CN114837513B - 一种开门机及其控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型开门机及其控制电路，包括外壳，外壳内设有推拉杆、螺杆、驱动机构和限位机构，螺杆与推拉杆螺纹连接，驱动机构用于驱动螺杆转动，外壳的左端设有伸缩口，推拉杆与伸缩口相匹配，限位机构包括机械式开关、霍尔传感器、磁铁、齿盘和限位安装壳，限位安装壳安装在外壳内，机械式开关和霍尔传感器设置在限位安装壳内，霍尔传感器安装在机械式开关的右端，齿盘安装在螺杆上，齿盘对应于霍尔传感器的前方，磁铁安装在限位安装壳上，磁铁对应于霍尔传感器的后方。本发明提供的一种新型开门机及其控制电路，其使用霍尔传感器和机械式开关串联结合，可以实现准确定位，无需设置挡块可以避免电机发生损坏，也可以降低安全隐患。
Description
技术领域
本发明属于开门机装置领域，具体涉及一种开门机及其控制电路。
背景技术
在平开门机的使用中，门体打开和关闭的位置需要通过特定的限位机构进行位置的限定。目前在行业内有两种方案：
一种方案是采用机械式开关的触发信号。通过调节安装于开门机内部的机械式开关位置，为开门机控制器提供到开关门到位的停止信号。此方案的由于安装结构的原因，开门机内部机械式开关位置的调整会对门体打开和关闭的定位造成很大的偏差，很难实现准确定位，安装时需要通过多次调整才能完成，为客户安装使用带来一定麻烦。
另一种方案是采用挡块遇阻的方式。在门体的打开和关闭的位置安装档块，当开门机驱动门体运转至挡块位置时，开门机内部电动机发生堵转电动机的电流会发生变化，开门机控制器通过对电机的电流检测，实现开关门到位的停止信号。此方案一方面是挡块的使用带来的成本的增加和安装时工作量的增加，另一方面安装后的挡块高于地面，为人员和车辆的通行带来一定的安全隐患。
发明内容
为解决技术现有技术的不足，本发明目的在于提供一种开门机及其控制电路。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
一种开门机，包括外壳，所述外壳内设有推拉杆、螺杆、驱动机构和限位机构，所述螺杆与所述推拉杆螺纹连接，所述驱动机构用于驱动所述螺杆转动，所述外壳的左端设有伸缩口，所述推拉杆与所述伸缩口相匹配，所述限位机构包括机械式开关、霍尔传感器、磁铁、齿盘和限位安装壳，所述限位安装壳安装在所述外壳内，所述机械式开关和霍尔传感器设置在所述限位安装壳内，所述霍尔传感器安装在所述机械式开关的右端，所述齿盘安装在所述螺杆上，所述齿盘对应于所述霍尔传感器的前方，所述磁铁安装在所述限位安装壳上，所述磁铁对应于所述霍尔传感器的后方。
优选地，所述驱动机构包括电机、联轴器和轴承，所述联轴器的一端与所述电机的转轴相连接，所述联轴器的另一端与所述螺杆相连接，所述轴承包括内圈、外圈和滚珠，所述内圈与所述螺杆固定连接，所述外壳内设有第一卡槽，所述第一卡槽与所述外圈相匹配，所述推拉杆内设有活动腔，所述推拉杆的右端设有连接块，所述连接块的中部设有螺纹孔，所述螺纹孔与所述螺杆相匹配。
优选地，所述外壳内设有第二卡槽，所述第二卡槽置于所述第一卡槽的后端，所述限位安装壳安装在所述第二卡槽内，所述第一卡槽和所述第二卡槽通过第三卡槽连通，所述限位安装壳的下端设有第一限位块和第二限位块，所述第一限位块抵触在所述第三卡槽的左端，所述第二限位块抵触在所述第三卡槽的右端。
优选地，所述驱动机构包括固定螺母和固定弹簧，所述固定弹簧和固定螺母套在所述螺杆上，所述固定弹簧的一端与所述内圈相连接，所述固定弹簧的另一端与所述齿盘相连接，所述固定螺母设置在所述齿盘和所述联轴器之间。
优选地，所述驱动机构包括连接片，所述外壳内设有第四卡槽，所述连接片与所述第四卡槽相匹配，所述连接片的中部设有让位孔，所述电机的转轴穿过所述让位孔与所述联轴器相连接。
优选地，所述外壳内设有托板，所述托板与所述电机相匹配，所述驱动机构包括缓震弹簧，所述外壳的右端设有凹槽，所述缓震弹簧的一端与所述电机的右端相触接，所述缓震弹簧的另一端与所述凹槽的槽底相触接。
优选地，所述限位机构包括第三限位块、垫片和限位螺母，所述螺杆的左端设有限位部，所述第三限位块套设在所述限位部上，所述垫片设置于所述第三限位块的左端，所述限位螺母套设置于所述垫片的左端，所述限位螺母与所述限位部栓接。
优选地，所述推拉杆的左端铰接有第一连接件，所述第一连接件的另一端设有第一连接孔，所述外壳的右端铰接有第一铰接片，所述第一铰接片的另一端铰接有第二连接件，所述第二连接件的另一端设有第二连接孔。
一种开门机的控制电路，所述外壳内设有控制电路板，所述控制电路板包括控制电路和5V电源，所述控制电路包括运放器A，所述霍尔传感器SENSIR的一端与所述5V电源电性连接，所述霍尔传感器SENSIR的另一端与所述机械式开关S1的一端电性连接，所述霍尔传感器SENSIR的两端并联有电容C1，所述机械式开关的另一端通过电阻R5与所述运放器A的引脚2电性连接，所述运放器A的引脚3通过电阻R3接地，所述运放器A的引脚3通过电阻R4与所述5V电源电性连接，所述机械式开关S1和所述电阻R5的公共端通过电阻R2接地，所述电阻R2并联有电容C2。
优选地，所述控制电路包括运放器B，所述运放器B的引脚6通过电阻R1与所述电阻R5和所述电阻R2的公共端电性连接，所述运放器B的引脚5通过电阻R7接地，所述运放器B的引脚6通过电阻R5与所述5V电源电性连接。
本发明公开的一种开门机及其控制电路，与现有技术不同的是，其有益效果在于，其使用霍尔传感器和机械式开关串联结合，仅需使用两路引线即可完成对电机转速、旋转圈数以及位置基准点的检测，避免的霍尔传感器与机械式开关独立接线带来的接线繁杂的问题，同时位置基准点的设置可解决单纯使用霍尔传感器在重复运行后存在的累计误差不断扩大，以及掉电后控制无法进行位置复位的问题，即可以实现准确定位，无需设置挡块可以避免电机发生损坏，也可以降低安全隐患。
附图说明
图1是本发明提供的立体结构示意图。
图2是本发明提供的平面结构示意图。
图3是本发明提供的局部A的放大示意图。
图4是本发明提供的电机的安装部分示意图。
图5是本发明提供的限位安装壳的结构示意图。
图6是本发明提供的控制电路的电路原理图。
附图标记包括：100、外壳；110、伸缩口；121、第一卡槽；122、第二卡槽；123、第三卡槽；130、第四卡槽；140、托板；150、第一连接件；160、第一铰接片；170、第二连接件；200、推拉杆；210、螺杆；211、限位螺母；212、垫片；213、第三限位块；220、连接块；300、电机；310、连接片；311、让位孔；320、联轴器；330、固定螺母；340、轴承；350、固定弹簧；400、限位安装壳；410、机械式开关；420、霍尔传感器；430、磁铁；440、第一限位块；450、第二限位块；460、齿盘。
具体实施方式
本发明公开了一种开门机及其控制电路，下面结合优选实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
参见附图的图1-6，图1是本发明提供的立体结构示意图，图2是本发明提供的平面结构示意图，图3是本发明提供的局部A的放大示意图，图4是本发明提供的电机的安装部分示意图，图5是本发明提供的限位安装壳的结构示意图，图6是本发明提供的控制电路的电路原理图。
优选实施例。
本实施例提供了一种开门机，包括外壳100，所述外壳100内设有推拉杆200、螺杆210、驱动机构和限位机构，所述螺杆210与所述推拉杆200螺纹连接，所述驱动机构用于驱动所述螺杆210转动，所述外壳100的左端设有伸缩口110，所述推拉杆200与所述伸缩口110相匹配，所述限位机构包括机械式开关410、霍尔传感器420、磁铁430、齿盘460和限位安装壳400，所述限位安装壳400安装在所述外壳100内，所述机械式开关410和霍尔传感器420设置在所述限位安装壳400内，所述霍尔传感器420安装在所述机械式开关410的右端，所述齿盘460安装在所述螺杆210上，所述齿盘460对应于所述霍尔传感器420的前方，所述磁铁430安装在所述限位安装壳400上，所述磁铁430对应于所述霍尔传感器420的后方所述磁铁430设置在所述齿盘460的右端。
优选地，所述驱动机构包括电机300、联轴器320和轴承340，所述联轴器320的一端与所述电机300的转轴相连接，所述联轴器320的另一端与所述螺杆210相连接，所述轴承340包括内圈、外圈和滚珠，所述内圈与所述螺杆210固定连接，所述外壳100内设有第一卡槽121，所述第一卡槽121与所述外圈相匹配，所述推拉杆200内设有活动腔，所述推拉杆200的右端设有连接块220，所述连接块220的中部设有螺纹孔，所述螺纹孔与所述螺杆210相匹配。
优选地，所述外壳100内设有第二卡槽122，所述第二卡槽122置于所述第一卡槽121的后端，所述限位安装壳400安装在所述第二卡槽122内，所述第一卡槽121和所述第二卡槽122通过第三卡槽123连通，所述限位安装壳400的下端设有第一限位块440和第二限位块450，所述第一限位块440抵触在所述第三卡槽123的左端，所述第二限位块450抵触在所述第三卡槽123的右端。
优选地，所述驱动机构包括固定螺母330和固定弹簧350，所述固定弹簧350和固定螺母330套在所述螺杆210上，所述固定弹簧350的一端与所述内圈相连接，所述固定弹簧350的另一端与所述齿盘460相连接，所述固定螺母330设置在所述齿盘460和所述联轴器320之间。
优选地，所述驱动机构包括连接片310，所述外壳100内设有第四卡槽130，所述连接片310与所述第四卡槽130相匹配，所述连接片310的中部设有让位孔311，所述电机300的转轴穿过所述让位孔311与所述联轴器320相连接。
优选地，所述外壳100内设有托板140，所述托板140与所述电机300相匹配，所述驱动机构包括缓震弹簧，所述外壳100的右端设有凹槽，所述缓震弹簧的一端与所述电机300的右端相触接，所述缓震弹簧的另一端与所述凹槽的槽底相触接。
优选地，所述限位机构包括第三限位块213、垫片212和限位螺母211，所述螺杆210的左端设有限位部，所述第三限位块213套设在所述限位部上，所述垫片212设置于所述第三限位块213的左端，所述限位螺母211套设置于所述垫片212的左端，所述限位螺母211与所述限位部栓接。
优选地，所述推拉杆200的左端铰接有第一连接件150，所述第一连接件150的另一端设有第一连接孔，所述外壳100的右端铰接有第一铰接片160，所述第一铰接片160的另一端铰接有第二连接件170，所述第二连接件170的另一端设有第二连接孔。
本实施例提供了一种开门机的控制电路，所述外壳内设有控制电路板，所述控制电路板包括控制电路和5V电源，所述控制电路包括运放器A，所述霍尔传感器SENSIR的一端与所述5V电源电性连接，所述霍尔传感器SENSIR的另一端与所述机械式开关S1的一端电性连接，所述霍尔传感器SENSIR的两端并联有电容C1，所述机械式开关S1的另一端通过电阻R5与所述运放器A的引脚2电性连接，所述运放器A的引脚3通过电阻R3接地，所述运放器A的引脚3通过电阻R4与所述5V电源电性连接，所述机械式开关S1和所述电阻R5的公共端通过电阻R2接地，所述电阻R2并联有电容C2。
优选地，所述控制电路包括运放器B，所述运放器B的引脚6通过电阻R1与所述电阻R5和所述电阻R2的公共端电性连接，所述运放器B的引脚5通过电阻R7接地，所述运放器B的引脚6通过电阻R5与所述5V电源电性连接。
具体地，所述运放器A1的引脚1连接所述电机的控制输入端，所述运放器B的引脚7连接到控制芯片的输入端。
工作原理：所述电机300、螺杆210、机械式开关410和霍尔传感器420均固定安装在所述外壳100内，所述螺杆210与连接块220进行连接，所述第一连接件150连接门体，可以限制所述连接块220旋转，可以确保所述推拉杆200只能左右移动。根据所述霍尔传感器420的元件特性，所述霍尔传感器420的输出引脚的电位随着感应的齿形面的变化输出具有一定低电位70mV和高电位140mV的方波信号，经过运放器A1输出转化为0V与5V的电位信号，为控制器提供旋转角度和旋转速度的识别。到所述推拉杆200接触到所述机械式开关410后，输出端将输出0V的电位信号，为控制器提供到位的判定。本发明通过所述霍尔传感器420感应安装于所述电机300的转轴的齿盘460，通过感应所述齿盘460旋转经过所述霍尔传感器420的齿数，即可输出相应数量的方波电压，为控制器提供信号达到计算所述电机300旋转角度和速度的目的。本发明别于传统将磁铁430直接安装与电机300输出轴端的方式，不需要对磁铁430与电机300轴进行匹配设计，避免与电机300轴连接对磁铁430的磁性的影响。并且本发明的限位机构为一体式结构，仅通过两路线缆即可为控制器提供开门机旋转角度、速度和到位信号，安装简单方便，门体打开和关闭位置不需要通过开门机内部结构或者外置的结构进行调整，仅需通过开门机控制器设置按键的操作对开门机运行的位置进行实时调整，即可完成开关门位置的确认。
值得一提的是，本发明专利申请涉及的霍尔传感器、机械式开关的电路连接和控制器的设计等技术特征应被视为现有技术，这些技术特征的具体结构、工作原理以及可能涉及到的控制方式、空间布置方式采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明专利的发明点所在，本发明专利不做进一步具体展开详述。
对于本领域的技术人员而言，依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种开门机，其特征在于：包括外壳，所述外壳内设有推拉杆、螺杆、驱动机构和限位机构，所述螺杆与所述推拉杆螺纹连接，所述驱动机构用于驱动所述螺杆转动，所述外壳的左端设有伸缩口，所述推拉杆与所述伸缩口相匹配，所述限位机构包括机械式开关、霍尔传感器、磁铁、齿盘和限位安装壳，所述限位安装壳安装在所述外壳内，所述机械式开关和霍尔传感器设置在所述限位安装壳内，所述霍尔传感器安装在所述机械式开关的右端，所述齿盘安装在所述螺杆上，所述齿盘对应于所述霍尔传感器的前方，所述磁铁安装在所述限位安装壳上，所述磁铁对应于所述霍尔传感器的后方；
所述驱动机构包括电机、联轴器和轴承，所述联轴器的一端与所述电机的转轴相连接，所述联轴器的另一端与所述螺杆相连接，所述轴承包括内圈、外圈和滚珠，所述内圈与所述螺杆固定连接，所述外壳内设有第一卡槽，所述第一卡槽与所述外圈相匹配，所述推拉杆内设有活动腔，所述推拉杆的右端设有连接块，所述连接块的中部设有螺纹孔，所述螺纹孔与所述螺杆相匹配；
所述外壳内设有第二卡槽，所述第二卡槽置于所述第一卡槽的后端，所述限位安装壳安装在所述第二卡槽内，所述第一卡槽和所述第二卡槽通过第三卡槽连通，所述限位安装壳的下端设有第一限位块和第二限位块，所述第一限位块抵触在所述第三卡槽的左端，所述第二限位块抵触在所述第三卡槽的右端；
所述驱动机构包括固定螺母和固定弹簧，所述固定弹簧和固定螺母套在所述螺杆上，所述固定弹簧的一端与所述内圈相连接，所述固定弹簧的另一端与所述齿盘相连接，所述固定螺母设置在所述齿盘和所述联轴器之间；
所述外壳内设有控制电路板，所述控制电路板包括控制电路和5V电源，所述控制电路包括运放器A和运放器B，所述霍尔传感器SENSIR的一端与所述5V电源电性连接，所述霍尔传感器SENSIR的另一端与机械式开关S1的一端电性连接，所述霍尔传感器SENSIR的两端并联有电容C1，所述机械式开关S1的另一端通过电阻R5与所述运放器A的引脚2电性连接，所述运放器A的引脚3通过电阻R3接地，所述运放器A的引脚3通过电阻R4与所述5V电源电性连接，所述机械式开关S1和所述电阻R5的公共端通过电阻R2接地，所述电阻R2并联有电容C2，所述运放器B的引脚6通过电阻R1与所述电阻R5和所述电阻R2的公共端电性连接，所述运放器B的引脚5通过电阻R7接地，所述运放器B的引脚5通过电阻R6与所述5V电源电性连接。
2.根据权利要求1所述的开门机，其特征在于：所述驱动机构包括连接片，所述外壳内设有第四卡槽，所述连接片与所述第四卡槽相匹配，所述连接片的中部设有让位孔，所述电机的转轴穿过所述让位孔与所述联轴器相连接。
3.根据权利要求2所述的开门机，其特征在于：所述外壳内设有托板，所述托板与所述电机相匹配，所述驱动机构包括缓震弹簧，所述外壳的右端设有凹槽，所述缓震弹簧的一端与所述电机的右端相触接，所述缓震弹簧的另一端与所述凹槽的槽底相触接。
4.根据权利要求3所述的开门机，其特征在于：所述限位机构包括第三限位块、垫片和限位螺母，所述螺杆的左端设有限位部，所述第三限位块套设在所述限位部上，所述垫片设置于所述第三限位块的左端，所述限位螺母套设置于所述垫片的左端，所述限位螺母与所述限位部栓接。
5.根据权利要求4所述的开门机，其特征在于：所述推拉杆的左端铰接有第一连接件，所述第一连接件的另一端设有第一连接孔，所述外壳的右端铰接有第一铰接片，所述第一铰接片的另一端铰接有第二连接件，所述第二连接件的另一端设有第二连接孔。
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Denomination of invention: A door opener and its control circuit Granted publication date: 20231121 Pledgee: Puyuan Branch of Zhejiang Tongxiang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Zhejiang Jiuyi Electronic Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2024980036722 |