CN221000760U - 一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置，属于道闸设备技术领域，包括栏杆机、红外光栅传感器、继电器，红外光栅传感器包括为红外光栅传感器发射端、红外光栅传感器接收端；在收费车道两侧的左收费船岛和右收费船岛上分别相对设置红外光栅传感器发射端和红外光栅传感器接收端，红外光栅传感器设置在来车方向栏杆机后面，红外光栅传感器通过继电器电连接至控制系统；本装置通过红外光栅传感器做最后的保障，避免误砸车现象的产生。

Description

一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置

技术领域

本实用新型涉及道闸设备技术领域，特别是一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置。

背景技术

高速公路车道栏杆机又称挡车器，专门用于高速公路收费车道上限制机动车行驶的通道出入口管理设备，电动栏杆机可以通过收费站车道系统实行自动管理状态。但由于高速公路收费车道自动栏杆机采用地感线圈感应车辆通过状态来控制其栏杆臂的抬落工作。一至六型货车及其它专项作业车、特种作业车辆均能驶入ETC车道进行缴费出站，在这种超长车身超高底盘的货车和特殊车辆通过车道自动栏杆机时，落杆线圈往往检测不到超高或者超长部分的金属属性，导致栏杆会出现误砸车的现象，对栏杆造成损坏的同时也易引起纠纷，为避免误砸车带来的安全风险，有必要对栏杆机进行改进，以消除安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置，包括栏杆机、红外光栅传感器、继电器，红外光栅传感器包括为红外光栅传感器发射端、红外光栅传感器接收端；其特征在于：在收费车道两侧的左收费船岛和右收费船岛上分别相对设置红外光栅传感器发射端和红外光栅传感器接收端，红外光栅传感器设置在来车方向栏杆机后面，红外光栅传感器通过继电器电连接至控制系统；

所述栏杆机包括外壳、台板、第一转轴座、栏杆转轴、蜗轮蜗杆机构、驱动电机、第三转轴座；在外壳上部固定设置台板，台板上设置第一转轴座，第一转轴座内转接设置栏杆转轴，栏杆转轴上连接设置蜗轮蜗杆机构的蜗轮，蜗轮蜗杆机构的蜗杆连接至驱动电机，驱动电机设置在外壳内并电连接至控制系统。

可选的，红外光栅传感器设置在栏杆机后面0.1m以内。

可选的，栏杆机包括第一齿轮、第二转轴座、第二齿轮、第三转轴座、齿轮槽；在栏杆转轴上设置第一齿轮，在台板上设置供第一齿轮通过的齿轮槽，在外壳内壁上设置第二转轴座，第二转轴座通过转轴转接设置第二齿轮和蜗轮蜗杆机构的蜗轮，第二齿轮与第一齿轮啮合；在外壳的底部设置第三转轴座，蜗轮蜗杆机构的蜗杆的一端转接在第三转轴座上并与蜗轮啮合。

可选的，在第一齿轮上设置有限位块。

可选的，控制系统包括栏杆机控制单元、直流电源和收费软件系统；直流电源电连接至红外光栅传感器和继电器，红外光栅传感器电连接至继电器，继电器电连接至栏杆机的控制单元，栏杆机的控制单元电连接至收费软件系统。

本实用新型具有以下优点：

本装置通过红外光栅传感器的信号来判断车辆是否完全通过，并把信号返回栏杆机，栏杆机只有收到完整的车辆通过信号后，上传到收费系统软件进行判断后才会落杆，当车辆还处于检测光幕内的时候，表示车辆还为完全脱离栏杆机，此时的栏杆机在红外光栅传感器的触发下，控制其处于打开状态，这样，即使落杆线圈没有检测到车辆，也还有红外光栅传感器做最后的保障，避免误砸车现象的产生；而且，本装置通过蜗轮蜗杆机构来作为驱动栏杆转轴的传动部件，由于蜗轮蜗杆机构的特性，其只有电机驱动的蜗杆作为主动件时才方便转动，而当驱动电机停机后，蜗轮由于栏杆的扭转，会带动蜗轮转动，但是，由于蜗轮蜗杆机构的减速比传动特性，在反过来的时候，其无电机主动驱动时由栏杆的自身重力驱动非常困难，在加上电机本身的自锁，能够有效的防止栏杆关闭而保持稳定的状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的安装布置结构示意图。

图2为本实用新型的原理图。

图3为本实用新型的接线原理图。

图4为本实用新型的栏杆机的结构示意图一。

图5为本实用新型的栏杆机的结构示意图二。

图6为本实用新型的栏杆机A-A向剖视图。

图7为本实用新型的栏杆机B-B向剖视图。

图中，为红外光栅传感器发射端(1)、为红外光栅传感器接收端(2)、左收费船岛(3)、右收费船岛(4)、栏杆机(5)收费岗亭(6)、栏杆机控制单元(101)、红外光栅传感器(102)、继电器(103)、收费软件系统(104)、直流电源(105)、台板(51)、第一转轴座(52)、栏杆转轴(53)、第一齿轮(54)、第二转轴座(55)、第二齿轮(56)、蜗轮蜗杆机构(57)、驱动电机(58)、第三转轴座(59)、齿轮槽(510)、限位块(511)。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示的一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置，包括栏杆机5、红外光栅传感器102、继电器103，其中，红外光栅传感器102包括为红外光栅传感器发射端1和红外光栅传感器接收端2。在本装置中，在原来的收费车道两侧的左收费船岛3和右收费船岛4上分别相对设置红外光栅传感器发射端1和红外光栅传感器接收端2，二者对射形成检测光幕，方便来车检测。红外光栅传感器102设置在来车方向栏杆机5后面，以保证当车辆处于栏杆机5下方的时候，检测光幕是能够被阻挡的。红外光栅传感器102通过继电器103电连接至控制系统进行统一的控制。在本装置中，通过红外光栅传感器102的信号来判断车辆是否完全通过，并把信号返回栏杆机5，栏杆机5只有收到完整的车辆通过信号后，上传到收费系统软件进行判断后才会落杆。当车辆还处于检测光幕内的时候，表示车辆还为完全脱离栏杆机5，此时的栏杆机5在红外光栅传感器102的触发下，控制其处于打开状态，这样，即使落杆线圈没有检测到车辆，也还有红外光栅传感器102做最后的保障，避免误砸车现象的产生。在这个过程中，栏杆机5的状态保持尤为重要，需要栏杆机5有足够的强度进行保持，因此，本申请提供一种较为稳定的栏杆机结构，如图4所述，栏杆机5包括外壳、台板51、第一转轴座52、栏杆转轴53、蜗轮蜗杆机构57、驱动电机58、第三转轴座59。本装置在外壳上部固定设置台板51用以安放部件，台板51上通过螺钉紧固连接设置第一转轴座52，第一转轴座52内转接设置栏杆转轴53，栏杆就连接在该栏杆转轴53上随着其转动而抬起或者是放下。本装置的栏杆转轴53上连接设置蜗轮蜗杆机构57的蜗轮，蜗轮蜗杆机构57的蜗杆连接至驱动电机58，驱动电机58设置在外壳内并电连接至控制系统。本装置中，通过蜗轮蜗杆机构57来作为驱动栏杆转轴53的传动部件，由于蜗轮蜗杆机构57的特性，其只有电机驱动的蜗杆作为主动件时才方便转动，而当驱动电机停机后，蜗轮由于栏杆的扭转，会带动蜗轮转动，但是，由于蜗轮蜗杆机构的减速比传动特性，在反过来的时候，其无电机主动驱动时由栏杆的自身重力驱动非常困难，在加上电机本身的自锁，能够有效的防止栏杆关闭而保持稳定的状态。

作为可选的，为了使落杆线圈的检测和红外光栅传感器102的检测二者不易相隔较远，红外光栅传感器102设置在栏杆机5后面0.1m以内。同时，也是让前一辆车通过后能够快速的对系统进行回位。

在另一个实施例中，直接通过蜗轮蜗杆机构连接栏杆转轴53并不方便整个设备的安装调整和稳定，如图5、图6和图7所示，本实施例的栏杆机5还包括第一齿轮54、第二转轴座55、第二齿轮56、第三转轴座59、齿轮槽510。具体的，在栏杆转轴53上设置第一齿轮54，在台板51上设置供第一齿轮54通过的齿轮槽510，在外壳内壁上设置第二转轴座55，第二转轴座55通过转轴转接设置第二齿轮56和蜗轮蜗杆机构57的蜗轮，第二齿轮56与第一齿轮54啮合；在外壳的底部设置第三转轴座59，蜗轮蜗杆机构57的蜗杆的一端转接在第三转轴座59上并与蜗轮啮合。如此，整个结构布置合理，哥转动连接位置稳固，更方便栏杆的动作。

作为可选的，为了避免栏杆在抬起或是放下的过程中过度的旋转，在第一齿轮54上设置有限位块511，限位块511限制了其能够转动的角度，使栏杆只能在限定的角度内转动。

在本装置中，为了方便整个系统的联动控制，如图2所示，控制系统包括栏杆机控制单元101、直流电源和收费软件系统104；直流电源105电连接至红外光栅传感器102和继电器103，红外光栅传感器102电连接至继电器103，继电器103电连接至栏杆机5的控制单元，栏杆机5的控制单元电连接至收费软件系统104。在连接使用的过程中，如图3所示，蓝线及棕线为光栅电源线，供电电压为直流(电源来自于收费亭内)；黄线、灰线为光栅用于接收端和发射端通讯线进行相互连接；接收端红线为检测信号输出线，其输出直流电压，连接至继电器103的线圈。继电器103线圈输出直流电压，继电器103中取一组常闭触点、接至栏杆机控制单元101有车检测反馈点。栏杆机控制单元101与收费软件系统104的IO控制卡相连接，完成信号输入配合软件做出相应的判断依据，并以此为据向栏杆机5发出控制指令进而控制栏杆臂的抬落动作。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置，包括栏杆机(5)、红外光栅传感器(102)、继电器(103)，红外光栅传感器(102)包括为红外光栅传感器发射端(1)、红外光栅传感器接收端(2)；其特征在于：在收费车道两侧的左收费船岛(3)和右收费船岛(4)上分别相对设置红外光栅传感器发射端(1)和红外光栅传感器接收端(2)，红外光栅传感器(102)设置在来车方向栏杆机(5)后面，红外光栅传感器(102)通过继电器(103)电连接至控制系统；所述栏杆机(5)包括外壳、台板(51)、第一转轴座(52)、栏杆转轴(53)、蜗轮蜗杆机构(57)、驱动电机(58)、第三转轴座(59)；在外壳上部固定设置台板(51)，台板(51)上设置第一转轴座(52)，第一转轴座(52)内转接设置栏杆转轴(53)，栏杆转轴(53)上连接设置蜗轮蜗杆机构(57)的蜗轮，蜗轮蜗杆机构(57)的蜗杆连接至驱动电机(58)，驱动电机(58)设置在外壳内并电连接至控制系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置，其特征在于：所述红外光栅传感器(102)设置在栏杆机(5)后面0.1m以内。

3.根据权利要求1所述的一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置，其特征在于：所述栏杆机(5)包括第一齿轮(54)、第二转轴座(55)、第二齿轮(56)、第三转轴座(59)、齿轮槽(510)；在栏杆转轴(53)上设置第一齿轮(54)，在台板(51)上设置供第一齿轮(54)通过的齿轮槽(510)，在外壳内壁上设置第二转轴座(55)，第二转轴座(55)通过转轴转接设置第二齿轮(56)和蜗轮蜗杆机构(57)的蜗轮，第二齿轮(56)与第一齿轮(54)啮合；在外壳的底部设置第三转轴座(59)，蜗轮蜗杆机构(57)的蜗杆的一端转接在第三转轴座(59)上并与蜗轮啮合。

4.根据权利要求3所述的一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置，其特征在于：在第一齿轮(54)上设置有限位块(511)。

5.根据权利要求1所述的一种基于红外光栅的自动栏杆机防砸车装置，其特征在于：所述控制系统包括栏杆机控制单元(101)、直流电源和收费软件系统(104)；直流电源电连接至红外光栅传感器(102)和继电器(103)，红外光栅传感器(102)电连接至继电器(103)，继电器(103)电连接至栏杆机(5)的控制单元，栏杆机(5)的控制单元电连接至收费软件系统(104)。