CN109149191A - 一种相互运动设备间歇性供电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种相互运动设备间歇性供电装置，包括安装于运动设备上的取电机构和安装于固定设备上的供电导体触点机构；取电机构包括第一外壳，第一外壳的两端分别连接有第一外壳连体，第一外壳连体上设置有第一固定孔，所述第一外壳的底部上通过转动轴连接有衔铁，外壳的顶板上连接有拉力弹簧，拉力弹簧的另一端与衔铁相连接；转动轴上方且在第一外壳的侧壁上设置有取电端，取电端连接有导线，导线的另一端连接有取电导体触点，第一外壳连体的下方设置有定位传感器接收端。本发明装置在相对运动的设备之间需要供电的时候，可提供控制信号对系统进行远程或本地控制通断电。

Description

一种相互运动设备间歇性供电装置
技术领域
本发明属于供电设备技术领域，具体地说，涉及一种相互运动设备间歇 性供电装置。
背景技术
在两个相对运动的设备或大型建筑体不间断供电的时候，目前往往 采用滑触线供电，如果相对运动距离短，则可拖链供电。但有时候可能 出现只需要某些时刻对运动设备供电，并非需要连续供电。
图1为随动圆顶的建筑结构，圆顶主体分为A和B两部分，中间由 圆顶导轨5隔开。其中A部分可以通过圆顶传动电机8、圆顶导轨5相 对B部分做顺时针或逆时针运动。A部分中还有一个天窗1，在观测任 务的时候需要将天窗1打开，如图1所示，天窗1有两扇窗，通过天窗 传动电机4、天窗导轨2做左右打开或关闭运动，因此，需要给天窗传 动电机4供电。但是由于A与B之间相对运动，供电可以选择采用滑触 线供电、拖链式供电、或直接拖着线供电。由于随动圆顶3随时转动角 度不固定，因此直接接长电缆会拖着影响其内部望远镜工作，甚至磕绊 望远镜造成设备损坏；拖链式供电，对机械设计要求较高，并且电缆长 度受限，一定程度上限制了旋转行程；安装滑触线要求安装位置没有障 碍物，并且成本较高。在天文随动圆顶3天窗1控制过程中，只需要在 观测之前打开天窗1，观测任务结束之后关闭天窗1即可，可以不需要 对天窗传动电机4进行实时供电。
因此，有必要提供一种新的可应用于相对运动的设备之间可控间歇 性供电系统。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种相互运动设备间歇性供电方法与装置。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种相互运动设备间歇性供电装 置，包括安装于运动设备上的取电机构和安装于固定设备上的供电导体触点 机构；
所述取电机构包括第一外壳，所述第一外壳的两端分别连接有第一外壳 连体，所述第一外壳连体上设置有第一固定孔，所述第一外壳的底部上通过 转动轴连接有衔铁，外壳的顶板上连接有拉力弹簧，拉力弹簧的另一端与衔 铁相连接；转动轴上方且在第一外壳的侧壁上设置有取电端，所述取电端连 接有导线，所述导线的另一端连接有取电导体触点，所述第一外壳连体的下 方设置有定位传感器接收端，所述取电机构通过取电导体触点与供电导体触 点机构电连接。
可选地，所述导线至少设置有2根，所述取电端、导线和取电导体触点 一一对应设置。
可选地，所述供电导体触点机构包括第二外壳，所述第二外壳的两端分 别连接有第二外壳连体，所述第二外壳连体上设置有第二固定孔，所述第二 外壳连体的顶部设置有定位传感器发送端，所述的第二外壳内设置有中央处 理器。
可选地，所述中央处理器通过导线分别连接有通讯端口、电压转换单元、 显示模块、电磁铁线圈绕组、定位传感器、传感定位信号输出端和逻辑控制 输出端；所述的中央处理器通过线缆连接有继电器或接触器模块，所述的中 央处理器通过电缆连接有供电接入端子，所述的第二外壳的顶部设置有供电 导体触点，所述供电导体触点下方自上而下依次连接有继电器或接触器模块 和供电接入端子。
可选地，所述的供电导体触点与取电导体触点电连接。
与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：
1)本发明装置可为两个相对运动之间的设备提供间断性供电。
2)本发明装置具备传感定位功能，可为位置控制提供定位信号。
3)本发明装置具备通讯接口，可很容易集成到其他系统中，并具备远 程控制的功能。
4)本发明装置具备显示操作单元，可本地手动进行继电控制，实时显 示当前工作模式及工作状态等信息。
5)本发明设计一套可应用于相对运动的设备之间可控间歇性供电系 统。在相对运动的设备之间需要供电的时候，可提供控制信号对系统进 行远程或本地控制通断电。同时可将该方法推广到类似需求的应用中。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技 术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部 分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的 不当限定。在附图中：
图1是本发明随动圆顶结构的结构示意图；
图2是本发明相互运动设备间歇性供电装置的结构示意图；
图3是本发明相互运动设备间歇性供电装置的相互分开状态的结构示意 图；
图4是本发明相互运动设备间歇性供电装置的相互吸合状态的结构示意 图；
图5是本发明取电机构的侧视图；
图6是本发明取电机构的俯视图；
图7是本发明供电导体触点机构的侧视图；
图8是本发明供电导体触点机构的俯视图；
图9是本发明中央处理器的模块框图；
图10是本发明25公分望远镜圆顶天窗控制间歇性取电装置安装图；
图11是本发明软件执行流程图。
图中，1.天窗，2.天窗轨道，3.随动圆顶，4.天窗传动电机，5.圆顶 导轨，6.建筑基础，7.供电电缆，8.圆顶传动电机，9.取电机构，10.供 电导体触点机构，11.第一外壳，12.第一外壳连体，13.第一固定孔，14.拉 力弹簧，15.取电导体触点，16.导线，17.取电端，18.衔铁，19.转动轴，20.定位传感器接收端，21.第二外壳，22.第二外壳连体，23.第二固定孔，24.定位传感器发送端，25.中央处理器，26.通讯端口，27.电压转换单元， 28.电缆，29.线缆，210.继电器或接触器模块，211.供电接入端子，212.显 示模块，213.电磁铁线圈绕组，214.供电导体触点，30.信号采集模块，31. 通讯处理模块，32.逻辑控制输出模块，33.数据存储模块，34.状态显示模 块，35.上位机计算机，36.编码器，37.通讯网络，38.逻辑控制输出端， 39.传感定位信号输出端，40.按键触摸单元。
具体实施方式
以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应 用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以 实施。
本发明公开了一种相互运动设备间歇性供电装置，如图2所示，包括安 装于运动设备上的取电机构9和安装于固定设备(建筑基础6)上的供电导 体触点机构10；
如图5和图6所示，所述取电机构9包括第一外壳11，所述第一外壳 11的两端分别连接有第一外壳连体12，其作用是将设备固定在安装位置的 外壳基座，所述第一外壳连体12上设置有第一固定孔13，其作用是可用螺 丝或螺钉可以通过固定孔将设备固定在安装位置上，所述第一外壳11的底 部上通过转动轴19连接有衔铁18，外壳11的顶板上连接有拉力弹簧14， 拉力弹簧14的另一端与衔铁18相连接；转动轴19上方且在第一外壳11的 侧壁上设置有取电端17，所述取电端17连接有导线16，所述导线16的另 一端连接有取电导体触点15，所述第一外壳连体12的下方设置有定位传感 器接收端20。
所述导线16至少设置有2根，所述导线16设置有三根，所述取电端17、 导线16和取电导体触点15一一对应设置。
如图7和图8所示，所述供电导体触点机构10包括第二外壳21，所述 第二外壳21的两端分别连接有第二外壳连体22，所述第二外壳连体22上设 置有第二固定孔23，所述第二外壳连体22的顶部设置有定位传感器发送端24，所述的第二外壳21内设置有中央处理器25，所述中央处理器25通过导 线分别连接有通讯端口26、电压转换单元27、显示模块212、电磁铁线圈绕 组213、定位传感器20、传感定位信号输出端38、逻辑控制输出端39；所 述的中央处理器25通过线缆29连接有继电器或接触器模块210，所述的中 央处理器25通过电缆28连接有供电接入端子211，所述的第二外壳21的顶 部设置有供电导体触点214，所述供电导体触点214下方自上而下依次连接 有继电器或接触器模块210和供电接入端子211。
其中，如图9所示，中央处理器25包括信号采集模块30、通讯处理模 块31、逻辑控制输出模块32、数据存储模块33、状态显示模块34和按键触 摸单元40。
信号采集模块30用于定位传感器信号实时采集；
按键触摸单元40用于按键/触摸状态的信号采集；
通讯处理模块31用于与上位机或者其他系统直接的通讯处理；
逻辑控制输出模块32用于线圈输出控制，包括：控制电机驱动器、控 制继电器/接触器吸合、供电电源输出控制等。
数据存储模块33，将实施存储系统当前状态信息(包括工作模式、供电 取电状态、位置信息等)，并且具备掉电数据保存不丢失的功能。
状态指示模块34，可以通过LED、数码管、指示灯等形式，显示系统 状态，包括本地货远程工作模式、供电取电状态、位置信息等。
中央处理器25能够完成以下功能：
1)定位传感功能：通过接入定位传感器接收端20(用于反射定位传感 器发送端24发出的信号)、定位传感器发送端24(用于发送及感知信号部 分)、编码器36，达到取电位置控制。
2)按键触摸功能。通过继电器或接触器模块210，来切换装置的工作模 式，本地手动控制/远程自动控制。
3)通过逻辑控制输出端38，中央处理器25将控制命令解析，再根据当 前状态信息比对，可做相应的输出控制。
4)通讯功能：通过通讯接口26可以快速将装置集成到其他系统，与其 他系统进行数据交换。
5)线圈控制：控制电磁铁线圈绕组213通断，最终达到供电断电的功 能。
6)输出控制：可通过传感定位信号输出端39，链接到其他执行单元， 达到一定的控制目的。例如，当线圈吸合，输出控制接触器吸合，为通电做 准备。
7)状态指示功能：通过显示模块212可以指示当前装置工作模式、通 断电状态等相关系统状态信息。
在使用时，取电机构9安装在运动设备上，供电导体触点机构10安装 在静止供电设备上。本方法最主要的功能就是可以通过远程或本地控制线圈 通电产生电磁，结合弹簧装置(拉力弹簧14)来控制取电机构9和供电导体 触点机构10的导电载体吸合与分开，达到相对运动设备之间定点继电功能。 图3为装置相互分开状态，起到两个装置导电载体彼此断电作用；图4为两 个装置导电载体相互吸合状态，起到装置之间接入供电单元接线端211和取 电单元接线端17通电的功能。其中：211为供电接入端子，17为取电端， 26为通讯接口，可很容易集成到其他系统中，并具备远程控制的功能，38 为逻辑控制输出端，39为传感定位信号输出端。
实施例1相互运动设备间歇性供电装置在云南天文台丽江观测站中小 型望远镜随动圆顶应用
如图10所示，将供电导体触点机构10安装在建筑基础中旋转导轨下方， 取电机构9安装在随动圆顶中，旋转导轨上方，与图2中供电导体触点机构 10竖直对齐，同时调节好距离；箭头所示供电与取电方向(I和II方向)接 线方式；供电导体触点机构10接编码器36一端作为随动精确控制定位传感， 同时通过RS232串口通信连接圆顶内上位控制计算机35。取电机构9通过 端子连接电缆到传动装置，给天窗1打开/关闭天窗传动电机4供电。此外， 可以在随动圆顶3间隔安装多个取电部分9，以便快速定位供电。
工作方式：可以通过本地手动和远程计算机控制供电断电；也可以程序 配置好条件进行自动控制。
1)手动控制，将运行模式切换到本地供电控制模式，通过本地按钮或 上位机计算机35发生命令的形式控制方位轴顺时针逆时针旋转，当定位传 感器检测到到位信号，随动圆顶3停止旋转。通过按下取电按钮，电磁铁线 圈绕组213通电，取电导体触点15与供电导体触点214吸合，进入取电状 态；按下断电按钮，电磁铁线圈绕组213断电，通过拉力弹簧14拉力，取 电导体触点15与供电导体触点214分开，装置断电。
2)自动控制，将运行模式切换到自动供电模式，观测开始之前，系统 接收到打开天窗1的命令，方位轴顺时针或逆时针(最短路径)定位到相应 位置，由内部程序自动控制电磁铁线圈绕组213通电，取电导体触点15与 供电导体触点214吸合，进入取电状态，开始供电。当观测结束，或遇突发 状况，例如望远镜故障，或者天气突变，收到在故障、气象预警信号等，圆 顶立即停止当前任务，方位轴定位到供电点，自动供电，并关闭天窗1。
本发明通过网络接口很容易将系统集成到望远镜或者其他系统中。在自 动模式下，望远镜通过网络接口实时发送控制命令，中央处理器25接收到 控制命令后由逻辑控制输出模块32进行相应控制。通过定位传感器接收端 20和定位传感器发送端24实时采集位置信号，精确对随动圆顶3方位定位。 当需要开关天窗1的时候，随动圆顶3通过信号采集模块30运行到供电点， 由逻辑控制输出模块32控制电磁铁线圈绕组213输出吸合，继电器或接触 器模块210吸合进行供电。系统执行流程如下图11。
首先，当系统装置安装完成之后，接上电源，并开启开关启动系统。系 统开始初始化，默认为自动工作模式，初始化完成进入等待任务状态。如果 将系统切换到手动模式，则等待手动操作任务，实时采集手动控制按键(按 键触摸单元40)或触发点，根据检测按键动作执行相应的输出。如果系统处 于自动模式，通过上位机或者远程可以对其设置运行参数，发送控制命令等 操作。系统通过通讯接口接收到通讯帧并进行协议解析，根据相应的命令执 行对应的任务，完成之后则当前任务结束；继续等待接收新任务。
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解 发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可 用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过 上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和 变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种相互运动设备间歇性供电装置，其特征在于，包括安装于运动设备上的取电机构(9)和安装于固定设备上的供电导体触点机构(10)；
所述取电机构(9)包括第一外壳(11)，所述第一外壳(11)的两端分别连接有第一外壳连体(12)，所述第一外壳连体(12)上设置有第一固定孔(13)，所述第一外壳(11)的底部上通过转动轴(19)连接有衔铁(18)，外壳(11)的顶板上连接有拉力弹簧(14)，拉力弹簧(14)的另一端与衔铁(18)相连接；转动轴(19)上方且在第一外壳(11)的侧壁上设置有取电端(17)，所述取电端(17)连接有导线(16)，所述导线(16)的另一端连接有取电导体触点(15)，所述第一外壳连体(12)的下方设置有定位传感器接收端(20)，所述取电机构(9)通过取电导体触点(15)与供电导体触点机构(10)电连接。
2.根据权利要求1所述的相互运动设备间歇性供电装置，其特征在于，所述导线(16)至少设置有三根，所述取电端(17)、导线(16)和取电导体触点(15)一一对应设置。
3.根据权利要求1所述的相互运动设备间歇性供电装置，其特征在于，所述供电导体触点机构(10)包括第二外壳(21)，所述第二外壳(21)的两端分别连接有第二外壳连体(22)，所述第二外壳连体(22)上设置有第二固定孔(23)，所述第二外壳连体(22)的顶部设置有定位传感器发送端(24)，所述的第二外壳(21)内设置有中央处理器(25)。
4.根据权利要求3所述的相互运动设备间歇性供电装置，其特征在于，所述中央处理器(25)通过导线分别连接有通讯端口(26)、电压转换单元(27)、显示模块(212)、电磁铁线圈绕组(213)、定位传感器发送端(24)、传感定位信号输出端(38)和逻辑控制输出端(39)；所述的中央处理器(25)通过线缆(29)连接有继电器或接触器模块(210)，所述的中央处理器(25)通过电缆(28)连接有供电接入端子(211)，所述的第二外壳(21)的顶部设置有供电导体触点(214)，所述供电导体触点(214)下方自上而下依次连接有继电器或接触器模块(210)和供电接入端子(211)。
5.根据权利要求4所述的相互运动设备间歇性供电装置，其特征在于，所述的供电导体触点(214)与取电导体触点(15)电连接。
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