CN109828519A

CN109828519A - 带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置

Info

Publication number: CN109828519A
Application number: CN201711179675.7A
Authority: CN
Inventors: 顾海锋
Original assignee: Ningbo Wuhu Mechanical And Electrical Technology Co Ltd
Current assignee: Ningbo Wuhu Mechanical And Electrical Technology Co Ltd
Priority date: 2017-11-23
Filing date: 2017-11-23
Publication date: 2019-05-31

Abstract

本发明公开了带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置，包括工作平台、四套调平撑腿、水平传感器和PLC控制箱，四套调平撑腿同工作平台相连并用于支撑工作平台，水平传感器安装在工作平台上并同PLC控制箱内的PLC控制器相连，水平传感器通过RS‑485通信线缆与各套调平撑腿上的电机相连。本发明每套调平撑腿都配有手动接口可以同时或者独立进行展开、撤收，不仅能够有效地保护调平撑腿，而且增大了装置的可靠性，使其能够面对各种复杂环境，如在加电情况下调平撑腿正常工作，在断电情况下调平撑腿可以通过手动接口进行展开、撤收，满足全天候工作要求。

Description

带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置

技术领域

本发明涉及一种机电一体化控制的电子调平设备，具体为一种带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置。

背景技术

机电式自动调平系统已经应用于车载雷达设备中，相对于电液自动调平系统而言，它具有体积小、重量轻、可靠性高、无级调速、精确调平、系统掉电后可长期锁定调平精度等特点；此外还具有加工、维修简单，环境适应能力好、成本低等优点。根据实际工程经验来看，目前机电式自动调平系统的使用频率比较低，在每一次刚开始启动的时候，有可能会出现启动噪音比较大或者电机力矩值过大造成堵转现象，这些问题都是由于长时间不使用撑腿导致内部结构的配合和润滑脂得不到充分磨合而引起的。为解决此类问题，本发明提出了手动接口方案，在长时间不使用的情况下，在每次转动前先手动进行短暂的撑腿伸缩，让内部结构和润滑脂得先跑合，从而保证撑腿在加电情况下能够正常工作。

此外，当设备出现断电的情况时，撑腿也可以通过手动接口进行伸出和收回动作，使其能够满足全天候、各种环境状态下的作战需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置，可快速安装、拆卸，在保护撑腿的同时保证撑腿在加电、断电的情况下正常工作。

本发明所采用的技术方案如下：

带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置，包括工作平台、四套调平撑腿、水平传感器和PLC控制箱，PLC控制箱设有交流接触器、低压电源、接口转换板、触摸显示面板、PLC控制器、继电器盒和保护开关；调平撑腿包括电机、减速机、空心传动轴、带手动接口的重载挡传动轴、带手动接口的轻载挡齿轮轴、滚珠丝杠、空心推杆、球铰支撑和托盘，电机同减速机组成减速驱动机构，空心传动轴同电机的输出轴相连，在空心传动轴上设有小齿轮，在空心传动轴内设置与其相连的带手动接口的重载挡传动轴，滚珠丝杠一端连接离合器的输出端法兰，离心器输入端法兰连接大齿轮，大齿轮通过带手动接口的轻载挡齿轮轴与小齿轮相连，滚珠丝杠上设有滚珠丝杠螺母，空心推杆一端同滚珠丝杠螺母相连，空心推杆另一端与球铰支撑相连，球铰支撑上连接托盘；四套调平撑腿同工作平台相连并用于支撑工作平台，水平传感器安装在工作平台上并同PLC控制箱内的PLC控制器相连，水平传感器通过RS-485通信线缆与各套调平撑腿上的电机相连。PLC控制器通过接近开关、水平传感器来控制调平撑腿的展开与撤收，并将水平传感器XY方向的水平精度显示在触摸显示面板上。

优选地，水平传感器与工作平台基准面刚性连接。

优选地，调平撑腿上的电机带有光电编码器。

优选地，托盘上设有与球铰支撑底部球形相匹配的球形凹槽。

优选地，带手动接口的重载挡传动轴与带手动接口的轻载挡齿轮轴的减速比至少为50:1。

优选地，四套调平撑腿围绕工作平台顺次安装，便于水平传感器、PLC控制箱识别与控制。

与现有的技术相比，本发明的有益效果为：

1、每套调平撑腿都配有手动接口可以同时或者独立进行展开、撤收，不仅能够有效地保护调平撑腿，而且增大了装置的可靠性，使其能够面对各种复杂环境，如在加电情况下调平撑腿正常工作，在断电情况下调平撑腿可以通过手动接口进行展开、撤收，满足全天候工作要求。

2、采用四点支撑调平技术，原理简单，控制性能稳定可靠。

附图说明

图1是本发明的控制原理图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

图3是本发明调平撑腿的结构示意图。

图中：1.电机，2.减速机，3.空心传动轴，4.小齿轮，5.带手动接口的重载挡传动轴，6.带手动接口的轻载挡齿轮轴，7.大齿轮，8.离合器，9.滚珠丝杠，10.滚珠丝杠螺母，11.空心推杆，12.球铰支撑，13.托盘，14.工作平台，15.调平撑腿，16.水平传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1～3所示，带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置，包括工作平台14、四套调平撑腿15、水平传感器16和PLC控制箱，PLC控制箱设有交流接触器、低压电源、接口转换板、触摸显示面板、PLC控制器、继电器盒和保护开关；调平撑腿15包括电机1、减速机2、空心传动轴3、带手动接口的重载挡传动轴5、带手动接口的轻载挡齿轮轴6、滚珠丝杠9、空心推杆11、球铰支撑12和托盘13，电机1同减速机2组成减速驱动机构，空心传动轴3同电机1的输出轴相连，在空心传动轴3上设有小齿轮4，在空心传动轴3内设置与其相连的带手动接口的重载挡传动轴5，滚珠丝杠9一端连接离合器8的输出端法兰，离心器8输入端法兰连接大齿轮7，大齿轮7通过带手动接口的轻载挡齿轮轴6与小齿轮4相连，滚珠丝杠9上设有滚珠丝杠螺母10，空心推杆11一端同滚珠丝杠螺母10相连，空心推杆11另一端与球铰支撑12相连，球铰支撑12上连接托盘13；四套调平撑腿15同工作平台14相连并用于支撑工作平台14，水平传感器16安装在工作平台14上并同PLC控制箱内的PLC控制器相连，水平传感器16通过RS-485通信线缆与各套调平撑腿15上的电机1相连。PLC控制器通过接近开关、水平传感器16来控制调平撑腿15的展开与撤收，并将水平传感器16XY方向的水平精度显示在PLC控制箱上的触摸显示面板上。

其中，四套调平撑腿15围绕工作平台14顺次安装，便于水平传感器16、PLC控制箱识别与控制。

参照图3，电机1通过减速机2带动空心传动轴3转动，空心传动轴3通过平键连接带动小齿轮4转动，小齿轮4、轻载挡齿轮轴6、大齿轮7并排设置，从而带动大齿轮7转动，大齿轮7通过平键与离合器8的输入端法兰相连，离合器8的输出端法兰通过平键与滚珠丝杆9相连，滚珠丝杠9转动时，带动滚珠丝杆螺母10做直线运动，滚珠丝杆螺母10与空心推杆11通过平键相连继而带动空心推杆11做直线运动，球铰支撑12与空心推杆11通过螺钉紧固连接，从而带动托盘13做直线往复运动。

在本发明加电或断电的情况下，带手动接口的重载挡传动轴5带动减速机2转动，在带动空心传动轴3转动，进而传递给小齿轮4和轻载挡齿轮轴6，轻载挡齿轮轴6再带动大齿轮7，并通过离合器8的输入端法兰带动输出端法兰的运动，从而带动滚珠丝杠9运动。带手动接口的轻载挡齿轮轴6通过大齿轮7和离合器8直接带动滚珠丝杠9运动，进而带动空心推杆做往复直线运动。带手动接口的重载挡传动轴5与带手动接口的轻载挡齿轮轴6的减速比至少为50:1，从而保证重载手摇接口的可操作性。

本发明中，离合器8的作用是输出端法兰不能带动输入端法兰的转动，这一运动关系是不可逆的，因此，离合器8保证了手摇的可操作性以及整个调平撑腿的在断电后具有自锁的特性。

本发明工作时，PLC控制箱的PLC控制器接到调平撑腿15展开或收回的命令，驱动调平撑腿15上的电机1，将四个调平撑腿15展开或收回，当展开到位时，再进入自动调平、自动监视状态。

自动调平：PLC控制器首先向调平撑腿15内的电机1发出指令，然后电机1将调平撑腿15向下伸出。当调平撑腿15落地时，电机1的驱动电流会随着负载增大而增大，驱动器会将电机电流信号转换为转矩信号传递给EM235，经A/D转换后再传递给PLC控制器。PLC控制器根据每条调平撑腿15的转矩大小判断其落地状态，当确定四套调平撑腿15着地后，水平传感器16将工作平台14与理想水平面的误差按照X、Y方向进行分解，并经EM235转换后送入PLC控制器中，按照只升不降的原则首先根据四套调平撑腿15着地后的电机1电流变化和水平传感器16的信息寻找最高点，保持最高点不动，控制其它低位点向高位点趋近。当X、Y轴的水平误差小于规定范围时，锁定四套调平撑腿15，自动调平结束。

自动监视：自动调平的每个环节在运行中都会受到PLC控制器的监控，以保证装置的安全。PLC控制器在确认没有故障的条件下才会执行动作指令，当运行中发生故障时，PLC控制器会及时报警并停机。其次，PLC控制器会根据电机1传回的转矩值大小判断调平撑腿15是否出现过载现象，避免电机1的损坏。此外，PLC控制器根据电机1的转速进行积分来检测调平撑腿15的行程，避免出现过行程现象导致调平撑腿15结构损坏。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置，其特征在于，包括工作平台、四套调平撑腿、水平传感器和PLC控制箱，PLC控制箱设有交流接触器、低压电源、接口转换板、触摸显示面板、PLC控制器、继电器盒和保护开关；调平撑腿包括电机、减速机、空心传动轴、带手动接口的重载挡传动轴、带手动接口的轻载挡齿轮轴、滚珠丝杠、空心推杆、球铰支撑和托盘，电机同减速机组成减速驱动机构，空心传动轴同电机的输出轴相连，在空心传动轴上设有小齿轮，在空心传动轴内设置与其相连的带手动接口的重载挡传动轴，滚珠丝杠一端连接离合器的输出端法兰，离心器输入端法兰连接大齿轮，大齿轮通过带手动接口的轻载挡齿轮轴与小齿轮相连，滚珠丝杠上设有滚珠丝杠螺母，空心推杆一端同滚珠丝杠螺母相连，空心推杆另一端与球铰支撑相连，球铰支撑上连接托盘；四套调平撑腿同工作平台相连并用于支撑工作平台，水平传感器安装在工作平台上并同PLC控制箱内的PLC控制器相连，水平传感器通过RS-485通信线缆与各套调平撑腿上的电机相连。

2.根据权利要求1所述的一种带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置，其特征在于，水平传感器与工作平台基准面刚性连接。

3.根据权利要求1所述的一种带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置，其特征在于，调平撑腿上的电机带有光电编码器。

4.根据权利要求1所述的一种带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置，其特征在于，托盘上设有与球铰支撑底部球形相匹配的球形凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置，其特征在于，带手动接口的重载挡传动轴与带手动接口的轻载挡齿轮轴的减速比至少为50:1。

6.根据权利要求1所述的一种带手动机构的机电式四点支撑电子调平装置，其特征在于，四套调平撑腿围绕工作平台顺次安装。