CS273478B1 - Actuating unit for contactless lever actuator - Google Patents

Description

Vynález se týká akčního členu bezkontaktních pákových ovladačů používaných pro řízení pohonů pracovních strojů. Pákové ovladače jsou podle funkce řešeny jako plynulé nebo stupňovité - několikapolohové. Z hlediska vlastního provedení lze pákové ovladače rozdělit na ovladače kontaktní a bezkontaktní. Jedním ze způsobů řešení bezkontaktních ovladačů je využití principu ovlivňování optické vazby optoelektronických prvků.

Akčním členem těchto ovladačů je myšleno uspořádání a provedení optoelektronických prvků a clonky, určené k ovlivňování optické vazby. Známé řešení akčního členu je takové, že pohyblivá clonka je umístěna mezi páry optoelektronických prvků, tj. mezi vysílacím a přijímacím optoelektronickým prvkem. 7 její střední části je vytvořena mezera. 7 nulové poloze páky ovladače jsou páry optoelektronických prvků rozmístěny souměrně po obou stranách této mezery. Pohyb clonky je odvozen od pohybu páky ovladače, na kterou působí obsluha. 7 každé pracovní poloze páky ovladače je odcloněn, resp. zacloněn, právě jeden optoelektronický pár, tzn. že s narůstající výchylkou páky ovladače se zvětšuje i počet ovlivněných optoelektronických párů. Současná provedení jsou charakteristická tím, že počet optoelektronických párů je roven součtu pracovních poloh páky ovladače v obou směrech. Nevýhodou řešení je větší počet optoelektronických prvků a s tím související větší pracnost, vyšší výrobní i materiálové náklady.

Tyto nevýhody odstraňuje akční člen bezkontaktního pákového ovladače podle vynálezu, který pracuje na principu ovlivňování optické vazby optoelektronických prvků. Obsahuje pohyblivý člen působící jako clonka a nepohyblivý člen, který je tvořen alespoň jedním optoelektronickým párem, složeným alespoň z jednoho vysílacího' a alespoň z jednoho přijímacího optoelektronického prvku, který je elektricky spojen s dekodérem signálů. Jeho podstata spočívá v tom, že clonka je provedena tak, že její střední část je plná, přičemž rozměr střední části je roven N-násohku rozteče optoelektronických párů, kde N je počet optoelektronických párů. 7ně střední části clonky jsou souměrně vytvořené mezery, přičemž šířka mezery se rovná alespoň jedné rozteči optoelektronických párů.

Příkladné provedení akčního členu bezkontaktního pákového ovladače je znázorněno na výkresech, kde na obr. 1 je uspořádání akčního členu pro 4 polohy v každém směru, včetně elektrického propojení s navazujícím dekodérem, obr. 2 a 3 je v řezu uspořádání akčního členu pro čtyři polohy páky ovladače v každém směru.

Na obr. 1 je znázorněno uspořádání akčního členu pro 4 pracovní polohy v každém směru. Znázorněné zapojení se skládá z vysílacích optoelektronických prvků 1,

2, 2» 1» které jsou napájeny z napáječe 13, přijímacích optoelektronických prvků 8, 9» 22» 41; které jsou elektricky spojeny s dekodérem 12i Mezi vysílacími optoelektronickými prvky 1, 2,, 2» 4 a přijímacími optoelektronickými prvky 8, 9, 10, 11 je umístěna clonka 5. Clonka 5 je provedena tak, že střední část 6_ je plná, tzn. olonicí. Po obou stranách střední části 6 jsou vytvořeny mezery χ, jejichž velikost je rovna dvojnásobku rozteče optoelektronických prvků. Eři vychylování páky z nulové polohy clonka 2 ovlivňuje optickou vazbu nejdříve optoelektronického páru složeného z optoelektronických prvků 1, 8, případně optoelektronických prvků 4, 11 při vychýlení páky opačným směrem, při dalším vychylování vždy současně dvou za sebou následujících optoelektronických párů. Elektrické buzení vysílacích optoelektronických prvků 1, 2, 2» 4 zajišťuje napaječ 13. Je možné buí současné buzení všech vysílacích optoelektronických prvků nebo jejich časově multiplexní buzení (tj. buzení pouze jednoho vysílacího optoelektronického prvku s jejich postupným střídáním). 7ývody přijímacích optoelektronických prvků 8, 2» 22» 41 jsou připojeny k ovládacím obvodům pohonů, které zahrnují i funkci dekodéru 12. Funkce dekodéru 12 spočívá ve vytvoření dalšího jednoho nebo dvou signálů pro řízení směru pohybu pohonu

CS 273478 Bl v závislosti na signálech od ovladače a v přiřazení signálů pro řízení pohonu.

Funkce dekodéru 12 pro čtyřstupňové řízení rychlosti pohonu v obou směrech, při akčním členu ovladače se čtyřmi optoelektronickými páry podle obr, 1 je popsána v tabulce.

Tabulka

SMĚR	STUPEŇ	8	9,10	11	s
V
í.	IV	0	1	1	1
E	III	0	1	0	1
V	II	'1	1	0	1
0	I	1	0	0	1
	0	0	0	0	X
V	I	0	0	1	0
P	II	0	1	1	0
R	III	0	1	0	0
A V P	IV	1	1	0	0

Poznámka: X - libovolná hodnota

Hodnota vytvořeného signálu S pro řízení směru pohonu je při klidové poloze ovladače libovolná, při vychylování ovladače jedním směrem je logická 1, při vychylování druhým směrem je logická 0. Hodnota signálu S je měněna pouze při přechodu z klidu do první polohy libovolného směru, případně při přechodu z první polohy libovolného směru do polohy klidové. Na obr. 1 je rovněž znázorněno elektrické spojování optoelektronických prvků akčního členu. Krajním optoelektronickým prvkům, tj. vysílačům nebo přijímačům, jsou přiřazeny samostatné signály. Vysílací optoelektronické prvky 2 a 2 jsou spojeny a je jim přiřazen elektrický signál, stejným způsobem jsou uspořádány přijímací optoelektronické prvky 9 a 10. Z uvedeného plyne, Že akční člen pákového ovladače se čtyřmi polohami v obou směrech a s polohou nulovou vyžaduje pro funkci přiřazení pouze tří elektrických signálů. Obecně platí, že počet elektrických signálů akčního členu M je roven

N + 2 N + 3

2 pro sudá N pro lichá N, kde N je počet optoelektronických párů podle řešení.

Při konkrétním provedení je nutno buí spojit vysílací infradiody sériově, nebo přijímací fototranzistory paralelně. Provedením akčního členu podle vynálezu je ve srovnání se známými řešeními dosaženo snížení počtu optoelektronických párů a snížení počtu elektrických signálů při zajištění plné funkoe pákového ovladače a při jednoduchosti provedení.

CS 273478 Bl

Na obr. 2 je znázorněno řešení clonky 5 pro akční člen se čtyřmi pracovními polohami v každém směru. Clonka 5 je znázorněna v nulové poloze, kdy všechny optoelektronické páry laS, 2a9, 3alO. 4all jsou zacloněny. Funkce akčního členu s clonkou 5 podle obr. 2 je shodná s funkcí provedení, znázorněného na obr. 1.

Na obr, 3 je znázorněno řešení akčního Členu ae čtyřmi pracovními polohami s jiným řešením clonky 5. Střední část 6 clonky 5 je plná, tzn. clonící. Po obou stranách jsou souměrně vytvořeny mezery 7, jejichž rozměr je roven N-násobku rozteče optoelektronických prvků, na obr. dvojnásobnému, následuje clonící část 14, rovna alespoň jedné rozteči optoelektronických prvků a mezera 15 clonky 5, rovna rovněž alespoň jedné rozteči optoelektronických prvků. Akční člen pracuje tak, že vychylování páky z nulové polohy ovlivňuje optickou vazbu nejdříve jednoho optoelektronického páru 2“®» PŤi dalším vychylování páky pak současně dvou za sebou následujících optoelektronických párů a konečně při maximálním vychýlení tří optoelektronických párů tak, že kromě ovlivněné vazby krajní dvojice za sebou následujících optoelektronických párů je ovlivněna vazba jednoho krajního optoelektronického páru, umístěného na opačném konci řady optoelektronických párů. Když přihlédneme ke znázorněnému uspořádání, například při vychýlení páky z nulové polohy vpravo je v prvních třech polohách funkce akčního členu shodná jako u předešlého výkresu. Ve čtvrté pracovní poloze clonky £ je odcloněn kromě páru £alO a 4all také pár la8.

Claims (1)

1. Akční člen bezkontaktního pákového ovladače, který pracuje na principu ovlivňování optické vazby optoelektronických prvků, obsahuje pohyblivý člen působící jako clonka a nepohyblivý člen, který je tvořen alespoň jedním optoelektronickým párem, složeným alespoň z jednoho vysílacího a alespoň z jednoho přijímacího optoelektronického prvku, který je elektricky spojen s dekodérem signálů, vyznačený tím, že clonka (5) je provedena tak, že její střední část (6) je plná, přičemž rozměr střední části (6) je roven N-násobku rozteče optoelektronických párů, kde N je počet optoelektronických párů a vně střední části (6) jsou souměrně vytvořeny mezery (7), přičemž šířka mezery (7) je rovna alespoň jedné rozteči optoelektronických párů.