CN206088896U - 一种升降台电磁铁电磁力控制系统 - Google Patents

一种升降台电磁铁电磁力控制系统 Download PDF

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方田
卫卫
石海军
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Abstract

本实用新型公开一种升降台电磁铁电磁力控制系统，主要为了提供一种自主调节、独立工作的升降台电磁力控制系统，包括升降平台、电磁铁、磁力控制装置；电磁铁设置在升降导柱上；磁力控制装置与电磁铁电连接，磁力控制装置包括加速度传感器、电压调节器和信号转换装置；加速度传感器的输出端与信号转换装置的输入端连接，信号转换装置的输出端与电压调节器的输入端连接，电压调节器的输出端与电磁铁电连接；该升降台电磁铁电磁力控制系统利用加速度传感器检测升降台运动的加速度，通过信号转换装置将加速度传感器检测到的信号转换为电压调节器可以接收到的信号，使电压调节器调节电磁铁的供电电压，从而实现对电磁铁的磁力调节。

Description

一种升降台电磁铁电磁力控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种升降台电磁铁电磁力控制系统。
背景技术
升降台在搬运钢铁等材质物品时，为保持物体的平衡，经常会考虑在升降平台工作面设置电磁铁。在不同的运动状态，升降台上的物体所受的力也不同，需要的电磁力也不相同。
传统的升降台电磁铁设计时会将正常工作状态按照所需最大磁力的状态考虑，而电磁铁工作时磁力恒定，并不进行磁力调节，这就导致升降台工作的时候，电磁铁一直保持在高负荷的运行状态。由于电磁铁是通过对线圈励磁产生磁力，所以高负荷的持续工作会产生大量热量，对系统稳定运行和设备寿命带来不利的影响。
常用的电磁铁磁力控制方法是通过位置检测信号来判断升降台的工作状态，从而根据一定的策略对电磁铁磁力进行控制。这种控制方法需要控制器对不同的位置检测信号制定对应的磁力调节策略，这就需要控制器具有一定的运算功能，同时也需要接受位置信号的信号输入模块和面向执行机构的信号输出模块进行配合。这种控制系统的控制方法复杂，硬件成本高，而且对工作环境的要求比较严格。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供一种升降台电磁铁电磁力控制系统，为了实现升降台电磁铁磁力自主调节，降低电磁铁的发热，减少控制系统的硬件成本，同时提升了系统在恶劣环境下工作的稳定性。
为达到上述目的，本实用新型提供的一种升降台电磁铁电磁力控制系统，包括升降平台、电磁铁、磁力控制装置；
所述升降平台包括至少一个升降驱动机构和至少两个升降装置；
所述升降装置包括升降导管，在所述升降导管内设置有升降导柱，所述升降导柱的侧壁上设置有齿条；在所述导管侧壁上对应所述齿条设置有齿轮窗，在所述升降导管外对应所述齿轮窗设置有齿轮箱，所述齿轮箱内设置有与所述齿条啮合的同步齿轮；相邻两个升降装置之间通过一同步轴连接两个同步齿轮；
所述升降驱动机构连接至少一个升降装置中的升降导柱的下端；
所述电磁铁设置在升降导柱的顶部；
所述磁力控制装置包括加速度传感器、电压调节器和信号转换装置；所述加速度传感器的输出端与信号转换装置的输入端连接，信号转换装置的输出端与电压调节器的输入端连接，电压调节器的输出端与电磁铁电连接。
较佳的，所述电磁铁上设置有励磁线圈，所述励磁线圈上设置有过热保护器。
较佳的，所述电磁铁上设置有断电自保护装置。
较佳的，所述移动式限位挡块包括：挡块本体、限位传感器、用于驱动所述挡块沿型材运动方向往复运动的移动机构，所述限位传感器设置在挡块本体相对于角钢运动方向的侧面，所述移动机构设置在挡块本体的底部。
较佳的，所述移动式限位挡块包括：挡块本体、限位传感器、用于驱动所述挡块沿型材运动方向往复运动的移动机构，所述限位传感器设置在挡块本体相对于角钢运动方向的侧面，所述移动机构设置在挡块本体的底部。
较佳的，所述移动机构包括支架、滑块、电机，所述支架上设置有导轨，所述导轨上方设置有丝杠，所述丝杠一端与电机连接，另一端与支架连接，所述丝杠与导轨之间设置有与所述丝杠和导轨相适配的滑块。
较佳的，所述滑块沿导轨按照预定距离做往复运动。
较佳的，所述限位传感器为光电开关、接近开关或位置传感器。
本实用新型一种升降台电磁铁电磁力控制系统，当加速度传感器的输出信号类型和电压调节器的输入信号类型一致时，信号转换装置可以取消；当加速度传感器的输出信号类型和电压调节器的输入信号类型不一致时，利用信号转换装置将加速度信号转换成电压调节器可以接受的信号类型；通过加速度传感器检测升降台运动的加速度，将加速度传感器输出信号作为控制系统的反馈信号；通过电压调节器作为电磁铁磁力调节的执行机构，接收加速度传感器的输出信号作为磁力调节的输入信号。通过加速度传感器得到反馈信号，通过电压调节器作为执行机构，直接构成对升降台电磁铁磁力进行调节的闭环控制系统。
附图说明
图1是本实用新型提供的升降台电磁铁电磁力控制系统框图；
图2是本实用新型提供的升降台电磁铁电磁力控制系统元器件分布图；
图3是本实用新型提供的升降台电磁铁电磁力控制系统方法流程图；
图4是本实用新型升降台的结构视图；
图5是本实用新型移动式限位挡块结构视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。
如图2和图4所示，本实用新型一种升降台电磁铁电磁力控制系统，包括升降平台、电磁铁、磁力控制装置；
所述升降平台包括至少一个升降驱动机构906和至少两个升降装置；
所述升降装置包括升降导管908，在所述升降导管908内设置有升降导柱902，所述升降导柱的侧壁上设置有齿条904；在所述导管侧壁上对应所述齿条904设置有齿轮窗，在所述升降导管外对应所述齿轮窗设置有齿轮箱，所述齿轮箱内设置有与所述齿条啮合的同步齿轮916；相邻两个升降装置之间通过一同步轴915连接两个同步齿轮916；升降驱动机构连接至升降装置中的升降导柱902的下端，驱动导柱上升或者下降；
所述电磁铁1设置在升降导柱902的顶部；升降平台同步移动部位安装有加速度传感器2，在电磁铁励磁装置进线侧安装电压调节器3，在电压调节器信号接收端安装有信号转换装置4。
加速度传感器2的输出信号送到信号转换装置中，将传感器信号转换为电压调节器3可以接受的类型。通过传感器检测区间的调节，设定加速度信号的限值。通过电压调节器3设定范围的调节，设定电压输出的限值。两个信号数值区间设定后，就限定了系统的反馈控制策略，电磁力控制系统会按照此策略自动进行磁力调节。
如图5所示，本实用新型设置在磁铁升降平台上的移动式挡块，包括挡块本体801、限位开关802、移动机构803，所述限位开关802设置在挡块本体相对于角钢运动方向的侧面；所述的移动机构包括支架804、滑块805和丝杠806，所述支架上设置有轨道809，轨道809上方沿轨道方向设置有丝杠806，所述丝杠806一端与电机807的输出轴连接，另一端与支架端另一端连接，在所述丝杠806上设置有与所述丝杠和轨道相适配的滑块，所述挡块本体焊接在滑块805上；所述滑块沿导轨809做往复运动，移动的距离与角钢翼板宽度的
升降台运动机构工作时，电磁铁开始工作，加速度传感器的信号作为反馈送到电压调节器中，通过调节电磁铁励磁电压来控制电磁力。当升降台运动加速度大时，为维持搬运物品的平衡所需的力也大，系统就会自动提高电磁铁励磁电压，从而加大电磁力，保持物品稳定。当升降台运动平稳时，为保持搬运的平衡所需的力小，系统就会自动降低电磁铁励磁电压，减少磁铁发热，从而延长设备寿命。
本实用新型一种升降台电磁铁电磁力控制系统通过加速度信号通过映射关系直接对电磁铁线圈电压进行调节的控制方法。加速度信号与电压调节信号的直接映射关系见下式：
其中：Uadj为电压调节信号，Ulow为工作电压下限，Uupp为电压调节上限，Apl为升降台运动部件的加速度，Alb为加速度检测误差限值，Aub为最大工作状态时的加速度限值。
以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种升降台电磁铁电磁力控制系统，其特征在于，包括升降平台、电磁铁、磁力控制装置；
所述升降平台包括至少一个升降驱动机构和至少两个升降装置；
所述升降装置包括升降导管，在所述升降导管内设置有升降导柱，所述升降导柱的侧壁上设置有齿条；在所述导管侧壁上对应所述齿条设置有齿轮窗，在所述升降导管外对应所述齿轮窗设置有齿轮箱，所述齿轮箱内设置有与所述齿条啮合的同步齿轮；相邻两个升降装置之间通过一同步轴连接两个同步齿轮；
所述升降驱动机构连接至少一个升降装置中的升降导柱的下端；
所述电磁铁设置在升降导柱的顶部；
所述磁力控制装置包括加速度传感器、电压调节器和信号转换装置；所述加速度传感器的输出端与信号转换装置的输入端连接，信号转换装置的输出端与电压调节器的输入端连接，电压调节器的输出端与电磁铁电连接。
2.根据权利要求1所述的一种升降台电磁铁电磁力控制系统，其特征在于：所述电磁铁上设置有励磁线圈，所述励磁线圈上设置有过热保护器。
3.根据权利要求1所述的一种升降台电磁铁电磁力控制系统，其特征在于：所述电磁铁上设置有断电自保护装置。
4.根据权利要求1所述的一种升降台电磁铁电磁力控制系统，其特征在于：所述电磁铁的一侧设置有移动式限位挡块。
5.根据权利要求4所述的一种升降台电磁铁电磁力控制系统，其特征在于：所述移动式限位挡块包括：挡块本体、限位传感器、用于驱动所述挡块沿型材运动方向往复运动的移动机构，所述限位传感器设置在挡块本体相对于角钢运动方向的侧面，所述移动机构设置在挡块本体的底部。
6.根据权利要求5所述的一种升降台电磁铁电磁力控制系统，其特征在于：所述移动机构包括支架、滑块、电机，所述支架上设置有导轨，所述导轨上方设置有丝杠，所述丝杠一端与电机连接，另一端与支架连接，所述丝杠与导轨之间设置有与所述丝杠和导轨相适配的滑块。
7.根据权利要求6所述的一种升降台电磁铁电磁力控制系统，其特征在于：所述滑块沿导轨按照预定距离做往复运动。
8.根据权利要求5所述的一种升降台电磁铁电磁力控制系统，其特征在于：所述限位传感器为光电开关、接近开关或位置传感器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108483328A (zh) * 2018-05-17 2018-09-04 浙江工业大学 升降台随动检测保护装置
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