CN211736820U - 具有智能电子行程限位的开门机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有智能电子行程限位的开门机，包括电机、减速装置、手动离合器、导链、方波发生器、方波检测单元及电机控制单元，电机包括转子轴，减速装置包括蜗杆蜗轮，转子轴前端与蜗杆连接，手动离合器分别与转子轴一端、导链连接。方波发生器安装在转子轴一端，方波检测单元包括双霍尔检测元件和脉冲检测电路，双霍尔检测元件安装在方波发生器一侧不接触的相邻位置，且间距应小于3毫米，双霍尔检测元件与脉冲检测电路相连接，控制单元包括单片机和控制装置，单片机的一端连接脉冲检测电路，另一端连接控制装置。具有成本低、结构简单、易于组装、可靠性高、寿命长、既能检测手动开/关门时的行程、又具有遇阻力检测控制功能的优点。

Description

具有智能电子行程限位的开门机

技术领域

本实用新型涉及一种开门机，特别是一种具有智能电子行程限位的开门机。

背景技术

工业滑升门、平移门开门机、商用卷帘门的开门机，行程限位通常为机械式行程限位，也有部分产品采用电子式行程限位。机械式行程限位的开门机的突出缺点是限位不准确，且随着使用时间延长，限位行程误差越来越大。采用蜗轮蜗杆减速的开门机，其行程限位主要采用码盘编码式或者单级霍尔元件检测式的电子式行程限位。采用码盘编码式，需机电结合，用光电耦合器检测方波信号，机械结构复杂、精密，制造成本高，且随着使用年限加长，光电耦合器有灰尘覆盖后易发生检测失误情况，造成限位失控。采用单级霍尔元件检测式，在有电情况下手动开关门，开门机无法识别门的行程，行程限位不准确。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种成本低、结构简单、易于组装、可靠性高、寿命长、既能检测手动开/关门时的行程、又具有遇阻力检测控制功能的电子行程限位开门机，克服了现有技术的不足。

本实用新型具有智能电子行程限位的开门机，包括电机、减速装置、手动离合器、导链，所述电机包括转子轴，所述减速装置包括蜗杆和蜗轮，所述转子轴前端与所述蜗杆连接，所述手动离合器分别与所述转子轴一端、所述导链连接，所述开门机还包括方波发生器、方波检测单元及电机控制单元，所述方波发生器安装在所述转子轴一端，所述方波检测单元包括双霍尔检测元件和脉冲检测电路，所述双霍尔检测元件安装在所述方波发生器一侧不接触的相邻位置，且间距应小于3毫米，所述双霍尔检测元件与所述脉冲检测电路相连接，所述控制单元包括单片机和控制装置，所述单片机的一端连接所述脉冲检测电路，另一端连接所述控制装置。

进一步，所述电机具体为直流电机，所述蜗杆和蜗轮为第一级减速结构，所述减速装置的第二级减速结构为安装在蜗轮轴上的主动齿轮和与主动齿轮啮合的从动齿轮，所述方波发生器安装在所述转子轴的前端。

进一步，所述电机具体为交流电机，所述方波发生器安装在所述转子轴的后端。

进一步，所述方波发生器为有NS极的磁环。

进一步，所述磁环的极数为1-5个。

本实用新型的有益效果是：开门机的方波检测单元通过双霍尔检测元件测得脉冲信息，通过脉冲检测电路传输到单片机中，单片机根据脉冲信息通过预置的逻辑算法，判断出电机的运转圈数和电机的运转方向，再计算出运动的距离，发送控制命令到控制装置，从而实现开门、关门的电子限位功能。未停电的情况下手动拉动导链开关门时，单片机同样能判断电机的转子轴运转圈数和运转方向，保证开门机行程不变。停电的情况下，无论是否通过手动导链开、关门，来电后，单片机均执行开门程序直到门体到全开位置，之后，单片机自动执行关门动作，当门体到达关门位置后，再执行电动开、关门时，单片机便按事先设定的行程限位自动执行开、关动作。此外，当开门机遇到阻力时，双霍尔检测元件测得的脉冲信号变弱，单片机按预置的逻辑算法发送控制指令到控制装置。

本实用新型采用双霍尔元件检测式电子行程限位的开门机，既能检测开门机电机转子轴的旋转圈数、方向，在开门机有电的情况下，又能检测因手动开关门电机旋转时的转子轴旋转圈数，这样，开门机便能准确记录行程位置，确保行程准确无误。由于该电子行程限位是采用精小芯片，体积小，与单片机电路结合，通过逻辑程序控制，无需复杂的减速机构和部件，既节约了成本，节省了开门机空间，又提高了开门机使用的可靠性。

本实用新型的具有智能电子行程限位的开门机与现有技术相比，检测装置与开门机形成一体、安装开门机时无需另行对行程限位调试、设定，制造成本低、生产组装整机效率高，停电再来电后，开门机自行执行开、关门动作，具有行程准确可靠、易维修、好设定、寿命长等优点。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式1结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式2结构示意图；

图3是电机反转时双霍尔检测元件的周期波形时间差示意图；

图4是电机正转时双霍尔检测元件的周期波形时间差示意图。

具体实施方式

如图1所示：18为开门机机壳，机壳18固定在前后铝端盖19上，机壳18内安装有电机12，铝端盖19前端盖安装有减速箱16。减速箱16内有第一级蜗轮蜗杆式减速结构，包括与电机12输出轴相接的蜗杆10和与蜗杆10啮合的蜗轮11。第二级齿轮减速结构是安装在蜗轮轴上的主动齿轮17和与主动齿轮17啮合的从动齿轮2。电机12的转子轴14为第一级蜗轮蜗杆减速结构的输入轴。在工作时，蜗杆10作为本开门机的第一动力输出轴，经蜗轮11第一级减速，蜗轮11的轴上有主动齿轮17，同时啮合从动齿轮2，形成第二级减速，达到开门机输出转速18～30rpm的要求，作为开门机动力输出。从动齿轮2内孔装有带键槽的输出轴1。电机12的转子轴14通过轴承13支承在铝端盖19上。在电机12的前端蜗杆10的轴上固定安装有方波发生器4，方波发生器4为选用的磁环，磁环的极数为1-5个。在减速箱16端盖上方开有双霍尔检测元件5固定孔，双霍尔检测元件5与磁环之间的间距应小于3毫米。双霍尔检测元件5与减速箱16内的脉冲检测电路6相接，脉冲检测电路6与单片机7相接，单片机7连接电机12的控制装置8。9为安装单片机7和控制装置8的独立箱体。电机12的外侧有机壳18，机壳18与前后铝端盖19固定，在铝端盖19后端固定有手动离合器15，手动拉动导链20带动手动离合器15开关门。

如图2所示：18为开门机机壳，机壳18上固定安装有电机12，电机12的输出轴接蜗杆10，蜗杆10与蜗轮11啮合，形成蜗轮蜗杆式减速机构，蜗轮11的内孔安装本开门机的输出轴。经一级蜗轮蜗杆减速后，达到开门机输出转速18～30rpm要求。在工作时，蜗杆10作为本开门机的动力输出轴。电机12的转子轴14后端通过轴承13支承在机壳18上。在电机12的转子轴14后端固定安装有方波发生器4，方波发生器4为选用的磁环，磁环的极数为1-5个。在机壳18内侧，有固定双霍尔检测元件5的固定板，双霍尔检测元件5与磁环之间的间距应小于3毫米。双霍尔检测元件5与机壳18内的脉冲检测电路6相接，脉冲检测电路6与单片机7相接，单片机7与电机12的控制装置8相接。9为安装单片机7板和制装置8的独立箱体。在机壳18后端固定有手动离合器15，手动拉动导链20带动手动离合器15开关门。

如图3、4所示：其中A为双霍尔检测元件5中第一霍尔检测元件检测的周期波形图，B为双霍尔检测元件5中第二霍尔检测元件检测的周期波形图。如图1～4所示：本实用新型实施方式的工作原理为：在电机12正常旋转的过程中，安装在转子轴14上的磁环每接近双霍尔检测元件5一次，双霍尔检测元件5的两个霍尔检测元件分别发出一个脉冲信号，通过脉冲检测电路6传输到单片机7中，单片机7通过计算脉冲个数来判断电机12的运转圈数，单片机7通过检测两个脉冲信号起始时间来辨别电机旋转方向，即第一个霍尔检测元件脉冲信号起始时间早于第二个霍尔检测元件脉冲信号起始时间时，电机12为正转，反之，电机12为反转。单片机7通过预置的逻辑算法再计算出运动的距离，发送控制命令到控制装置8，从而实现开门、关门的电子限位功能。未停电的情况下手动拉动导链20开关门时，单片机7同样能判断电机12的转子轴14运转圈数和运转方向，保证开门机行程不变。停电的情况下，无论是否通过手动拉动导链20开、关门，来电后，单片机7均执行开门程序直到门体到全开位置，之后，单片机7自动执行关门动作，当门体到达关门位置后，再执行电动开、关门时，单片机7便按事先设定的行程限位自动执行开、关动作。此外，当开门机遇到阻力时，双霍尔检测元件5测得的脉冲信号变弱，单片机7按预置的逻辑算法发送控制指令到控制装置8。

Claims (5)

1.一种具有智能电子行程限位的开门机，包括电机（12）、减速装置、手动离合器（15）、导链（20），所述电机（12）包括转子轴（14），所述减速装置包括蜗杆（10）和蜗轮（11），所述转子轴（14）前端与所述蜗杆（10）连接，所述手动离合器（15）分别与所述转子轴（14）一端、所述导链（20）连接，其特征在于：所述开门机还包括方波发生器（4）、方波检测单元及电机控制单元，所述方波发生器（4）安装在所述转子轴（14）一端，所述方波检测单元包括双霍尔检测元件（5）和脉冲检测电路（6），所述双霍尔检测元件（5）安装在所述方波发生器（4）一侧不接触的相邻位置，且间距应小于3毫米，所述双霍尔检测元件（5）与所述脉冲检测电路（6）相连接，所述控制单元包括单片机（7）和控制装置（8），所述单片机（7）的一端连接所述脉冲检测电路（6），另一端连接所述控制装置（8）。

2.根据权利要求1所述的具有智能电子行程限位的开门机，其特征在于：所述电机（12）具体为直流电机（12），所述蜗杆（10）和蜗轮（11）为第一级减速结构，所述减速装置的第二级减速结构为安装在蜗轮轴上的主动齿轮（17）和与主动齿轮（17）啮合的从动齿轮（2），所述方波发生器（4）安装在所述转子轴（14）的前端。

3.根据权利要求1所述的具有智能电子行程限位的开门机，其特征在于：所述电机（12）具体为交流电机（12），所述方波发生器（4）安装在所述转子轴（14）的后端。

4.根据权利要求1或2或3所述的具有智能电子行程限位的开门机，其特征在于：所述方波发生器（4）为有NS极的磁环。

5.根据权利要求4所述的具有智能电子行程限位的开门机，其特征在于：所述磁环的极数为1-5个。

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