CN110403436A - 一种转经筒及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转经筒及其控制方法，该转经筒包括筒身和底座，所述筒身同轴设置于所述底座上方且通过转动部连接，所述底座内部设置有连接所述转动部的驱动部；所述转动部包括同轴贯穿所述筒身的连接轴，所述连接轴下端连接中轴，所述中轴通过轴承与所述底座转动配合；所述驱动部包括安装于所述底座内部的电机。有益效果在于：通过采用连接轴、中轴与轴承的配合作为筒身和底座之间的转动部件，较传统的转经筒旋转稳定性更高，且噪音更小；筒身与底座可采用卡扣式活连接，将筒身与底座分离后，可便捷的对旋转部件进行检修和更换，使用方便；采用软件控制电机对筒身进行低速驱动，可实现转经筒的长时间稳定转动，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及转经筒领域，具体涉及一种转经筒及其控制方法。
背景技术
转经筒是一种藏传佛教的祈福工具。现有的转经筒包括筒身和转轴，筒身可围绕转轴旋转，传统的驱动方式为手拨驱动，转速不平稳，在长时间使用过程中，由于筒身和转轴件摩擦加剧，导致转经筒的转动噪音较大，且手在拨动过程中容易产生疲劳，难以实现转经筒的长时间稳定旋转；转轴与筒身难以拆卸，导致检修不便。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种转经筒，本发明提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有：结构稳定，转动噪音小，且可通过电机驱动实现转经筒的长时间稳定转动等技术效果，详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种转经筒，包括筒身和底座，所述筒身同轴设置于所述底座上方且通过转动部连接，所述底座内部设置有连接所述转动部的驱动部；
所述转动部包括同轴贯穿所述筒身的连接轴，所述连接轴下端连接中轴，所述中轴通过轴承与所述底座转动配合；
所述驱动部包括安装于所述底座内部的电机，所述电机的输出轴与所述中轴同轴设置，且该输出轴插入中轴内侧且与该中轴过盈配合。
作为优选，所述筒身内侧设置有承载经文的空腔，所述筒身顶部设置有上盖，所述上盖中部贯穿设置有连接轴，所述连接轴顶端设置有上盖头，所述连接轴的下端插入所述空腔内。
作为优选，所述底座顶部中心处设置有向上凸出的凸起部，所述筒身底部成型有凹槽，所述凸起部与该凹槽间隙配合；所述凸起部顶部成型有过盈配合所述轴承外圈的定位槽。
作为优选，所述轴承设置于所述凸起部内侧，且所述中轴的下端与所述轴承的内壁过盈配合。
作为优选，所述中轴由同轴设置的轴体、上支撑板和插接部三部分组成，所述轴体和所述插接部分别设置于所述上支撑板的上下两侧表面；所述插接部插入所述轴承内侧且与该轴承内圈过盈配合，所述上支撑板与所述轴承的内圈上表面相接，所述轴体插入所述筒身内部且与该筒身过盈配合。
作为优选，所述插接部底部成型有延伸入所述上支撑板的定位孔，所述输出轴插入该定位孔内且与该定位孔过盈配合。
作为优选，所述底座底部开口，且所述底座底部安装有座板。
一种转经筒的控制方法，包括以下步骤：a、通过编码器检测电机的转速，并将转速信息传输至控制系统；
b、控制系统根据步骤a中反馈的电机转速信息，调节电机的运行状态，从而使电机稳定运行，根据接收到的电机转速信息判断电机是否在加速，若是，则控制PWM归零，不做任何电流和电压输出给电机，此时电机依靠其转动的惯性继续转动，若否，则进行电机转速的调节；根据电机转速，判断电机转速是否小于最低阈值，若是，则控制PWM函数曲线增加，使电机转速趋向于增加，若否，则判断电机转速是否大于最高阈值，若高于最大阈值，则控制PWM函数曲线减少，电机转速趋向于减小，若小于电机转速的最高阈值，则控制PWM逼近理想转速；
c、将电机转速得到调节信息反馈至控制系统，形成闭环控制，重复进行步骤a和步骤b的控制操作。
综上，本发明的有益效果在于：1、通过采用连接轴、中轴与轴承的配合作为筒身和底座之间的转动部件，较传统的转经筒旋转稳定性更高，且噪音更小；
2、筒身与底座可采用卡扣式活连接，将筒身与底座分离后，可便捷的对旋转部件进行检修和更换，使用方便；
3、采用软件控制电机对筒身进行低速驱动，可实现转经筒的长时间稳定转动，使用方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的电机控制主程序流程图；
图3是本发明的电机编码器中断程序流程图；
图4是本发明的电机控制子程序流程图。
附图标记说明如下：
1、座板；2、底座；3、电机；4、轴承；5、中轴；6、筒身；7、连接轴；8、上盖；9、上盖头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
参见图1所示，本发明提供了一种转经筒，包括筒身6和底座2，筒身6同轴设置于底座2上方且通过转动部连接，底座2内部设置有连接转动部的驱动部；转动部包括同轴贯穿筒身6的连接轴7，连接轴7下端连接中轴5，中轴5通过轴承4与底座2转动配合；驱动部包括安装于底座2内部的电机3，电机3上设置有编码器，电机3的输出轴与中轴5同轴设置，且该输出轴插入中轴5内侧且与该中轴5过盈配合，电机3连接驱动控制系统，且采用软件驱动，在电机3驱动过程中，编码器将电机3运行时的转速信息实时反馈给驱动控制系统，驱动控制系统根据反馈来调节电机3的给定电压和电流，从而控制电机3的超低速运行。以实现电机3在闭环控制下的平稳、超低速和高效的运行；较电机3配合减速器低速转动，可提高电机3的使用寿命；
驱动控制系统软件主要包括三部分，如图2-图4所示，分别为电机3控制主程序、电机3编码器中断程序和电机3控制子程序，其中主程序工作流程为：参数初始化，即初始化系统；中断函数设置；给定初始控制PWM，根据需要的转速进行参数设置；进入空闲函数，等待电机3编码器反馈转速；返回；
电机3编码器中断程序的工作流程为：检测并获得电机3转速；将转速信息反馈至主程序；中断返回；
电机3控制子程序的工作流程为：接收电机3转速；根据接收到的电机3转速信息判断电机3是否在加速，若是，则控制PWM归零，不做任何电流和电压输出给电机3，此时电机3依靠其转动的惯性继续转动，若否，则进行电机3转速的调节；根据电机3转速，判断电机3转速是否小于最低阈值，若是，则控制PWM函数曲线增加，使电机3转速趋向于增加，若否，则判断电机3转速是否大于最高阈值，若高于最大阈值，则控制PWM函数曲线减少，电机3转速趋向于减小，若小于电机3转速的最高阈值，则控制PWM逼近理想转速；从而对电机3的转速进行调节，并将对电机3转速的调节信息反馈至接收电机3转速步骤，从而形成闭环控制，以提高电机3转速控制的精确度。
作为可选的实施方式，筒身6内侧设置有承载经文的空腔，筒身6顶部设置有上盖8，上盖8中部贯穿设置有连接轴7，连接轴7顶端设置有上盖头9，连接轴7的下端插入空腔内，使用时，将上盖8取下，并将连接轴7的下端插入缠绕成卷的经文内，而后将经文连同连接轴7插入空腔内；
底座2顶部中心处设置有向上凸出的凸起部，筒身6底部成型有凹槽，凸起部与该凹槽间隙配合；凸起部顶部成型有过盈配合轴承4外圈的定位槽；轴承4设置于凸起部内侧，且中轴5的下端与轴承4的内壁过盈配合，通过设置凸起部和凹槽，可将轴承4和中轴5的配合位置隐藏在筒身6内侧，防止在使用时中轴5处进入杂物，以保证设备的长时间稳定运行；
中轴5由同轴设置的轴体、上支撑板和插接部三部分组成，轴体和插接部分别设置于上支撑板的上下两侧表面；插接部插入轴承4内侧且与该轴承4内圈过盈配合，上支撑板与轴承4的内圈上表面相接，轴体插入筒身6内部且与该筒身6过盈配合；插接部底部成型有延伸入上支撑板的定位孔，输出轴插入该定位孔内且与该定位孔过盈配合；
底座2底部开口，且底座2底部安装有座板1，座板1与底座2通过螺钉配合，将座板1拆下可露出电机3，以便于对电机3进行检修和维护。
一种转经筒的控制方法，包括以下步骤：a、通过编码器检测电机3的转速，并将转速信息传输至控制系统；
b、控制系统根据步骤a中反馈的电机3转速信息，调节电机3的运行状态，从而使电机3稳定运行，根据接收到的电机3转速信息判断电机3是否在加速，若是，则控制PWM归零，不做任何电流和电压输出给电机3，此时电机3依靠其转动的惯性继续转动，若否，则进行电机3转速的调节；根据电机3转速，判断电机3转速是否小于最低阈值，若是，则控制PWM函数曲线增加，使电机3转速趋向于增加，若否，则判断电机3转速是否大于最高阈值，若高于最大阈值，则控制PWM函数曲线减少，电机3转速趋向于减小，若小于电机3转速的最高阈值，则控制PWM逼近理想转速；
c、将电机3转速得到调节信息反馈至控制系统，形成闭环控制，重复进行步骤a和步骤b的控制操作。
通过采用连接轴7、中轴5与轴承4的配合作为筒身6和底座2之间的转动部件，较传统的转经筒旋转稳定性更高，且噪音更小；筒身6与底座2可采用卡扣式活连接，将筒身6与底座2分离后，可便捷的对旋转部件进行检修和更换，使用方便；采用软件控制电机3对筒身6进行低速驱动，可实现转经筒的长时间稳定转动，使用方便。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种转经筒，其特征在于，包括筒身（6）和底座（2），所述筒身（6）同轴设置于所述底座（2）上方且通过转动部连接，所述底座（2）内部设置有连接所述转动部的驱动部；
所述转动部包括同轴贯穿所述筒身（6）的连接轴（7），所述连接轴（7）下端连接中轴（5），所述中轴（5）通过轴承（4）与所述底座（2）转动配合；
所述驱动部包括安装于所述底座（2）内部的电机（3），所述电机（3）的输出轴与所述中轴（5）同轴设置，且该输出轴插入中轴（5）内侧且与该中轴（5）过盈配合。
2.根据权利要求1所述一种转经筒，其特征在于：所述筒身（6）内侧设置有承载经文的空腔，所述筒身（6）顶部设置有上盖（8），所述上盖（8）中部贯穿设置有连接轴（7），所述连接轴（7）顶端设置有上盖头（9），所述连接轴（7）的下端插入所述空腔内。
3.根据权利要求1所述一种转经筒，其特征在于：所述底座（2）顶部中心处设置有向上凸出的凸起部，所述筒身（6）底部成型有凹槽，所述凸起部与该凹槽间隙配合；所述凸起部顶部成型有过盈配合所述轴承（4）外圈的定位槽。
4.根据权利要求3所述一种转经筒，其特征在于：所述轴承（4）设置于所述凸起部内侧，且所述中轴（5）的下端与所述轴承（4）的内壁过盈配合。
5.根据权利要求1所述一种转经筒，其特征在于：所述中轴（5）由同轴设置的轴体、上支撑板和插接部三部分组成，所述轴体和所述插接部分别设置于所述上支撑板的上下两侧表面；所述插接部插入所述轴承（4）内侧且与该轴承（4）内圈过盈配合，所述上支撑板与所述轴承（4）的内圈上表面相接，所述轴体插入所述筒身（6）内部且与该筒身（6）过盈配合。
6.根据权利要求5所述一种转经筒，其特征在于：所述插接部底部成型有延伸入所述上支撑板的定位孔，所述输出轴插入该定位孔内且与该定位孔过盈配合。
7.根据权利要求1所述一种转经筒，其特征在于：所述底座（2）底部开口，且所述底座（2）底部安装有座板（1）。
8.根据权利要求1所述一种转经筒的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：a、通过编码器检测电机（3）的转速，并将转速信息传输至控制系统；
b、控制系统根据步骤a中反馈的电机（3）转速信息，调节电机（3）的运行状态，从而使电机（3）稳定运行，根据接收到的电机（3）转速信息判断电机（3）是否在加速，若是，则控制PWM归零，不做任何电流和电压输出给电机（3），此时电机（3）依靠其转动的惯性继续转动，若否，则进行电机（3）转速的调节；根据电机（3）转速，判断电机（3）转速是否小于最低阈值，若是，则控制PWM函数曲线增加，使电机（3）转速趋向于增加，若否，则判断电机（3）转速是否大于最高阈值，若高于最大阈值，则控制PWM函数曲线减少，电机（3）转速趋向于减小，若小于电机（3）转速的最高阈值，则控制PWM逼近理想转速；
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