CN106595211A - 冰箱搁物架的升降同步系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冰箱搁物架的升降同步系统，包括：控制器、搁物架本体和至少二个升降机构，升降机构包括：电机、传动螺杆、导向杆、连接件，连接件上还设有与传动螺杆适配的滑动螺母，当搁物架本体与升降机构装配完成后，连接件滑动地套设于导向杆上，滑动螺母套设于传动螺杆上，电机驱动传动螺杆旋转驱动滑动螺母的升降从而带动搁物架本体沿导向杆移动；控制器被设置为根据每个传感器反馈的对应电机的转速和步数信号控制每个电机的转速和步数逐渐趋于同步。与现有技术相比，通过传感器时时侦测电机的运行状态并反馈给控制器进行逻辑分析，时时调节驱动补偿，再调节驱动电机运行的信号的方法，达到两个电机始终可以保持同步运行的目的。

Description

冰箱搁物架的升降同步系统及其控制方法

技术领域

本发明属于家用电器技术领域，尤其涉及一种冰箱搁物架的升降同步系统及其控制方法。

背景技术

目前，在冰箱的制冷间室内通常设有至少一个用于搁置物品的搁物架，在冰箱制冷间室的内胆壁上设置有用于支撑搁物架的胆筋，搁物架放置在胆筋上，从而将制冷间室分隔成若干置物空间。

随着技术的发展，冰箱内可设置电动升降搁物架，搁物架的升降是通过升降机构完成的，其主要作用是为了满足存放不同体积的食材，可以在有效范围内电动调节搁物架之间的高度，无需拆卸搁物架，提升用户体验感。但是这种电动升降搁物架在使用的过程中会出现以下问题：搁物架在受到较大的不平衡外力或单个电机产生故障时，另一个电机还会继续运行，导致搁物架严重倾斜和电机堵转卡死的问题，搁物架升降功能失效。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种有效解决上述问题的冰箱搁物架的升降同步系统。

本发明的目的还在于提供一种冰箱搁物架的升降同步控制方法。

为实现上述发明目的之一，本发明提供一种冰箱搁物架的升降同步系统，

其包括：控制器、搁物架本体和至少二个升降机构，所述升降机构包括：

电机，所述电机内设有传感器，所述电机及传感器均与所述控制器电性连接；

传动螺杆，与所述电机连接且被所述电机驱动运转；

导向杆，与所述传动螺杆平行设置；

连接件，与所述搁物架本体固定，所述连接件上设有与所述传动螺杆适配的滑动螺母，当所述搁物架本体与所述升降机构装配完成后，所述连接件滑动地套设于所述导向杆上，所述滑动螺母套设于传动螺杆上，所述电机驱动所述传动螺杆旋转以驱动所述滑动螺母升降从而带动所述搁物架本体沿所述导向杆移动；

所述控制器被设置为根据每个所述传感器反馈的对应电机的转速和步数信号控制每个电机的转速和步数逐渐趋于同步。

作为本发明的进一步改进，所述电机内设有转子，所述转子与所述传动螺杆连接。

作为本发明的进一步改进，所述转子上设有磁性齿轮，所述磁性齿轮与所述转子同步运转，所述传感器将感测到的齿轮转速转换为电信号反馈给所述控制器。

作为本发明的进一步改进，所述传感器为霍尔传感器。

作为本发明的进一步改进，所述搁物架本体的相对两侧设有支撑件，所述搁物架本体通过所述支撑件与所述连接件固定连接。

作为本发明的进一步改进，两个所述升降机构设置在冰箱内胆后壁的两侧。

为实现上述另一发明目的，本发明提供一种冰箱搁物架的升降同步控制方法，其包括以下步骤：

传感器采集各个电机的转速和步数信号并反馈给控制器；

当控制器分析出不同电机的转速和步数信号存在差异时，控制器向每个电机发出控制信号，调节各个电机的转速和步数直至各个电机运行同步。

作为本发明的进一步改进，所述控制器上集成有存储单元，当搁物架升降到任何一个位置发生断电时，所述控制器将所述传感器感测到的电机运行步数存储至存储单元。

作为本发明的进一步改进，所述存储单元为EPROM或EEPROM。

作为本发明的进一步改进，所述传感器为霍尔传感器。

本发明的有益效果是：通过传感器时时侦测电机的运行状态并反馈给控制器进行逻辑分析，时时调节驱动补偿，再调节驱动电机运行的信号的方法，达到两个电机始终可以保持同步运行的目的，系统部件结构简单，精密度高，响应快。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式中冰箱搁物架的升降同步系统结构示意图；

图2本发明一具体实施方式中又一角度下冰箱搁物架的升降同步系统结构示意图；

图3本发明一具体实施方式中转子、磁性齿轮及传感器相互作用原理示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向（旋转90度或其他朝向），并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。

参图1所示，为本发明冰箱搁物架的升降同步系统10的一较佳实施方式。该冰箱搁物架的升降同步系统10包括控制器（图未示）、搁物架本体11和升降机构12，其中，升降机构12又包括：电机、与电机相连且被电机驱动的传动螺杆、导向杆，搁物架本体11通过连接件滑动地设置在导向杆，在电机中设有转子和用于感测转子运动状态的传感器。

在本实施方式中，搁物架本体11属于超宽搁物架，至少需要两个升降机构12提供充足的动力才能完成搁物架本体11的升降运动，提供更灵活的储存食材的空间，两个升降机构12分别设置在冰箱内胆（图未示）后壁的两侧。

具体地，其中一个升降机构12包括：第一电机、第一传动螺杆、第一导向杆及与第一导向杆适配的第一连接件，第一导向杆与第一传动螺杆靠近设置且两者平行，第一导向杆与第一传动螺杆的一端均固定在冰箱制冷间室内胆的顶壁上，第一传动螺杆的另一端与第一电机的转子固定连接，第一传动螺杆与第一电机的转子同步转动，第一导向杆的的另一端固定在第一电机的外壳上。另一个升降机构12包括第二电机、第二传动螺杆、第二导向杆及与第二导向杆适配的第二连接件，第二导向杆与第二传动螺杆靠近设置且两者平行，第二导向杆与第二传动螺杆的一端均固定在冰箱制冷间室内胆的顶壁上，第二传动螺杆的另一端与第二电机的转子固定连接，第二传动螺杆与第二电机的转子同步转动，第二导向杆的的另一端固定在第二电机的外壳上。

进一步地，搁物架本体11的相对两侧设有支撑件111，搁物架本体11通过支撑件111与连接件固定连接。

在第一连接件上设有与第一传动螺杆适配的第一滑动螺母，在第二连接件上设有与第二传动螺杆适配的第二滑动螺母，当搁物架本体11与升降机构12装配完成后，第一连接件滑动地套设于第一导向杆上，第一滑动螺母套设于第一传动螺杆上，第二连接件滑动地套设于第二导向杆上，第二滑动螺母套设于第二传动螺杆上。传动螺杆受电机驱动使得滑动螺母沿传动螺杆升降从带动搁物架本体11沿导向杆移动。

由于两个升降机构12与搁物架本体11对称装配，两个升降机构12的结构完全相同，以下以其中一个升降机构12为例进行说明：

结合图2和3所示，启动第一电机121，其内的转子1211驱动第一传动螺杆122转动，使得滑动螺母125沿传动螺杆升降，第一连接件124沿导向杆移动，带动与搁物架本体11沿导向杆123移动。

进一步地，第一电机121内设有第一传感器1212，第一电机121及第一传感器1212均与控制器（图未示）电性连接。优选地，第一传感器1212为霍尔传感器。第一电机121的转子1211上设有磁性齿轮13，磁性齿轮13与转子同步运转，第一传感器1212通过电磁感应原理，可以探测到齿轮上的磁性齿凸台和非磁性凹槽的不同状态，从而得到磁性齿轮13的旋转速度，并将感测到的齿轮转速转换为电信号反馈给控制器。

由于搁物架的升降需要至少二个升降机构12，在本实施方式中，控制器接收第一传感器和第二传感器反馈的对应电机的转速和步数信号，当控制器分析出第一电机和第二电机的转速信号有差异值时，进行逻辑运算，并通过驱动电机运行的信号进行补偿，使转速慢的电机相对加速运行，转速快的电机相对减速运行，控制器不断的侦测转速和驱动信号补偿，控制每个电机的转速和步数逐渐趋于同步。

相应地，本发明还提出一种使用上述冰箱搁物架的升降同步系统的控制方法，其包括以下步骤：

S1、传感器采集各个电机的转速和步数信号并反馈给控制器，控制器接收第一传感器和第二传感器反馈的对应电机的转速和步数信号。

S2、当控制器分析出不同电机的转速和步数信号存在差异时，控制器向每个电机发出控制信号，调节各个电机的转速和步数直至各个电机运行同步。当控制器分析出第一电机和第二电机的转速信号有差异值时，进行逻辑运算，并通过驱动电机运行的信号进行补偿，使转速慢的电机相对加速运行，转速快的电机相对减速运行，控制器不断的侦测转速和驱动信号补偿，控制每个电机的转速和步数逐渐趋于同步。

当重物负载放置在靠近第一电机一侧的搁物架上时，第一电机受到的阻力要大于第二电机，第一电机的运行速度要慢于第二电机，第一传感器和第二传感器实时采集到第一电机和第二电机的转速信号传递给控制器，控制器分析到第一电机和第二电机的转速信号有差异值，进行逻辑运算，并通过驱动电机运行的信号进行补偿，使第一电机相对加速运行，第二电机相对减速运行，不断的侦测转速和驱动信号补偿，从而达到两个电机可以同步运行的目的。

当重物负载放置在靠近第二电机一侧的搁物架上，同上的逆向控制逻辑。

更进一步地，导向杆上还设有与控制器电性连接的顶部限位装置126和底部限位装置127，当连接件触碰顶部限位装置126或底部限位装置127时，顶部限位装置126或底部限位装置127向控制器反馈连接件的位置信号，控制器被设置为根据顶部限位装置126或底部限位装置127反馈的位置信号控制电机停止运行。

优选地，顶部限位装置126和底部限位装置127均为触点开关。

第一电机121和第二电机（未标号）在运转中若出现不同步的偏差时，第一连接件124或第二连接件（未标号）会先后到达上升行程的最高点或下降行程的最低点，此时，先到达的连接件会触碰到顶部限位装置126或底部限位装置127，顶部限位装置126或底部限位装置127向控制器反馈连接件的位置信号（高/低电平信号），控制器根据顶部限位装置126或底部限位装置127反馈的位置信号控制相应的电机停止运行，后到达的连接件所对应的电机继续运转直至后到达的连接件触碰到顶部限位装置126或底部限位装置127后停止运行，防止电机堵转发热和产生噪音，有效的复位了电机运行偏差的问题。

另外，控制器上集成有存储单元，当搁物架升降到任何一个位置发生断电时，控制器将传感器感测到的电机运行步数存储至存储单元。传感器侦测到的电机运行步数，传递给控制器上的存储单元，记忆断电时刻电机的位置信息，有效的解决了再次上电后，搁物架升降到最高最低行程限位点时，电机可能发生的限位堵转卡死的问题。

优选地，存储单元为EPROM或EEPROM。

本发明的冰箱搁物架的升降同步系统及其控制方法优选解决了以下三个问题：

1、当一个电机故障不转时，传感器侦测到电机转速停止信号，立即反馈给控制器，控制另一个电机也停止运转，有效解决非故障电机继续运行堵转发热的问题；

2、当搁物架上的重物放置不平衡，左右电机受力不均时，传感器时时采集两个电机的转速和运行步数，并反馈给控制器，控制器时时协调两个电机要同步运行，有效解决搁物架倾斜的问题；

3、当搁物架升降到任何一个位置发生断电时，霍尔传感器侦测到的电机运行步数，传递给控制器上的存储单元，记忆断电时刻电机的位置信息，有效的解决了再次上电后，搁物架升降到最高最低行程限位点时，电机可能发生的限位堵转卡死的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种冰箱搁物架的升降同步系统，包括：控制器、搁物架本体和至少二个升降机构，其特征在于，所述升降机构包括：

电机，所述电机内设有传感器，所述电机及传感器均与所述控制器电性连接；

传动螺杆，与所述电机连接且被所述电机驱动运转；

导向杆，与所述传动螺杆平行设置；

连接件，与所述搁物架本体固定，所述连接件上设有与所述传动螺杆适配的滑动螺母，当所述搁物架本体与所述升降机构装配完成后，所述连接件滑动地套设于所述导向杆上，所述滑动螺母套设于传动螺杆上，所述电机驱动所述传动螺杆旋转以驱动所述滑动螺母升降从而带动所述搁物架本体沿所述导向杆移动；

所述控制器被设置为根据每个所述传感器反馈的对应电机的转速和步数信号控制每个电机的转速和步数逐渐趋于同步。

2.根据权利要求1所述的冰箱搁物架的升降同步系统，其特征在于，所述电机内设有转子，所述转子与所述传动螺杆连接。

3.根据权利要求2所述的冰箱搁物架的升降同步系统，其特征在于，所述转子上设有磁性齿轮，所述磁性齿轮与所述转子同步运转，所述传感器将感测到的齿轮转速转换为电信号反馈给所述控制器。

4.根据权利要求1所述的冰箱搁物架的升降同步系统，其特征在于，所述传感器为霍尔传感器。

5.根据权利要求1所述的冰箱搁物架的升降同步系统，其特征在于，所述搁物架本体的相对两侧设有支撑件，所述搁物架本体通过所述支撑件与所述连接件固定连接。

6.根据权利要求1所述的冰箱搁物架的升降同步系统，其特征在于，两个所述升降机构设置在冰箱内胆后壁的两侧。

7.一种使用权利要求1所述冰箱搁物架的升降同步系统的控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

传感器采集各个电机的转速和步数信号并反馈给控制器；

当控制器分析出不同电机的转速和步数信号存在差异时，控制器向每个电机发出控制信号，调节各个电机的转速和步数直至各个电机运行同步。

8.根据权利要求7所述的冰箱搁物架的升降同步控制方法，其特征在于，所述控制器上集成有存储单元，当搁物架升降到任何一个位置发生断电时，所述控制器将所述传感器感测到的电机运行步数存储至存储单元。

9.根据权利要求8所述的冰箱搁物架的升降同步控制方法，其特征在于，所述存储单元为EPROM或EEPROM。

10.根据权利要求5所述的冰箱搁物架的升降同步控制方法，其特征在于，所述传感器为霍尔传感器。