CN108055948A - 一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置 - Google Patents

一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其包括平行布置的基板和定位板，以及转动设置在基板与定位板之间的第一减速齿轮组、第二减速齿轮组、输出齿轮和两个调节旋钮，在定位板上设有与各个调节旋钮对应设置的微动开关，调节旋钮的指针与对应微动开关的驱动杆活动接触。优点：结构牢固，体积小，安装方便，寿命长；利用齿轮传动技术将尺寸较长的放风机行程映射在一个尺寸较小的输出齿轮上，并且通过输出齿轮带动弧形磁条转动使之与霍尔元件发生相对转动形成霍尔效应，使霍尔元件产生电压，控制器可根据霍尔元件发送来的电压信号对防风膜的位置做出精准判断，便于精确控制放风口的开度来调节室内温度，实现精确调温。

Description

一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置
技术领域：
本发明涉及一种定位装置，具体地说涉及一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置。
背景技术：
目前，温室大棚得到了广泛的应用，受棚内外温度、光照、风力、风向以及棚内土壤和温度等因素的影响，大棚内的气温变化较大，需要通过放风机经常的打开和关闭大棚的放风口来调节大棚的室内温度，以适应棚内植物的生长。
大棚放风机一般包括电机、定滑轮、回转滑轮和绳索，绳索一端与电机的输出轴固定，绳索另一端穿过定滑轮和回转滑轮与放风膜固定，通过改变控制电机输出轴的正转和反转来控制绳索的拉伸方向，进而通过绳索拉动放风膜，实现放风口的开启和关闭。
控制放风机启闭的系统一般有两种：一种是采用在放风口的顶部和底部设置两个限位开关来控制电机的启停；另一种是控制器根据电机正反转的起止时间来计算放风膜的位置。第一种系统只能感知到放风口开和关两个状态，对于放风膜的具体位置无法获知，不利于精确调控棚内温度；第二种系统电机的转速易受大棚规格和负载环境的影响，致使控制器的计算出现误差；并且，上述两种定位系统在遇到停电后再次通电的情况时，对于放风膜的具体位置无法做出判断，只能重新启动电机使放风口全开或全闭后重新启动电机，以调整放风膜的位置，无法对放风口的开度进行及时调节，不利于温度的精确调控。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种能够精确判断放风机行程的温室大棚自动放风机行程精准定位装置。
本发明由如下技术方案实施：一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其包括平行布置的基板和定位板，以及转动设置在所述基板与所述定位板之间的第一减速齿轮组、第二减速齿轮组、输出齿轮和两个调节旋钮，在所述定位板上设有与各个所述调节旋钮对应设置的微动开关，所述调节旋钮的指针与对应所述微动开关的驱动杆活动接触；输出轴通过所述第一减速齿轮组分别与两个所述调节旋钮的齿圈啮合传动，任一所述调节旋钮通过所述第二减速齿轮组与所述输出齿轮啮合；在所述输出齿轮的轮面上固定有一段与所述输出齿轮同轴的弧形磁条，在所述输出齿轮一侧的所述基板和所述定位板之间，与所述弧形磁条对应的位置设置有霍尔元件，所述霍尔元件、所述微动开关分别与控制器相连。
进一步的，所述调节旋钮包括圆柱形旋钮主体和所述齿圈，在所述旋钮主体的圆形边缘处固定有所述齿圈，在所述旋钮主体侧壁固定有所述指针。
进一步的，所述第一减速齿轮组包括输入齿轮、第一双联齿轮和第二双联齿轮，在所述输出轴外部固套有输入齿轮，所述输入齿轮与所述第一双联齿轮的大齿轮啮合，所述第一双联齿轮的小齿轮与所述第二双联齿轮的大齿轮啮合，所述第二双联齿轮的小齿轮分别与两个所述调节旋钮的所述齿圈啮合。
进一步的，所述第二减速齿轮组包括与对应所述调节旋钮同轴固定的同步齿轮，所述同步齿轮与所述输出齿轮啮合；所述输出齿轮的模数大于所述同步齿轮的模数。
进一步的，与所述调节旋钮同步旋转的旋钮转轴一端转动固定在所述基板上，所述调节旋钮沿所述旋钮转轴轴向滑动套设在所述旋钮转轴另一端，在所述调节旋钮与所述旋钮转轴另一端之间设有弹性元件；任一所述旋钮转轴通过所述第二减速齿轮组与所述输出齿轮啮合传动。
进一步的，在所述旋钮主体顶端中部开设有环形槽，在所述定位板上设有与所述环形槽对应设置的环形卡板，所述环形卡板插入对应的所述环形槽内。
进一步的，所述弹性元件为海绵块、弹性橡胶块或弹簧。
进一步的，在与所述调节旋钮对应的所述定位板上设有刻度盘。
进一步的，在所述基板与所述定位板之间平行固定有支撑板，在所述支撑板与所述基板之间转动有所述第一减速齿轮组、所述第二减速齿轮组和所述输出齿轮，在所述支撑板与所述定位板之间转动设有所述调节旋钮；所述霍尔元件固定在所述支撑板上与所述弧形磁条对应的位置。
本发明的优点：结构牢固，体积小，安装方便，寿命长；利用齿轮传动技术将尺寸较长的放风机行程映射在一个尺寸较小的输出齿轮上，并且通过输出齿轮带动弧形磁条转动使之与霍尔元件发生相对转动形成霍尔效应，使霍尔元件产生电压，控制器可根据霍尔元件发送来的电压信号对防风膜的位置做出精准判断，便于精确控制放风口的开度来调节室内温度，实现精确调温；在停电后再来电的情况下，霍尔元件在停电前后感应到的电压信号相同，在来电的瞬间可对放风膜的位置做出精准定位，便于及时调节棚内温度。
附图说明：
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为本发明的爆炸示意图。
基板1、定位板2、调节旋钮3、指针3.1、齿圈3.2、旋钮主体3.3、环形槽3.4、环形卡板3.5、第一减速齿轮组4、输入齿轮4.1、第一双联齿轮4.2、第二双联齿轮4.3、第二减速齿轮组5、同步齿轮5.1、输出齿轮6、旋钮转轴7、弹性元件9、微动开关10、驱动杆10.1、输出轴11、弧形磁条12、霍尔元件13、支撑板14、滑块15、滑槽16、刻度盘17、控制器18。
具体实施方式：
如图1-3所示，一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其包括平行布置的基板1和定位板2，以及转动设置在基板1与定位板2之间的第一减速齿轮组4、第二减速齿轮组5、输出齿轮6和两个调节旋钮3，
输出轴11通过第一减速齿轮组4分别与两个调节旋钮3的齿圈3.2啮合传动；第一减速齿轮组4包括输入齿轮4.1、第一双联齿轮4.2和第二双联齿轮4.3，在输出轴11外部固套有输入齿轮4.1，输入齿轮4.1与第一双联齿轮4.2的大齿轮啮合，第一双联齿轮4.2的小齿轮与第二双联齿轮4.3的大齿轮啮合，第二双联齿轮4.3的小齿轮分别与两个调节旋钮3的齿圈3.2啮合；
调节旋钮3包括圆柱形旋钮主体3.3和齿圈3.2，在旋钮主体3.3的圆形边缘处固定有齿圈3.2，在旋钮主体3.3侧壁固定有指针3.1；与调节旋钮3同步旋转的旋钮转轴7一端转动固定在基板1上，调节旋钮3沿旋钮转轴7轴向滑动套设在旋钮转轴7另一端，在旋钮转轴7另一端设有沿轴向布置的滑槽16，在滑槽16内滑动插接有滑块15，滑块15与对应的调节旋钮3固定连接，在按压调节旋钮3时，调节旋钮3通过滑块15沿滑槽16滑动的同时可带动旋钮转轴7同步转动；在与调节旋钮3对应的定位板2上设有刻度盘17，刻度盘17为与放风膜位置等比缩放的行程盘，在放风膜全部展开时，调节一个调节旋钮3的指针3.1至刻度0，以代表放风口全关位置，将另一个调节旋钮3的指针3.1调节至刻度盘17的其他位置，以代表放风口全开位置；在调节旋钮3与旋钮转轴7另一端之间设有弹性元件9，弹性元件9为弹簧，弹性元件9固定在旋钮转轴7的另一端上，弹性元件9顶面顶在调节旋钮3底面；通过按压旋钮主体3.3可使齿圈3.2与第二双联齿轮4.3的小齿轮分离不再啮合，进而便于转动调节旋钮3以设定放风口全开和全关的位置；当施加在调节旋钮3上的压力消失时，调节旋钮3在弹性元件9的作用下使调节旋钮3恢复到原来位置，使齿圈3.2与第二双联齿轮4.3的小齿轮啮合；
在旋钮主体3.3顶端中部开设有环形槽3.4，在定位板2上设有与环形槽3.4对应设置的环形卡板3.5，环形卡板3.5插入对应的环形槽3.4内；环形卡板3.5与环形槽3.4配合在向下按压调节旋钮3时起到导向作用，保证调节旋钮3沿着旋钮转轴7轴向移动；
在定位板2上设有与各个调节旋钮3对应设置的微动开关10，微动开关10与控制器18相连；调节旋钮3的指针3.1与对应微动开关10的驱动杆10.1活动接触；当电机输出轴11转动至放风口全开或全关位置时，相应的调节旋钮3的指针3.1会拨动对应微动开关10的驱动杆10.1，使相应微动开关10发送信号至控制器18；
任一调节旋钮3通过第二减速齿轮组5与输出齿轮6啮合，即任一旋钮转轴7通过第二减速齿轮组5与输出齿轮6啮合传动；第二减速齿轮组5包括与对应调节旋钮3同轴固定的同步齿轮5.1，同步齿轮5.1与输出齿轮6啮合；输出齿轮6的模数大于同步齿轮5.1的模数；
在输出齿轮6的轮面上固定有一段与输出齿轮6同轴的弧形磁条12，在输出齿轮6一侧的基板1和定位板2之间，与弧形磁条12对应的位置设置有霍尔元件13；调节旋钮3通过对应旋钮转轴7带动同步齿轮5.1转动，进而带动输出齿轮6转动以调节弧形磁条12与霍尔元件13的相对位置；霍尔元件13与控制器18相连，霍尔元件13可根据其感知到的磁场变化输出幅度不等的电压信号给控制器18，控制器18可根据接收到的电压信号计算出封口的准确开度；
作为本实施例优选的布置方案，在基板1与定位板2之间平行固定有支撑板14，在支撑板14与基板1之间转动有第一减速齿轮组4、第二减速齿轮组5和输出齿轮6，第二双联齿轮4.3转动设置在支撑板14与定位板2之间，第一双联齿轮4.2转动设置在基板1与支撑板14之间，第一双联齿轮4.2的小齿轮活动穿过支撑板14置于支撑板14与定位板2之间；在支撑板14与定位板2之间转动设有调节旋钮3；霍尔元件13固定在支撑板14上与弧形磁条12对应的位置；
目前，节能日光温室的风口通常为1.5～2.0米，常见的大棚自动放风机是利用一组R＝19mm的链轮通过电机及链条等传动机构来控制放风口的开闭，也就是说电机带动链轮转动10圈，链条拉动风口薄膜移动1.19米；本申请是将尺寸较大的放风口尺寸(即电机输出轴11的转动行程)利用齿轮传动原理映射在一个尺寸较小的输出齿轮6上，具体的原理如下：
为了防止灰尘、油污等腐蚀设备，可将本发明整体设置在放风机执行机构的壳体内部，也可直接将本发明整体固定在电机输出轴11的一侧，将输入齿轮4.1套固在电机的输出轴11上，在霍尔元件13上施加相对于弧形磁条12的磁场垂直的电流，当电机的输出轴11转动时通过第一减速齿轮组4带动两个调节旋钮3的齿圈3.2转动，固定有滑块15调节旋钮3通过旋钮转轴7带动第二减速齿轮组5转动，第二减速齿轮组5带动输出齿轮6转动，固定在输出齿轮6上的弧形磁条12的位置随着输出齿轮6转动，霍尔元件13与弧形磁条12发生相对运动，形成霍尔效应，霍尔元件13两端产生电压，并将电压信号发送给控制器18；控制器18将接收到的电压信号与控制器18预设的电压值进行比对计算出风口的具体开度；
两个调节旋钮3分别对应风口全开、全关两个位置，电机的输出轴11旋转至风口全开位置时，对应风口全开的调节旋钮3会带动指针3.1触碰到对应微动开关10的驱动杆10.1，霍尔元件13采集到的电压信号(4.5V)为风口全开电压；电机的输出轴11旋转至风口全关位置时，对应风口全关的调节旋钮3会带动指针3.1触碰到对应微动开关10的驱动杆10.1，霍尔元件13采集到的电压信号(0V)为风口全关电压；
由于磁场可能受振动和齿轮间隙等因素的影响产生微弱的变化，为确保霍尔元件13能更准确地采集到磁场的变化，当控制器18根据霍尔元件13发来的信号计算出的风口的开度未达到风口全开位置，而对应风口全开的微动开关10却采集到了风口全开信号，此时控制器18会校准风口全开所对应的电压信号，风口全关电压信号的校准同理。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其特征在于，其包括平行布置的基板和定位板，以及转动设置在所述基板与所述定位板之间的第一减速齿轮组、第二减速齿轮组、输出齿轮和两个调节旋钮，在所述定位板上设有与各个所述调节旋钮对应设置的微动开关，所述调节旋钮的指针与对应所述微动开关的驱动杆活动接触；输出轴通过所述第一减速齿轮组分别与两个所述调节旋钮的齿圈啮合传动，任一所述调节旋钮通过所述第二减速齿轮组与所述输出齿轮啮合；在所述输出齿轮的轮面上固定有一段与所述输出齿轮同轴的弧形磁条，在所述输出齿轮一侧的所述基板和所述定位板之间，与所述弧形磁条对应的位置设置有霍尔元件，所述霍尔元件、所述微动开关分别与控制器相连。
2.根据权利要求1所述的一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其特征在于，所述调节旋钮包括圆柱形旋钮主体和所述齿圈，在所述旋钮主体的圆形边缘处固定有所述齿圈，在所述旋钮主体侧壁固定有所述指针。
3.根据权利要求1所述的一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其特征在于，所述第一减速齿轮组包括输入齿轮、第一双联齿轮和第二双联齿轮，在所述输出轴外部固套有所述输入齿轮，所述输入齿轮与所述第一双联齿轮的大齿轮啮合，所述第一双联齿轮的小齿轮与所述第二双联齿轮的大齿轮啮合，所述第二双联齿轮的小齿轮分别与两个所述调节旋钮的所述齿圈啮合。
4.根据权利要求2所述的一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其特征在于，所述第二减速齿轮组包括与对应所述调节旋钮同轴固定的同步齿轮，所述同步齿轮与所述输出齿轮啮合；所述输出齿轮的模数大于所述同步齿轮的模数。
5.根据权利要求1至4任一所述的一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其特征在于，与所述调节旋钮同步旋转的旋钮转轴一端转动固定在所述基板上，所述调节旋钮沿所述旋钮转轴轴向滑动套设在所述旋钮转轴另一端，在所述调节旋钮与所述旋钮转轴另一端之间设有弹性元件；任一所述旋钮转轴通过所述第二减速齿轮组与所述输出齿轮啮合传动。
6.根据权利要求5所述的一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其特征在于，在所述旋钮主体顶端中部开设有环形槽，在所述定位板上设有与所述环形槽对应设置的环形卡板，所述环形卡板插入对应的所述环形槽内。
7.根据权利要求5所述的一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其特征在于，所述弹性元件为海绵块、弹性橡胶块或弹簧。
8.根据权利要求5所述的一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其特征在于，在与所述调节旋钮对应的所述定位板上设有刻度盘。
9.根据权利要求1、2、3、4、6、7或8任一所述的一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其特征在于，在所述基板与所述定位板之间平行固定有支撑板，在所述支撑板与所述基板之间转动有所述第一减速齿轮组、所述第二减速齿轮组和所述输出齿轮，在所述支撑板与所述定位板之间转动设有所述调节旋钮；所述霍尔元件固定在所述支撑板上与所述弧形磁条对应的位置。
10.根据权利要求5所述的一种温室大棚自动放风机行程精准定位装置，其特征在于，在所述基板与所述定位板之间平行固定有支撑板，在所述支撑板与所述基板之间转动有所述第一减速齿轮组、所述第二减速齿轮组和所述输出齿轮，在所述支撑板与所述定位板之间转动设有所述调节旋钮；所述霍尔元件固定在所述支撑板上与所述弧形磁条对应的位置。
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