CN110593737B - 隐形防护网的收展控制系统及其应用的隐形防护网 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安装于门口、窗口、通风口、阳台等地方的隐形防护网，尤其是涉及一种隐形防护网的收展控制系统。他包括驱动电机和与该驱动电机连接以控制该驱动电机的转动的控制器，该收展控制系统还包括用于直接或者间接测量驱动电机的输出轴的角位移的角位移测量装置，该角位移测量装置与控制器连接，以使控制器获取角位移测量装置的测量数据。本发明的另一个目的在于提供一种应用上述收展控制系统的隐形防护网。本发明的收展控制系统及其应用的隐形防护网通过设置控制器及角位移测量装置可以实时检测驱动电机的输出轴的角位移，借此以获知隐形防护网的开启度，以便于实现隐形防护网的开启度的控制及设定。

Description

隐形防护网的收展控制系统及其应用的隐形防护网

技术领域

本发明涉及一种安装于门口、窗口、通风口、阳台等地方的隐形防护网，尤其是涉及一种隐形防护网的收展控制系统。

背景技术

现有技术中，安装于门口、窗口、通风口、阳台等隐形防护网能够在防盗防坠的基础上实现最大限度地减少人们对外界瞭望的影响。并且通过采用卷收和展开的技术对隐形防护网进一步作出改进。在需要使用时，将网帘本体展开，在不使用时，将网帘本体卷收起来，以提高用户的体验感。但现有的隐形防护网的展开操作较为困难，无开启度的选择或设定。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种隐形防护网的收展控制系统，包括驱动电机和与该驱动电机连接以控制该驱动电机的转动的控制器，该收展控制系统还包括用于直接或者间接测量驱动电机的输出轴的角位移的角位移测量装置，该角位移测量装置与控制器连接，以使控制器获取角位移测量装置的测量数据。

本发明的另一个目的在于提供一种应用上述收展控制系统的隐形防护网。

本发明的收展控制系统及其应用的隐形防护网通过设置控制器及角位移测量装置可以实时检测驱动电机的输出轴的角位移，借此以获知隐形防护网的开启度，以便于实现隐形防护网的开启度的控制及设定。

附图说明

图1示出了本发明的收展控制系统的构成示意图；

图2示出了本发明的立体示意图；

图3示出了本发明的俯视图；

图4示出了本发明的结构示意图，其中示出了网帘本体完全展平；

图5示出了在图4的A部局部放大图；

图6和图7分别示出了本发明的卷筒轴、动力轴及网帘收展驱动机构的两个不同角度的立体示意图；

图8和图9示出了本发明的卷筒轴及其上主动部分、从动部分和压紧机构的两个不同角度的立体示意图；

图10示出了本发明的角位移测量装置的结构示意图；

图11示出了本发明的卷帘门限位器的结构示意图。

附图标记：

10 导轨；

20 网帘组件；

30 卷筒轴、301 托盘、302 主动部分、303 从动部分、304 调节螺母、305 压缩弹簧、306 推力轴承、307 推力轴承的轴圈、308 推力轴承的座圈、309 从动链轮；

40 动力轴、401 拨动链轮、402 单向轴承、403 主动链轮；

50 网帘本体、501 网帘本体的端部、502 网帘链条、503 销轴、504 钢丝；

60 驱动电机、601 盒体；

N 第一方向；

P 第二方向。

70 控制器、701 角位移测量装置、702 限位开关装置、703 丝杆、704 滑块、705上限位开关、706 下限位开关、707 电池、708 电涡流位移传感器的探头、709 转盘、710 金属部、711 空隙部；

80 遥控器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图11所示的一种隐形防护网，包括收展控制系统、导轨10和网帘组件20，该网帘组件20包括卷筒轴30、动力轴40和卷绕在卷筒轴30上的网帘本体50，该网帘本体50具有两个相对的端部501，其中一个端部501固定在卷筒轴30上，另一个端部绕过动力轴40后置入导轨10中，本实施例中，该网帘本体50与卷筒轴30固定的一端为固定端，该网帘本体50置入导轨10中的一端为自由端，在网帘本体50卷收或者展开的过程中，网帘本体50的自由端始终被限定在导轨10中；

该动力轴40与网帘本体50之间设有于动力轴40沿第一方向N转动时驱使网帘本体50从卷筒轴30上展开的拨动机构。

该技术方案通过设置拨动机构以便于将卷收于卷筒轴上的网帘本体从卷筒轴上展开。

该网帘组件20有两组，该两组网帘组件20分别设于导轨10的一端，以使该两组网帘组件的网帘本体50呈对开式设置。

该技术方案通过设置两组网帘组件以实现两组网帘组件的网帘本体呈对开式设置，以适应更宽阔的门口、窗口、通风口、阳台等地方的安装布局。

该拨动机构包括相对动力轴40固定地安装于动力轴40上的拨动链轮401；

该网帘本体50包括从网帘本体的一个端部501延伸至另一个端部501而与拨动链轮401啮合的网帘链条502。

该技术方案公开的拨动机构结构简单，设计合理，便于实施，且通过啮合的方式将卷收于卷筒轴上的网帘本体逐渐地从卷筒轴上拉出以平稳地展开网帘本体。

该网帘链条502有两条，该两条网帘链条502于网帘本体50展平时相互平行，该两条网帘链条502中，轴线共线的两根销轴503之间连接有一根钢丝504，该技术方案公开的网帘本体50由两条网帘链条502及多根钢丝504组成，本实施例中，将两根轴线共线的销轴503划分为一对，图中示出了，相邻两对连接有钢丝504的销轴503之间具有一对未连接钢丝504的销轴503，当然，并不局限于图中展示的布局方式，相邻两对连接有钢丝的销轴之间也可以有0对或者多对未连接钢丝的销轴；相邻两根钢丝的间距由网帘链条的节距所决定，因此，通过选择合适的网帘链条的节距即可获得规定的钢丝的间距，本实施例中，各网帘链条为滚子链；

该拨动链轮401有两个，每个拨动链轮401分别与一条网帘链条502啮合，由于该两个该拨动链轮均固定地安装于动力轴上，所以该两个该拨动链轮是同步转动的，该技术方案通过在网帘本体的上下两侧分别以一拨动链轮能够使得网帘本体受力均衡，有利于平稳地从卷筒轴上展开网帘本体；

该导轨10有两条，该两条导轨10相互平行，每条网帘链条502分别置入一条导轨10中；

置入导轨中的链条受导轨的引导。本实施例中，图中示出了每条导轨呈“匸”形而具有两个直角折弯，当然，导轨的形状并不局限于图中展示的形状，例如导轨的形状可以是直线形、波浪形或者其它曲线形状等等；

卷筒轴30与动力轴40相互平行，卷筒轴30与动力轴40均垂直于地面地设置；

卷筒轴30上固定地安装有位于网帘本体50下方而用于承托网帘本体50的托盘301，该技术放啊通过设置托盘以便于承托卷收于卷筒轴上的网帘本体。

该收展控制系统包括驱动电机60和与该驱动电机60连接以控制该驱动电机60的转动的控制器70，本实施例中，控制器70控制驱动电机60的启动和停转，该收展控制系统还包括用于直接或者间接测量驱动电机60的输出轴的角位移的角位移测量装置701，该角位移测量装置701与控制器70连接，以使控制器70获取角位移测量装置701的测量数据，该控制器70依据获取的角位移测量装置701的测量数据而控制驱动电机60的转动。

具体地，该控制器70可被设置有角位移设定值，该控制器70能够将角位移设定值与角位移测量装置701所测量的实际转动角位移进行比对，当角位移设定值与实际转动角位移相等时，控制器70控制驱动电机60停转，借此以实现隐形防护网的开启度的设定。

该技术方案通过设置控制器及角位移测量装置可以实时检测驱动电机的输出轴的角位移，借此以获知隐形防护网的开启度，以便于实现隐形防护网的开启度的控制及设定。

本实施例中，隐形防护网的开启度是网帘本体当前展开量与完全展开量的比值。隐形防护网于网帘本体完全展开时的开启度为100％；隐形防护网的开启度为0时，网帘本体未展开，即网帘本体当前展开量为0；隐形防护网的开启度为30％时，网帘本体当前展开量与完全展开量为0.3：1；隐形防护网的开启度为50％时，网帘本体当前展开量与完全展开量为0.5：1；隐形防护网的开启度为80％时，网帘本体当前展开量与完全展开量为0.8：1。

本实施例所述的控制器可以是单片机、微处理器等。

该收展控制系统还包括与控制器70连接以于驱动电机60的输出轴转动到预定角位移时向控制器70发送到位停转信号的限位开关装置702。

该技术方案通过设置限位开关装置可以实现网帘本体50卷收到位和展开到位的设定和控制，可以起到限位保护的作用。

该限位开关装置702为卷帘门限位器，该卷帘门限位器的丝杆703与驱动电机60的输出轴直接或者间接连接，以使。

本实施例中，该卷帘门限位器为现有技术，例如可参见CN98232060.4公开的一种卷帘门限位器、CN01268961.0公开的一种电动卷帘门机行程控制器、CN00220273.5公开的一种电动卷门机限位器等。

该卷帘门限位器还包括滑块704、上限位开关705和下限位开关706；

该滑块704设有螺孔(图中未示出)，螺孔与丝杆703螺纹连接以使丝杆703转动时驱使滑块704沿丝杆的轴线方向移动；

该上限位开关705与下限位开关706沿丝杆的轴线方向间隔分布，滑块704在上限位开关705与下限位开关706之间沿丝杆703的轴线方向移动。

该收展控制系统还包括作为应急电源用的可充电的电池707，该电池707与控制器70连接，该电池70于市电供电中断时向控制器70供电。

该技术方案通过设置应急电源以便于隐形防护网在市电供电中断后还能继续使用，尤其是当遇到突发情况(例如火灾或者其它灾害)需要从安装有隐形防护网的阳台或者窗口逃生且市电供电中断时，应急电源能够为驱动电机等用电零部件供电，以使隐形防护网的网帘本体能够顺利卷收逃生。

该收展控制系统还包括遥控器80，该遥控器80与控制器70建立无线通信连接，以使控制器70接收来自遥控器8-的控制指令。所述的控制指令例如包括启动驱动电机的控制指令、关停驱动电机的控制指令等等。本实施例所述的无线通信连接例如是蓝牙无线通信连接、红外无线通信连接或者wifi无线通信连接等。

本实施例中，遥控器可设置有若干控制按键，遥控器于任一控制按键被按压时可向控制器发送控制指令。例如，控制按键可以包括隐形防护网开启度为0、30％、50％、80％、100％的开启度选择按键。

该技术方案通过设置遥控器能够实现无线远程遥控，便于使用。

该角位移测量装置包括电涡流位移传感器和转盘709，该转盘709被设置成绕转盘的中心线与驱动电机60的输出轴同步转动，该转盘709的周缘设有多个绕转盘的中心线周向间隔分布的金属部710，相邻两金属部710之间形成空隙部711；

该金属部710和空隙部711于转盘709转动时交替地与电涡流位移传感器的探头708对准。

本实施例中，电涡流位移传感器的工作原理属于现有技术，当电涡流位移传感器的探头与金属部对准时，电涡流位移传感器的探头发出的电磁场在金属部上形成涡流，从而改变探头的电感量，而当电涡流位移传感器的探头与空隙部对准时，电涡流位移传感器的探头的电感量也发生变化，从而输出变化的电信号。

该技术方案公开的角位移测量装置结构简单，便于实施。

该角位移测量装置除上述构造外还可以是现有技术中的码盘(即编码器)。

本实施例中，该转盘呈齿轮状，该转盘为金属材质。

该转盘固定地安装于动力轴的下端，转盘的中心线与动力轴轴线共线。该技术方案通过测量动力轴的角位移来实现间接地测量驱动电机的输出轴的角位移。此外，该转盘也可固定地安装于驱动电机的输出轴上借此以实现直接地测量驱动电机的输出轴的角位移。

本实施例中，该卷帘门限位器可设置于动力轴的上端或者下端，该卷帘门限位器的丝杆与动力轴可通过齿轮传动机构、啮合型带传动机构等传动机构来连接，借此以使卷帘门限位器的丝杆间接地与驱动电机的输出轴连接，以使驱动电机的输出轴转动时驱使丝杆转动。当然，该卷帘门限位器的丝杆也可直接地与与驱动电机的输出通过齿轮传动机构、啮合型带传动机构等传动机构来连接。

本实施例中，如图11所示，上限位开关位于下限位开关的上方，当动力轴沿第一方向转动时带动丝杆驱使滑块向上运动直至滑块触碰上限位开关的触头时，上限位开关向控制器发送到位停转信号，控制器于接收到上限位开关所发生的位停转信号后控制驱动电机停止转动。当动力轴沿第二方向转动时带动丝杆驱使滑块向下运动直至滑块触碰下限位开关的触头时，下限位开关向控制器发送到位停转信号，控制器于接收到下限位开关所发生的位停转信号后控制驱动电机停止转动。

该网帘组件还包括网帘收展驱动机构；

该网帘收展驱动机构包括单向传动机构；

该驱动电机60的输出轴与动力轴40连接，以使驱动电机60可选择地驱使动力轴40沿第一方向或者N与第一方向N为相反的第二方向P转动，本实施例中，该驱动电机60的输出轴与动力轴40通过蜗轮蜗杆传动机构(图中未示出)连接，该蜗轮蜗杆传动机构安装于一盒体601中；

该单向传动机构设于动力轴40与卷筒轴30之间；

该单向传动机构于动力轴40沿第二方向P转动时向卷筒轴30传递动力，以驱使卷筒轴30于动力轴40沿第二方向转动时与动力轴40同向转动，即动力轴40沿第二方向转动时通过单向传动机构带动卷筒轴30也沿第二方向转动。

本实施例中，该卷筒轴30沿第二方向P转动时即可实施对网帘本体50的卷收工作。

该技术方案公开的网帘收展驱动机构通过设置单向传动机构可以实现，在展开网帘本体过程中，卷筒轴被网帘本体拉动，即此时卷筒轴随动，驱动电机无需主动驱动卷筒轴转动；而在卷收网帘本体过程中，驱动电机通过单向传动机构主动驱动卷筒轴沿第二方向转动，以便于使卷筒轴主动收卷网帘本体，通过使动力轴与卷筒轴均沿第二方向转动，拨动机构能够将展开的网帘本体往卷筒轴方向回拉，以分担卷筒轴所承担的卷收拉力，卷筒轴与拨动机构的协同作业下有利于平稳地卷收网帘本体，尤其是当网帘本体较长时，完全展开的网帘本体在卷收时需要施加足够大的拉力，而该拉力若完全由卷筒轴承担，不仅会影响卷收的平稳性，而且会对网帘本体已卷收的部分拉扯挤压而造成损毁。

本实施例中，单向传动机构只能传递单向转矩，具体地，当动力轴沿第二方向转动时，单向传动机构将动力轴的转矩传递至卷筒轴，以使卷筒轴跟随动力轴转动，且此时卷筒轴的转动方向也是沿第二方向，即卷筒轴与动力轴同向转动。而当动力轴沿第一方向转动时，单向传动机构不能传递转矩。

本实施例中，该卷筒轴沿第二方向转动时卷收网帘本体。

本实施例中，第一方向N为图6中的逆时针方向，第二方向P为图6中的顺时针方向。

该单向传动机构包括单向轴承402、一级传动机构和二级传动机构；

该二级传动机构包括主动部分302和与主动部分接触的从动部分303；

该主动部分302相对卷筒轴30可转动地安装于卷筒轴30上，该从动部分303相对卷筒轴30固定地安装于卷筒轴30上；

该主动部分302与从动部分303接触以于主动部分302与从动部分303的接触面间产生用于使主动部分302向从动部分303传递转矩的摩擦力矩；

该单向轴承402的内圈相对动力轴40固定地安装于动力轴40上，该一级传动机构设于该单向轴承402的外圈与主动部分302之间。

考虑到卷筒轴在卷收网帘本体的过程中，卷筒轴及已卷收的网帘本体的表面直径不断地改变，表面线速度改变，张力增大，导致卷收的网帘本体松紧不一，严重的甚至因为张力过大而造成网帘本体断裂损毁，该技术方案通过利用主动部分与从动部分之间产生的摩擦力矩来传递转矩，当转矩大于摩擦力矩的时候，主动部分与从动部分出现打滑传动，藉此实现滑差离合传动的作用，利用滑差离合的原理来使卷筒轴卷收网帘本体的过程中保持表面张力，使张力不会过高，甚至可以保持张力的恒定，就能达到如现有技术中的滑差轴的作用一样，避免出现驱动电机卡死或者网帘本体的拨动链条拉断现象。

该主动部分302为主动摩擦盘，该从动部分303为从动摩擦盘，该主动摩擦盘302与从动摩擦盘303以彼此相面对的盘面相互接触。

本实施例中，主动摩擦盘和从动摩擦盘可采用现有技术，例如可参照摩擦离合器，此处不再赘述。

该主动部分302可沿卷筒轴30的轴线方向移动；

该卷筒轴30上安装有向主动部分302施加一大小可调的压紧力以使主动部分压紧于从动部分的压紧机构。

该技术方案通过设置压紧机构且能够对压紧机构施加与主动部分的压紧力的技术手段来调节主动部分与从动部分之间的最大摩擦力矩，以适应不同使用需求。

该压紧机构包括调节螺母304、压缩弹簧305和推力轴承306；

该调节螺母304套于卷筒轴30外且与卷筒轴30上设有的外螺纹螺旋配合；

该推力轴承306可沿卷筒轴30的轴线方向移动地套于卷筒轴30外，且推力轴承的轴圈307与主动部分302相抵；

该压缩弹簧305套于卷筒轴30外且位于调节螺母304与推力轴承306之间，其中，压缩弹簧305的一端与推力轴承的座圈308相抵，另一端与调节螺母304相抵。

本实施例中，主动部分即可相对卷筒轴转动也可相对卷筒轴轴向移动的装配结构可采用现有技术，例如可以在主动部分与卷筒轴之间设置一滚动轴承(图中未示出)，滚动轴承的内圈与卷筒轴采用平键连接或者花键连接，以使滚动轴承的内圈能够相对卷筒轴沿卷筒轴的轴向移动，而滚动轴承的外圈与主动部分相对固定地连接。

该技术方案公开的压紧机构设计合理，调节方便。在压缩弹簧与主动部分之间设置推力轴承可以实现通过压缩弹簧向主动部分提供压紧力的同时避免压缩弹簧对主动部分的旋转运动造成干扰。本实施例中，压缩弹簧的压紧力越大，则主动部分与从动部分的摩擦力矩越大，能够传递的转矩也越大。本实施例通过旋拧调节螺母以驱使调节螺母沿卷筒轴轴向移动以调整压缩弹簧的压缩量，通过调整压缩弹簧的压缩量来调节压缩弹簧对主动部分施加的压紧力。

该一级传动机构为链传动机构，包括主动链轮403、从动链轮309和传动链条(图中未示出)；

该主动链轮403相对单向轴承402的外圈固定地安装于单向轴承402的外圈上，该从动链轮309相对主动部分302固定地安装于主动部分302上，该传动链条套于主动链轮403和从动链轮309上。

本实施例中，该一级传动机构不局限于图中展示的链传动机构外，该一级传动机构例如可以是啮合型带传动机构。

Claims (6)

1.一种隐形防护网，包括收展控制系统，该收展控制系统包括驱动电机和与该驱动电机连接以控制该驱动电机的转动的控制器，该收展控制系统还包括用于直接或者间接测量驱动电机的输出轴的角位移的角位移测量装置，该角位移测量装置与控制器连接，以使控制器获取角位移测量装置的测量数据；

其特征在于：

该隐形防护网还包括导轨和网帘组件，该网帘组件包括卷筒轴、动力轴和卷绕在卷筒轴上的网帘本体，该网帘本体具有两个相对的端部，其中一个端部固定在卷筒轴上，另一个端部绕过动力轴后置入导轨中；

该动力轴与网帘本体之间设有于动力轴沿第一方向转动时驱使网帘本体从卷筒轴上展开的拨动机构；

该驱动电机的输出轴与动力轴连接，以使驱动电机可选择地驱使动力轴沿第一方向或者与第一方向为相反的第二方向转动；

该网帘组件有两组，该两组网帘组件分别设于导轨的一端，以使该两组网帘组件的网帘本体呈对开式设置；

该拨动机构包括相对动力轴固定地安装于动力轴上的拨动链轮；

该网帘本体包括从网帘本体的一个端部延伸至另一个端部而与拨动链轮啮合的网帘链条；

该网帘链条有两条，该两条网帘链条于网帘本体展平时相互平行，该两条网帘链条中，轴线共线的两根销轴之间连接有一根钢丝；

该拨动链轮有两个，每个拨动链轮分别与一条网帘链条啮合；

该导轨有两条，该两条导轨相互平行，每条网帘链条分别置入一条导轨中；

卷筒轴与动力轴相互平行，卷筒轴与动力轴均垂直于地面地设置；

卷筒轴上固定地安装有位于网帘本体下方而用于承托网帘本体的托盘；

该网帘组件还包括网帘收展驱动机构；

该网帘收展驱动机构包括单向传动机构；

该单向传动机构设于动力轴与卷筒轴之间；

该单向传动机构于动力轴沿第二方向转动时向卷筒轴传递动力，以驱使卷筒轴于动力轴沿第二方向转动时与动力轴同向转动；

该单向传动机构包括单向轴承、一级传动机构和二级传动机构；

该二级传动机构包括主动部分和从动部分；

该主动部分相对卷筒轴可转动地安装于卷筒轴上，该从动部分相对卷筒轴固定地安装于卷筒轴上；

该主动部分与从动部分接触以于主动部分与从动部分的接触面间产生用于使主动部分向从动部分传递转矩的摩擦力矩；

该单向轴承的内圈相对动力轴固定地安装于动力轴上，该一级传动机构设于该单向轴承的外圈与主动部分之间；

该主动部分为主动摩擦盘，该从动部分为从动摩擦盘，该主动摩擦盘与从动摩擦盘以彼此相面对的盘面相互接触；

该主动部分可沿卷筒轴的轴线方向移动；

该卷筒轴上安装有向主动部分施加一大小可调的压紧力以使主动部分压紧于从动部分的压紧机构；

该压紧机构包括调节螺母、压缩弹簧和推力轴承；

该调节螺母套于卷筒轴外且与卷筒轴上设有的外螺纹螺旋配合；

该推力轴承可沿卷筒轴的轴线方向移动地套于卷筒轴外，且推力轴承的轴圈与主动部分相抵；

该压缩弹簧套于卷筒轴外且位于调节螺母与推力轴承之间，其中，压缩弹簧的一端与推力轴承的座圈相抵，另一端与调节螺母相抵；

该一级传动机构为链传动机构，包括主动链轮、从动链轮和传动链条；

该主动链轮相对单向轴承的外圈固定地安装于单向轴承的外圈上，该从动链轮相对主动部分固定地安装于主动部分上，该传动链条套于主动链轮和从动链轮上。

2.根据权利要求1所述的隐形防护网，其特征在于：

该收展控制系统还包括与控制器连接以于驱动电机的输出轴转动到预定角位移时向控制器发送到位停转信号的限位开关装置。

3.根据权利要求2所述的隐形防护网，其特征在于：

该限位开关装置为卷帘门限位器，该卷帘门限位器的丝杆直接或者间接地与驱动电机的输出轴连接，以使驱动电机的输出轴转动时驱使丝杆转动。

4.根据权利要求1所述的隐形防护网，其特征在于：

该收展控制系统还包括作为应急电源用的可充电的电池，该电池与控制器连接，该电池于市电供电中断时向控制器供电。

5.根据权利要求1所述的隐形防护网，其特征在于：

该收展控制系统还包括遥控器，该遥控器与控制器建立无线通信连接，以使控制器接收来自遥控器的控制指令。

6.根据权利要求1所述的隐形防护网，其特征在于：

该角位移测量装置包括电涡流位移传感器和转盘，该转盘被设置成绕转盘的中心线与驱动电机的输出轴同步转动，该转盘的周缘设有多个绕转盘的中心线周向间隔分布的金属部，相邻两金属部之间形成空隙部；

该金属部和空隙部于转盘转动时交替地与电涡流位移传感器的探头对准。