘或絮状灰尘体会在风扇的作用下被吹到产品的表面，从而影响产品的品质。

当前，电子工业上常规的对于离子风扇发射针的维护保养为安排人员定期清洁，但鉴于现场人员较多，且人工清洁受人员主观性的影响较大，再加上，管控经常流于形式，因此无法有效保证放电针及时、有效的清洁，从而对静电消除器的使用造成影响；

另一方面，虽然有一些静电消除器也存在一定的自动清洁放电针的设计，如苏州海润光电科技有限公司申请的专利号为：201410365879X，名称为一种自动清洁离子风机，但是清洁后从放电针上剥离的灰尘或絮状物还是会在静电消除器启动后，被直接吹拂到产品表面，从而对产品品质造成影响。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，通过对自动清洁系统的控制逻辑的设计，结合控制电路的设计，提供一种解决上述技术问题的离子风机放电针的自动清洁系统及其清洁方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种离子风机放电针的自动清洁系统，包括用于清洁放电针的毛刷以及驱动毛刷工作的动力装置，所述动力装置电性连接包括主控单元的电机控制电路，所述主控单元包括

定时单元，用于在接收到第一触发信号时开始计时，并在达到设定的时间后，发出第一工作信号给设定的工作单元；

语音提醒单元，用于在接收到第二触发信号时，发信号给语音提醒装置并发出第二工作信号给设定的工作单元；

离子风机关机单元，用于在接收到第三触发信号时关闭离子风机，并在离子风机关闭后发送第三工作信号给设定的工作单元；

清洁控制单元，用于在接收到第四触发信号时发送指定信号给所述动力装置进行清洁，并在清洁完成后发出第四工作信号给设定的工作单元。

优选的，所述的一种离子风机放电针的自动清洁系统，其中：所述动力装置为两相四线步进电机。

优选的，所述的一种离子风机放电针的自动清洁系统，其中：所述主控单元接电机驱动芯片并将控制策略信号和两相PWM波输入所述电机驱动芯片，所述电机驱动芯片将信号转化后输出到与其连接的两个驱动接口，两个所述驱动接口接两相四线步进电机并向两相四线步进电机输送指定脉冲步数的控制信号。

优选的，所述的一种离子风机放电针的自动清洁系统，其中：所述主控单元电性连接离子平衡检测单元，所述主控单元中还包括比较单元，所述比较单元用于将所述离子平衡检测单元的检测值与其内置的离子平衡标准值进行比较，并根据比较结果发出第五工作信号给设定的工作单元。

上述的一种离子风机放电针的自动清洁系统的清洁方法，包括如下步骤：

S1，定时步骤：将清洁系统通电后，定时单元开始计时，当达到定时单元预设的时间后，发信号给语音提醒单元；

S2，语音提醒步骤：所述语音提醒单元接收到定时单元发出的定时时间到的信号后，发信号给语音提醒装置进行语音报警，提醒工作人员将产品撤离出离子风机的工作区域，并在报警结束后，发信号给离子风机关机单元；

S3，离子风机关闭步骤:所述离子风机关机单元根据接收的信号关闭离子风机，并在离子风机关闭后发送信号给清洁控制单元；

S4，清洁步骤：所述清洁控制单元接收离子风机关闭的信号后，发送PWM波信号给电机驱动芯片，电机驱动芯片发出指定脉冲步数的脉冲信号启动步进电机，所述步进电机驱动毛刷对放电针进行清洁；

S5，离子风机启动及清洁循环步骤：清洁完成后，所述清洁控制单元发送信号启动所述离子风机，同时，发送信号给所述定时单元重新计时，并重复上述步骤。

上述的一种离子风机放电针的自动清洁系统的清洁方法，包括如下步骤：

S10，关机步骤：清洁系统通电后，离子风机启动并持续工作，当离子风机关机单元接收到关闭离子风机的信号时，关闭离子风机，并在离子风机关闭后发送信号给定时单元；

S20，定时步骤：定时单元接收到离子风机关闭的信号后，开始计时，并在达到预定的时间后，向清洁控制单元发送信号；

S30，清洁步骤：所述清洁控制单元接收定时单元的信号后，发送PWM波信号给电机驱动芯片，电机驱动芯片发出指定脉冲步数的脉冲信号启动步进电机，所述步进电机驱动毛刷对放电针进行清洁；

S40，离子风机启动及清洁循环步骤：清洁完成后，所述清洁控制单元发送信号启动所述离子风机，所述离子风机关闭单元等待接收关机信号，并重复上述步骤。

优选的，所述的一种离子风机放电针的自动清洁系统的清洁方法，其中：在所述S10，关机步骤后,所述离子风机关机单元发信号给所述语音提醒单元，所述语音提醒单元在接收到离子风机关闭的信号后进行指定时间的语音提醒。

优选的，所述的一种离子风机放电针的自动清洁系统的清洁方法，其中：还包括S50，比较步骤：比较单元实时接收所述离子平衡检测单元的检测值，并将所述检测值与其内置的离子平衡标准值进行比较，当所述检测值与离子平衡标准值不一致时，所述比较单元发送关闭离子风机的信号给所述离子风机关闭单元。

本发明技术方案的优点主要体现在：

本发明设计精巧，结构简单，本自动清洁系统适用于所有轴流风扇类静电消除器，通过对控制逻辑以及控制电路的设计从而可以有效的避免清扫下的灰尘或絮状体被吹拂到产品表面，从而保证了产品质量；同时，通过系统的自动清扫能够保证放电针的清洁度，有利于提高离子生成效率，延长离子风机的使用寿命，减少了人为手动清扫受主观因素的影响，避免了清扫流于形式。

通过驱动装置的选择，结合步进电机的特性，通过计算电脉冲步数，从而为实现毛刷的定点定位控制创造了条件，保证了清扫的进度。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图；

图2是本发明中实施例1中电机控制电路的电路图；

图3是本发明实施例1的过程示意图；

图4是本发明实施例2的过程示意图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

实施例1

本发明揭示的一种离子风机放电针的自动清洁系统，如附图1所示，包括用于清洁放电针的毛刷以及驱动毛刷工作的动力装置6，所述动力装置6可以是各种可行的电机，如永磁电机或其他的普通电机，但是考虑到常态下毛刷只能在特定的位置上（即毛刷只能位于没有放电针的位置），为了避免清洁后毛刷与放电针接触的可能，本发明中毛刷被设计为常态下和工作停止时能处于固定的位置，而永磁电机或普通电机由于转速大，难以精确的控制毛刷的停止位置，因此，本实施例中优选所述动力装置为两相四线步进电机，可以通过折算运动脉冲步数从而实现定位、限位的要求。

所述两相四线步进电机电性连接电机控制电路，如附图2所示，所述电机控制电路用于控制所述两相四线步进电机的工作；详细的，所述电机控制电路包括提供控制策略及两相PWM波给下述的电机驱动芯片U4的主控单元A1，所述主控单元A1包括定时单元11、语音提醒单元12离子风机关机单元13、清洁控制单元14。

所述定时单元11用于在接收到第一触发信号时开始计时，并在达到设定的时间后发出第一工作信号给设定的工作单元；此处，第一触发信号即整个系统上电的信号或所述清洁控制单元14发出的清洁完成信号，所述定时单元11的预设时间可以根据实际需要进行设定，如设定为一个时间段，也可以设定为到某一时间点时完成计时，所述第一工作信号即定时单元11的定时时间达到的信号。

所述语音提醒单元12，用于在接收到第二触发信号时，发信号给语音提醒装置并发出第二工作信号给设定的工作单元；所述第二触发信号即上述的定时单元11的定时时间达到的信号；所述第二工作信号即语音提醒完毕，关闭所述离子风机的信号；

所述离子风机关机单元13用于在接收到第三触发信号时关闭离子风机，并在离子风机关闭后发送第三工作信号给设定的工作单元；所述第三触发信号即上述的语音提醒完毕，关闭所述离子风机的信号；所述第三工作信号即关闭所述离子风机的信号。

所述清洁控制单元14用于在接收到第四触发信号时发送指定信号给所述动力装置进行清洁，并在清洁完成后发出第四工作信号给设定的工作单元，所述第四触发信号即上述的关闭离子风机的信号；所述第四工作信号即启动离子风机的信号及重新计时，循环清洁的信号。

并且，所述主控单元A1的数字电源引脚（7脚）及模拟电源引脚（20脚）接5V电源端；所述主控单元A1的接地引脚（22脚、8脚）接地；所述主控单元A1的复位引脚（1脚）接复位电路及串联的电阻R61和电容R25的连接端，所述电阻R61的另一端接5V电源端，所述电容R25的另一端接地；所述主控单元A1的内部振荡电路反相放大器的输出端（10脚）、内部振荡电路反相放大器的输入端（9脚）分别接晶振Y1的一端，并且它们还分别通过与所述晶振Y1并联的电容C26、C27接地，所述晶振U1和电容C26、C27提供外部振荡源。

所述主控单元A1的信号输出引脚（14引脚-17引脚）接电机驱动芯片U4的输入引脚（IN1脚-IN4脚）并将控制策略信号（定点启动、定点停止、正转、反转）和两相PWM波输入所述电机驱动芯片U4，所述电机驱动芯片U4接收所述主控单元A1发出的控制策略及控制脉冲信号，并转化成自己的信号并通过两个驱动接口P1、P2输出给所述两相四线步进电机。

详细的，所述电机驱动芯片U4的接地引脚（4脚-7脚，14脚-17脚）接地，其使能引脚（1脚、11脚）均接+5V电源端用于控制电机的停转，其数字电源引脚（20脚）接+5V电源端并通过电容C9接地,其驱动电源引脚（10脚）接12V电源端并通过并联的电阻R8、R9、R10、R11接驱动接口P1、P2，其4个信号输出引脚（3脚、8脚、13脚、18脚）均接到所述驱动接口P1、P2将信号转化后输出到与其连接的两个驱动接口P1、P2，所述驱动接口P1、P2接两相四线步进电机并向两相四线步进电机输送指定脉冲步数的控制信号。

更进一步，如附图1所示，所述主控单元A1电性连接离子平衡检测单元7，所述主控单元中还设置有比较单元15，所述比较单元15用于将所述离子平衡检测单元的检测值与其内置的离子平衡标准值进行比较，并根据比较结果发出第五工作信号给设定的工作单元。所述第五工作信号可以根据实际需要进行编译，例如当检测值与标准值不一致时，可以直接停止离子风机，并延时指定时间后，启动两相四线步进电机驱动毛刷对放电针进行清扫，清扫后的过程仍按设定的逻辑过程进行。

上述的一种离子风机放电针的自动清洁系统工作时，如附图3所示，其工作过程如下：

S1，定时步骤：将清洁系统通电后，所述定时单元11开始计时，当达到定时单元11预设的时间后，发信号给语音提醒单元12。

S2，语音提醒步骤：所述语音提醒单元12接收到定时单元11发出的定时时间到的信号后，发信号给语音提醒装置进行语音报警，提醒工作人员将产品撤离出离子风机的工作区域，此时工作人员即可在报警的这段时间内将产品进行撤离；当报警设备的报警结束后，所述语音提醒单元12发信号给离子风机关机单元13。

S3，离子风机关闭步骤:所述离子风机关机单元13根据接收的信号关闭离子风机，此时关闭离子风机是指关闭离子风机的静电消除功能，包括放电单元和吹出离子的风扇；接收到离子风机关闭的信号后，所述离子风机关机单元13发送离子风机关闭的信号给所述清洁控制单元14。

S4，清洁步骤：所述清洁控制单元14接收离子风机关闭的信号后，发送PWM波信号给电机驱动芯片U4，电机驱动芯片U4发出指定脉冲步数的脉冲信号启动所述两相四线步进电机，所述两相四线步进电机驱动毛刷对放电针进行清洁，当所述两相四线步进电机根据所述主控单元A1的控制信号进行指定圈数的清扫后停止，完成清扫。

S5，离子风机启动及清洁循环步骤：清洁完成后，所述清洁控制单元发送信号启动所述离子风机，同时，发送信号给所述定时单元重新计时，并重复上述步骤，此时，由于离子风机的工作区域内并无产品，因此被清理脱离放电针的灰尘或絮状体不可能会被吹拂到产品的工作表面。

实施例2

本实施例揭示的一种离子风机放电针的自动清洁系统，其系统结构与实施例1相同，区别在于：

此处，所述定时单元11主要起延时作用，其接收的第一触发信号为所述离子风机关机单元13发出的离子风机已关闭的信号，所述第一工作信号为向所述清洁控制单元14发出定时时间到信号。

所述语音提醒单元12接收的第二触发信号即上述的定时单元11的定时时间达到的信号；所述第二工作信号可以没有。

所述离子风机关机单元13接收的第三触发信号为人工或比较单元15输入的关闭离子风机的信号或所述清扫控制单元11发出的清扫完成信号，，所述的第三工作信号即上述的所述离子风机已关闭的信号。

所述清洁控制单元14接收的第四触发信号即所述定时单元11发出的定时时间到信号；所述第四工作信号即启动所述离子风机的信号。

所述比较单元15发出的第五工作信号即关闭所述离子风机的信号。

采用这种控制逻辑的离子风机放电针的自动清洁系统工作时，如附图4所示：其过程如下：

S10，关机步骤：将清洁系统通电后，离子风机启动，持续运转，同时，执行S50，比较步骤：所述比较单元15实时接收所述离子平衡检测单元7的离子平衡状态，并将检测值与其内置的离子平衡标准值进行比较，当所述检测值与离子平衡标准值不一致时，所述比较单元发送关闭离子风机的信号给所述离子风机关闭单元13；当然也可以通过人工向所述离子风机关闭单元12输入关闭离子风机的信号，所述离子风机关机单元13关闭离子风机，并在离子风机关闭后发送信号给定时单元11和/或语音提醒单元12。

S20，定时步骤：所述定时单元11接收到离子风机关闭的信号后，开始计时，并在达到预定的时间后，向清洁控制单元14发送信号；同时，所述语音提醒单元12在接收到离子风机关闭的信号后进行指定时间的语音提醒；此时,工作人员即可以将离子风机工作区域上的产品进行撤离。

S30，清洁步骤：所述清洁控制单元14接收到所述定时单元11发出的定时时间到信号后，发送PWM波信号给电机驱动芯片U4，所述电机驱动芯片U4发出指定脉冲步数的脉冲信号启动两相四线步进电机，所述两相四线步进电机驱动毛刷对放电针进行清洁。

S40，离子风机启动及清洁循环步骤：清洁完成后，所述清洁控制单元发送信号启动所述离子风机，此时，由于离子风机的工作区域内并无产品，因此被清理脱离放电针的灰尘或絮状体不可能会被吹拂到产品的工作表面；同时所述比较单元15启动，并重复上述步骤。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种离子风机放电针的自动清洁系统的清洁方法，所述自动清洁系统，包括用于清洁放电针的毛刷以及驱动毛刷工作的动力装置（6），所述动力装置为两相四线步进电机；

所述两相四线步进电机电性连接包括主控单元（A1）的电机控制电路，所述主控单元（A1）包括：

定时单元（11），用于在接收到第一触发信号时开始计时，并在达到设定的时间后，发出第一工作信号给设定的工作单元；

语音提醒单元（12），用于在接收到第二触发信号时，发信号给语音提醒装置并发出第二工作信号给设定的工作单元；

离子风机关机单元（13），用于在接收到第三触发信号时关闭离子风机，并在离子风机关闭后发送第三工作信号给设定的工作单元；

清洁控制单元（14），用于在接收到第四触发信号时发送指定信号给所述两相四线步进电机进行清洁，并在清洁完成后发出第四工作信号给设定的工作单元；

其特征在于：所述方法包括如下步骤：S10，关机步骤：清洁系统通电后，离子风机启动并持续工作，当离子风机关机单元接收到关闭离子风机的信号时，关闭离子风机，并在离子风机关闭后发送信号给定时单元；

S20，定时步骤：定时单元接收到离子风机关闭的信号后，开始计时，并在达到预定的时间后，向清洁控制单元发送信号；

S30，清洁步骤：所述清洁控制单元接收定时单元的信号后，发送PWM波信号给电机驱动芯片，电机驱动芯片发出指定脉冲步数的脉冲信号启动两相四线步进电机，所述两相四线步进电机驱动毛刷对放电针进行清洁；

S40，离子风机启动及清洁循环步骤：清洁完成后，所述清洁控制单元发送信号启动所述离子风机，所述离子风机关机单元等待接收关机信号，并重复上述步骤；还包括S50，比较步骤：比较单元实时接收离子平衡检测单元的检测值，并将所述检测值与其内置的离子平衡标准值进行比较，当所述检测值与离子平衡标准值不一致时，所述比较单元发送关闭离子风机的信号给所述离子风机关闭单元。

2.根据权利要求1所述的一种离子风机放电针的自动清洁系统的清洁方法，其特征在于：所述主控单元（A1）接电机驱动芯片（U4）并将控制策略信号和两相PWM波输入所述电机驱动芯片（U4），所述电机驱动芯片（U4）将信号转化后输出到与其连接的两个驱动接口（P1、P2），两个所述驱动接口（P1、P2）接两相四线步进电机并向两相四线步进电机输送指定脉冲步数的控制信号。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种离子风机放电针的自动清洁系统的清洁方法，其特征在于：所述主控单元（A1）电性连接离子平衡检测单元（7），所述主控单元（A1）中还包括比较单元（15），所述比较单元（15）用于将所述离子平衡检测单元的检测值与其内置的离子平衡标准值进行比较，并根据比较结果发出第五工作信号给设定的工作单元。

4.根据权利要求1所述的一种离子风机放电针的自动清洁系统的清洁方法，其特征在于：在所述S10，关机步骤后，所述离子风机关机单元发信号给所述语音提醒单元，所述语音提醒单元在接收到离子风机关闭的信号后进行指定时间的语音提醒。