CN111766816A - 一种自动控制摆动器 - Google Patents

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徐龙
翁铨
徐朝荣
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Guangdong Xulong Technology Co ltd
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors

Abstract

本发明提供了一种自动控制摆动器，包括摆动机构、动力驱动模块、控制模块和光耦检测器；所述摆动机构上设有至少一个感光部，且所述感光部始终位于所述光耦检测器的感应范围内；所述控制模块分别与所述动力驱动模块、所述光耦检测器电连接；所述控制模块被配置为：将预设的驱动指令作用于动力驱动模块以驱动所述摆动机构进行摆动，并根据所述光耦检测器采集的电平信号实时调整所述驱动指令。通过改变摆动器的结构和控制方式，免去了人工调试调节过程，能够实现摆动幅度的自动调节，有效提高了摆动器摆动幅度的一致性，并且能够避免外部环境因素对摆动幅度造成的影响，有效提高了产品性能的稳定性。

Description

一种自动控制摆动器
技术领域
本发明涉及摆动器技术领域，尤其是涉及一种自动控制摆动器。
背景技术
光学摆动器是一种可以往复运动的机械结构，摆动器主要由支点、摆臂、动力源、储能弹力装置、载体等组成，其通过磁场力推动摆臂上的磁铁以使摆臂摆动，随着摆动角度增加麦拉片的弹力势能，当摆动角度达一定角度或者在一定时间过后控制磁场消失，此时麦拉片回弹，当麦拉片经过中轴的时候，控制线圈恢复电流并继续产生推力，以使摆臂往另一方向运动，如此循环动作实现摆动器的摆动。
目前，摆动器典型的工作原理为，通过次级线圈感应到磁场变化，使得主线圈产生一个磁场推力，将摆动器推开，摆动器回弹的时候再次感应到次级线圈，主线圈再产生推力，如此往复。但是，现有技术只考虑驱动电路整体的反馈以对摆动器进行定性控制，导致摆动器的摆动的幅度存在不稳定性，一致性较差，并需要进行人工初始调校；另外，摆动器的摆动幅度容易受到外部环境因素影响，如加速度，外部磁场干扰，电压波动等因素；且长时间使用由于外部因素影响会导致摆动器的性能发生变化。
发明内容
本发明旨在提供一种自动控制摆动器，以解决上述技术问题，本发明通过改进摆动器的结构及控制方式，能够提高摆动器的精度和产品性能的稳定性。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种自动控制摆动器，包括摆动机构、动力驱动模块、控制模块和光耦检测器；
所述摆动机构上设有至少一个感光部，且所述感光部始终位于所述光耦检测器的感应范围内；
所述控制模块分别与所述动力驱动模块、所述光耦检测器电连接；
所述控制模块被配置为：将预设的驱动指令作用于动力驱动模块以驱动所述摆动机构进行摆动，并根据所述光耦检测器采集的电平信号实时调整所述驱动指令。
在本发明的其中一种实施例中，所述控制模块还被配置为：根据所述光耦检测器采集的电平信号数量与预设的目标电平信号数量进行比对，并根据比对结果调整所述驱动指令，以使所述摆动机构的摆动幅度处于预设的目标摆动幅度范围内。
在本发明的其中一种实施例中，所述感光部为采用感光贴纸。
在本发明的其中一种实施例中，所述感光部的数量为3个。
在本发明的其中一种实施例中，所述感光部设于所述摆动机构的摆动臂上。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明实施例提供了一种自动控制摆动器，包括摆动机构、动力驱动模块、控制模块和光耦检测器；所述摆动机构上设有至少一个感光部，且所述感光部始终位于所述光耦检测器的感应范围内；所述控制模块分别与所述动力驱动模块、所述光耦检测器电连接；所述控制模块被配置为：将预设的驱动指令作用于动力驱动模块以驱动所述摆动机构进行摆动，并根据所述光耦检测器采集的电平信号实时调整所述驱动指令。通过改变摆动器的结构和控制方式，免去了人工调试调节过程，能够实现摆动幅度的自动调节，有效提高了摆动器摆动幅度的一致性，并且能够避免外部环境因素对摆动幅度造成的影响，有效提高了产品性能的稳定性。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的自动控制摆动器的结构示意图；
图2是本发明一实施例提供的摆动器摆动幅度检测原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1-2，本发明实施例提供了一种自动控制摆动器，包括摆动机构、动力驱动模块、控制模块和光耦检测器；
所述摆动机构上设有至少一个感光部，且所述感光部始终位于所述光耦检测器的感应范围内；
所述控制模块分别与所述动力驱动模块、所述光耦检测器电连接；
所述控制模块被配置为：将预设的驱动指令作用于动力驱动模块以驱动所述摆动机构进行摆动，并根据所述光耦检测器采集的电平信号实时调整所述驱动指令。
在本发明的其中一种实施例中，所述控制模块还被配置为：根据所述光耦检测器采集的电平信号数量与预设的目标电平信号数量进行比对，并根据比对结果调整所述驱动指令，以使所述摆动机构的摆动幅度处于预设的目标摆动幅度范围内。
在本发明的其中一种实施例中，所述感光部为采用感光贴纸。
在本发明的其中一种实施例中，所述感光部的数量为3个。
在本发明的其中一种实施例中，所述感光部设于所述摆动机构的摆动臂上。
基于上述技术方案，下面对本发明实施例进行具体说明：
本发明实施例通过增加一个用于检测摆动角度的光耦检测器件，能够测量到摆动器的摆动幅度，控制模块可以根据摆动角度测量的结果，加强或者减弱动力驱动，达到稳定摆动幅度的作用。因此本发明提供的摆动器不需要人工初始调教，系统可以自动控制摆动机构的摆动幅度处于预设的摆动幅度范围内。
需要说明的是，本系统中摆动角度检测模块(光耦检测器)可以测量摆动角度。通过利用光耦合的方法拾取信号，作为举例，可以在摆动器上贴一感光贴纸，贴纸上有条纹，放置光耦检测器在需要测量摆动角度的位置，当摆动器摆动到检测位置，感光纸的光面和条纹经过光耦会产生电压变化，控制器拾取控制信号，可以判断摆动器的实际位置。感光贴纸上有N个条纹，比如3个条纹，分别是b1，b2，b3，如果感光纸完全经过光耦检测器，则光耦产生s1，s2，s3三个信号，如果完全没有经过则没有信号，如果刚好摆动到s2回弹，则光耦产生s1，s2。假设设定的摆动角度到s2，实际检测到摆动信号到s1，则需要增强一级推力，让幅度增加。如果实际检测到摆动信号到s3，则需要减少一级推力，让幅度减少。这样在每一个周期都可以校准一次，摆动幅度到达指定的s2。每次一级推力可以设定为最大推力的N分之一。
需要说明的是，本发明实施例的关键点如下：
1、动力驱动部分使用控制模块控制，内部含有单片机控制器，可以通过输出不同的驱动电压，驱动电流，驱动时间来自由调节驱动力的大小，同时通过次级线圈接收摆动器的摆动换向信号。
2、在摆动器摆臂上放置一个感光贴纸，摆动角度检测器内含光耦检测器，可以直接检测到摆臂经过产生的信号，这个信号代表摆动器位置信息，可以用于判定摆动器的摆动幅度。光耦检测器设于贴近贴纸的位置可形成光电反馈即可。
3、控制模块内的单片机控制器，根据测量到的摆动幅度信息，摆动器换向信号信息，判断是否符合预设的摆动幅度(感光纸上设定N个黑条，光耦可以接收到0-N个电平信号，一个周期内当接收到的电平信号数量等于设置的摆动位置编号，则符合)，根据比对结果控制动力驱动模块补偿驱动力或者衰减驱动力，以达到稳定摆动器摆幅的效果。具体地，可以将驱动动力分为N个等级，通过降低或者升高驱动电流电压可以达到衰减(减少)，补偿(增加)驱动推力。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
1、本发明可以提高摆动器摆动精度和保证产品性能的稳定，传统的摆动器只有摆动幅度定性的判断，本发明可以定量的确定摆动幅度，精确控制摆动幅度，而且可以通过外部信号设定调整所需的摆动信息(根据摆动位置检测调整驱动的电压电流大小，因此控制模块可以通过普通的通讯接口，如串口，USB等通用接口设置需要摆动的幅度。控制模块根据设置的信息，改变相应的控制规则，实现摆动角度的设置和控制)。
2、本发明还可以降低自动摆动器的生产成本，传统的摆动器结构是通过模拟信号控制摆动幅度，需要人工调试调节，占用大量的人力成本，本发明提供的摆动器不需要人工调整即可实现摆动幅度的自动调节，由于免去了人工调试的过程，所以可以显著提高生产效率，实现摆动器的自适应调整摆动。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种自动控制摆动器，其特征在于，包括摆动机构、动力驱动模块、控制模块和光耦检测器；
所述摆动机构上设有至少一个感光部，且所述感光部始终位于所述光耦检测器的感应范围内；
所述控制模块分别与所述动力驱动模块、所述光耦检测器电连接；
所述控制模块被配置为：将预设的驱动指令作用于动力驱动模块以驱动所述摆动机构进行摆动，并根据所述光耦检测器采集的电平信号实时调整所述驱动指令。
2.根据权利要求1所述的自动控制摆动器，其特征在于，所述控制模块还被配置为：根据所述光耦检测器采集的电平信号数量与预设的目标电平信号数量进行比对，并根据比对结果调整所述驱动指令，以使所述摆动机构的摆动幅度处于预设的目标摆动幅度范围内。
3.根据权利要求1所述的自动控制摆动器，其特征在于，所述感光部为采用感光贴纸。
4.根据权利要求1所述的自动控制摆动器，其特征在于，所述感光部的数量为3个。
5.根据权利要求1所述的自动控制摆动器，其特征在于，所述感光部设于所述摆动机构的摆动臂上。
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