一種力矩自動平衡系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種力矩自動平衡系統(tǒng)，屬于平衡控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
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[0002]力矩平衡裝置具有設(shè)備簡單、價格低、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，但現(xiàn)有貨物搬運(yùn)車的力矩平衡裝置一般都需要操作人員操作來調(diào)節(jié)平衡，缺乏靈活性，費(fèi)時費(fèi)力，且在操作上有操作人員反應(yīng)時間差問題，這就導(dǎo)致了慣性沖擊和工作不可靠問題顯著，如果操作人員稍有疏忽，極有可能發(fā)生安全事故，雖然也有其它平衡裝置的引入，但交通事故依然頻繁發(fā)生，其很多情況下都是發(fā)生傾翻，給生命和財產(chǎn)安全造成損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)力矩在時間上隨滑塊位移改變而連續(xù)可調(diào)和能自動控制的力矩平衡系統(tǒng)。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:一種力矩自動平衡系統(tǒng)，由步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、部分空心卷軸、鋼絲繩、大滑輪組、小滑輪組、導(dǎo)軌、滑快、傾角傳感器、導(dǎo)線、控制單元、限位擋板、滑輪支架、支撐板、底座、支軸、左軸承蓋、右軸承蓋和索環(huán)組成。其中，聯(lián)軸器與電機(jī)相連，部分空心卷軸跟聯(lián)軸器相連，兩條鋼絲繩通過索環(huán)固連，繞在部分空心卷軸上，且兩條鋼絲繩的繞向相反，并分別通過滑輪組與滑塊兩端相連，滑塊在水平導(dǎo)軌上，并能左右移動，導(dǎo)軌上裝有傾角傳感器，導(dǎo)軌兩端裝有限位擋板，滑輪通過支架固定在擋板或支撐板上，導(dǎo)軌、滑塊限位擋板等位于支撐板上端，支撐板與底座用螺栓固定，步進(jìn)電機(jī)安裝在底座上。
[0004]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于:
[0005]1、通過傾角傳感器、控制單元MPU與機(jī)械裝置的組合，形成了一個自反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)了力矩平衡系統(tǒng)的導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)力矩的實時連續(xù)可調(diào)輸出；解決了常規(guī)力矩平衡系統(tǒng)、裝置無法實現(xiàn)力矩自動實時連續(xù)可調(diào)的難題，結(jié)構(gòu)緊湊。
[0006]2、通過采用兩根等長的鋼絲繩與部分空心卷軸反繞的連接方式控制滑塊移動，解決了常規(guī)平衡系統(tǒng)、裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜和不同步的問題。
【附圖說明】
[0007]圖1: 一種力矩自動平衡系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)簡圖
[0008]圖2:—種力矩自動平衡系統(tǒng)的工作原理圖
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0010]本發(fā)明一種力矩自動平衡系統(tǒng)，由步進(jìn)電機(jī)(9)、聯(lián)軸器(10)、部分空心卷軸⑶、鋼絲繩(4)、鋼絲繩(17)、定滑輪(1、15、16、18)、導(dǎo)軌(19)、滑快(20)、傾角傳感器(21)、導(dǎo)線、控制單元MPU為單片機(jī)、限位擋板(3)、滑輪支架(2)、固定支撐板(6)、軸承(12)、索環(huán)(11)、左軸承蓋(7)、右軸承蓋(14)組成。
[0011]貨物固定在搬運(yùn)車身底盤上，①當(dāng)該貨物搬運(yùn)車處于水平狀態(tài)時，傾角傳感器
(21)感知到水平狀態(tài)信息，并通過導(dǎo)線將信息傳遞給控制單元MPU，從而發(fā)出信號使電機(jī)
(9)處于失電狀態(tài)，電機(jī)(9)不轉(zhuǎn)，滑塊(20)重心與平衡系統(tǒng)及該貨物搬運(yùn)車的重心重合，力矩為零對照圖1，當(dāng)該貨物搬運(yùn)車在運(yùn)行過程中其重心向左移時，傾角傳感器(21)在第一時間獲知這一信息，并將此信息通過導(dǎo)線傳遞給控制單元MPU，控制單元MPU作出反應(yīng)并給出指令來控制步進(jìn)電機(jī)(9)得電，并使電機(jī)(9)反轉(zhuǎn)，從而通過聯(lián)軸器(10)帶動部分空心卷軸(8)與電機(jī)(9)同向旋轉(zhuǎn)，使得反繞在部分空心卷軸(8)上的鋼絲繩(4)與部分空心卷軸(8)遠(yuǎn)離，順繞在部分空心卷軸(8)上的鋼絲繩(17)拉近，該動作通過滑輪(1、15)、滑輪(16、18)傳遞給與鋼絲繩(4)、鋼絲繩(17)緊連的滑塊(20)，使滑塊(20)右移，從而產(chǎn)生一個實時連續(xù)的動態(tài)力矩與貨物搬運(yùn)車重心偏移力矩相互抵消，使得貨物搬運(yùn)車保持平衡狀態(tài)當(dāng)該貨物搬運(yùn)車的重心向右偏移時，傾角傳感器(21)第一時間感知這一信息，并通過導(dǎo)線將此信息傳遞給控制單元MPU，控制單元MPU對該信息進(jìn)行處理，并給出指令控制步進(jìn)電機(jī)(9)正轉(zhuǎn),并通過聯(lián)軸器(10)使部分空心卷軸⑶與步進(jìn)電機(jī)(9) 一起同向轉(zhuǎn)動，從而使得鋼絲繩(4)拉近，鋼絲繩(17)遠(yuǎn)離，該動作通過滑輪(1、15)、滑輪(16、18)傳遞給與之緊連的滑塊(20)，使得滑塊(20)沿導(dǎo)軌(19)向左移，從而產(chǎn)生一個動態(tài)力矩與貨物搬運(yùn)車重心偏移力矩相互抵消，使得貨物搬運(yùn)車保持平衡狀態(tài)。
[0012]因此，不管貨物搬運(yùn)車的重心如何、何時發(fā)生偏移，控制單元MPU都能通過傾角傳感器(21)及時獲得并處理這一信息，控制步進(jìn)電機(jī)(9)以不同的轉(zhuǎn)速作正傳或反轉(zhuǎn)，從而使得滑塊(20)向左或向右移，并產(chǎn)生一個實時的連續(xù)變化的動態(tài)力矩來與貨物搬運(yùn)車運(yùn)行過程中的重心偏移力矩平衡，從而使貨物搬運(yùn)車始終保持平衡狀態(tài)，而不至于傾翻。
【主權(quán)項】
1.一種力矩自動平衡系統(tǒng)，其特征在于由步進(jìn)電機(jī)(9)、聯(lián)軸器、部分空心卷軸(8)、鋼絲繩4、鋼絲繩17、大滑輪、小滑輪、導(dǎo)軌、滑快、傾角傳感器、導(dǎo)線、控制單元、限位擋板、滑輪支架、支撐板、底座、支軸(13)、左軸承蓋(7)、右軸承蓋(14)和索環(huán)組成的。2.如權(quán)利要求書1所述的一種力矩自動平衡系統(tǒng)，聯(lián)軸器與電機(jī)相連，部分空心卷軸(8)跟聯(lián)軸器相連，兩條鋼絲繩通過索環(huán)固連，繞在部分空心卷軸上，兩條鋼絲繩的繞向相反，并分別通過滑輪1、15，16、18與滑塊兩端相連，滑塊在水平導(dǎo)軌上，并能做直線往復(fù)運(yùn)動。3.如權(quán)利要求書1所述的一種力矩自動平衡系統(tǒng)，導(dǎo)軌兩端裝有限位擋板，滑輪通過支架固定在擋板或支撐板上，導(dǎo)軌、滑塊限位擋板等位于支撐板上端，支撐板與底座用螺栓固定，步進(jìn)電機(jī)安裝在底座上。4.如權(quán)利要求書1所述的一種力矩自動平衡系統(tǒng)，導(dǎo)軌上裝有傾角傳感器(21)，傾角傳感器(21)通過導(dǎo)線連接MPU，MPU控制步進(jìn)電機(jī)正、反轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)，并通過聯(lián)軸器帶動部分空心軸一起同向轉(zhuǎn)動，并使得兩根反向繞在部分空心軸上的鋼絲繩(4、17)拉緊或放松，并通過滑輪將力傳遞給滑塊，帶動滑塊往復(fù)運(yùn)動，產(chǎn)生一個在時間上隨滑塊(20)位移不斷變化的動態(tài)力矩，來與重心偏移力矩平衡。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種力矩自動平衡系統(tǒng)，由步進(jìn)電機(jī)、部分空心卷軸、鋼絲繩、滑輪、導(dǎo)軌、滑快、傾角傳感器、導(dǎo)線、控制單元、限位擋板、支撐板、底座、支軸、和索環(huán)等組成。當(dāng)MPU接收到傾角傳感器(21)傳輸?shù)男畔r，控制步進(jìn)電機(jī)(9)帶動部分空心轉(zhuǎn)軸(8)轉(zhuǎn)、停，來控制兩鋼絲繩的受力大小和方向，再控制滑塊(20)的移動狀態(tài)，進(jìn)而產(chǎn)生一個實時連續(xù)的動態(tài)力矩與車的重心偏移力矩相互抵消，使車始終保持平衡。兩鋼絲繩受力的大小和方向可通過MPU控制步進(jìn)電機(jī)(9)進(jìn)行連續(xù)的調(diào)節(jié)，滑塊(20)在導(dǎo)軌上滑動產(chǎn)生的力矩就可以實現(xiàn)在時間上連續(xù)的調(diào)整，本種力矩自動平衡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就緊湊，自動化程度高，安全可靠。
【IPC分類】F16F15/00, B66F17/00
【公開號】CN105276071
【申請?zhí)枴緾N201410255209
【發(fā)明人】張鐵異, 姚元英, 唐偉力, 饒嘉彬
【申請人】廣西大學(xué)
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年6月11日