一種變速巡航自動旋轉(zhuǎn)餐桌及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動旋轉(zhuǎn)餐桌，特別是一種變速巡航自動旋轉(zhuǎn)餐桌及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)餐桌一般采用遙控或在桌面下安裝開關(guān)控制，其巡航速度只有一個，SP要么按規(guī)定的速度運行，要么停止，當(dāng)然有的還帶有正反轉(zhuǎn)功能?，F(xiàn)有的自動旋轉(zhuǎn)餐桌可參考說明書附圖圖1，其中1-旋轉(zhuǎn)桌面板，2-固定桌面板，3-餐桌支架。
[0003]作為自動旋轉(zhuǎn)餐桌，其為人們聚會就餐提供了一定的便利，但在使用時總會感覺一種速度并不能滿足使用要求，如服務(wù)員在上菜或需要把已被吃光的盤子端掉時，可能就需要更快的旋轉(zhuǎn)速度來滿足工作需要。另外客人在使用時有時需要在不同的速度之間切換運行，若僅使用遙控或在桌面下安裝開關(guān)可能只方便附近的人操作，而稍遠(yuǎn)一點的客人便不能操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為:通過速度反饋控制實現(xiàn)自動旋轉(zhuǎn)餐桌的變速巡航，使得餐桌周圍的每個人都能有同等的機會驅(qū)動旋轉(zhuǎn)餐桌，且旋轉(zhuǎn)餐桌能夠根據(jù)驅(qū)動力改變現(xiàn)有速度。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案具體為:一種變速巡航自動旋轉(zhuǎn)餐桌，包括旋轉(zhuǎn)桌面板以及驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桌面板旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機；其特征是，還包括控制器，驅(qū)動電機的輸出軸與旋轉(zhuǎn)桌面板之間還設(shè)置有扭力傳感器、電磁離合器、驅(qū)動軸和旋轉(zhuǎn)編碼器；
旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在旋轉(zhuǎn)桌面板上；驅(qū)動軸一端連接旋轉(zhuǎn)編碼器，另一端與驅(qū)動電機的輸出軸通過電磁離合器連接；扭力傳感器同軸連接驅(qū)動電機的輸出軸；
電磁離合器及驅(qū)動電機的控制輸入端分別連接控制器；
扭力傳感器的輸出端連接控制器，以傳輸觸點狀態(tài)信號，控制器根據(jù)觸點狀態(tài)信號控制電磁離合器的分離或閉合；
旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出端連接控制器，以傳輸旋轉(zhuǎn)桌面板的旋轉(zhuǎn)速度信息，控制器根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度信息控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速變化。
[0006]本發(fā)明中控制器可采用現(xiàn)有微控制器芯片，如單片機、PLC等，電磁離合器、扭力傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器皆為現(xiàn)有產(chǎn)品。在應(yīng)用時，當(dāng)無外力驅(qū)動時，控制器可控制旋轉(zhuǎn)桌面版在驅(qū)動電機的驅(qū)動下以一個定速旋轉(zhuǎn)；而每當(dāng)遇到食客外力驅(qū)動時，扭力傳感器即采集到扭力信號。扭力傳感器即現(xiàn)有的扭力開關(guān)，其具有一個極限扭力(矩)，設(shè)有常開觸點與常閉觸點，其輸出端可輸出兩個觸點的狀態(tài)信號；當(dāng)此扭力大于扭力傳感器的極限扭矩，則常開觸點閉合與常閉觸點斷開，則扭力傳感器的此時控制器可控制離合器觸點分離，斷開驅(qū)動電機對驅(qū)動軸的驅(qū)動力，使得旋轉(zhuǎn)桌面板能夠在食客外力的作用下旋轉(zhuǎn)，即按照食客所期望的速度旋轉(zhuǎn)。與此同時，旋轉(zhuǎn)編碼器采集并反饋旋轉(zhuǎn)桌面板的轉(zhuǎn)速信息，控制器根據(jù)此轉(zhuǎn)速信息調(diào)整驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速及方向。直至扭力消失或減小到低于極限扭力(矩)，則常開觸點與常閉觸點復(fù)位，即可由控制器控制電磁離合器觸點恢復(fù)，使得旋轉(zhuǎn)桌面板在調(diào)整后的驅(qū)動電機驅(qū)動速度下旋轉(zhuǎn)；若外力控制旋轉(zhuǎn)桌面板不轉(zhuǎn)，則旋轉(zhuǎn)編碼器反饋的速度為O，控制器也將控制驅(qū)動電機不再旋轉(zhuǎn)；只需外力再次驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桌面板按照想要的速度轉(zhuǎn)動即可重新啟動。本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)餐桌可以以食客所能驅(qū)使的任意旋轉(zhuǎn)速度巡航，以滿足食客需要。
[0007]進(jìn)一步的，本發(fā)明還包括電機驅(qū)動模塊，電機驅(qū)動模塊包括AD轉(zhuǎn)換單元和變頻器，控制器依次經(jīng)AD轉(zhuǎn)換模塊和變頻器，連接驅(qū)動電機控制輸入端。AD轉(zhuǎn)換器接收控制器輸出的數(shù)字信號的速度信息，轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出給變頻器，則驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速將變化為新的速度。本發(fā)明驅(qū)動電機可采用交流異步減速電機。
[0008]本發(fā)明還包括電源模塊，控制器采用PLC控制器，電源模塊由交流電源和直流電源組成，交流電源為PLC控制器和變頻器供電，直流電源為旋轉(zhuǎn)編碼器，扭力傳感器，電磁離合器線圈供電。具體的，本發(fā)明電源模塊可由交流220v電源、交流380V電源和直流24v電源組成，交流220v電源為PLC控制器供電，交流380V電源為變頻器供電，直流24V電源可由交流220V電源經(jīng)AC-DC開關(guān)電源獲得，進(jìn)而為旋轉(zhuǎn)編碼器，扭力傳感器，電磁離合器線圈供電。
[0009]由于電磁離合器線圈工作電流較大，如果由PLC的控制輸出端直接為電磁離合器線圈供電，則很容易燒壞PLC控制器端口，由此，本發(fā)明還包括中間繼電器，中間繼電器的線圈連接在PLC控制器的信號輸出端與直流電源之間；電磁離合器線圈串接中間繼電器的輔助常開觸點后并接直流電源；直流電源的負(fù)極連接PLC控制器的電源公共端。
[0010]更進(jìn)一步的，本發(fā)明還包括常開的啟動按鈕以及常閉的停止按鈕，啟動按鈕和停止按鈕分別連接在PLC控制器的信號輸入端口與直流電源之間。
[0011]基于上述變速巡航自動旋轉(zhuǎn)餐桌的控制方法包括以下步驟:
1.定義旋轉(zhuǎn)桌面板的初始轉(zhuǎn)速，控制器控制驅(qū)動電機以初始轉(zhuǎn)速驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桌面板旋轉(zhuǎn)；同時控制器獲取扭力傳感器輸出的觸點狀態(tài)信號；
2.當(dāng)旋轉(zhuǎn)桌面板所受外部扭轉(zhuǎn)力導(dǎo)致扭力傳感器所受扭矩大于其極限扭矩時，扭力傳感器內(nèi)常開觸點閉合，常閉觸點斷開，則控制器控制電磁離合器觸點分離，使得驅(qū)動電機的輸出軸與驅(qū)動軸斷開連接，旋轉(zhuǎn)桌面板可隨外部扭轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)動；
3.控制器通過旋轉(zhuǎn)編碼器獲取旋轉(zhuǎn)桌面板的反饋轉(zhuǎn)速，然后控制驅(qū)動電機以反饋轉(zhuǎn)速運行；
4.當(dāng)外部扭轉(zhuǎn)力消失，使得扭力傳感器觸點復(fù)位時，控制器控制電磁離合器觸點閉合，使得驅(qū)動電機的輸出軸與驅(qū)動軸重新連接，旋轉(zhuǎn)桌面板在驅(qū)動電機的驅(qū)動下以反饋轉(zhuǎn)速運行。
[0012]進(jìn)一步的，上述方法還包括步驟:
5.定義新轉(zhuǎn)速維持時間，當(dāng)旋轉(zhuǎn)桌面板以反饋轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的時間超過新轉(zhuǎn)速維持時間時，控制器控制驅(qū)動電機以初始轉(zhuǎn)速驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桌面板運行。本發(fā)明中，初始轉(zhuǎn)速可設(shè)置為5轉(zhuǎn)/分鐘，比較適合常規(guī)食客需要；新轉(zhuǎn)速維持時間可設(shè)置為30秒，當(dāng)旋轉(zhuǎn)桌面板以新轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動維持30s內(nèi)，無新的外力作用，則自動減速至初始轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:通過扭力傳感器感應(yīng)食客對旋轉(zhuǎn)桌面板的速度改變需求，從而斷開驅(qū)動電機對旋轉(zhuǎn)桌面板的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，使得外力能夠隨意轉(zhuǎn)動桌面；然后再通過旋轉(zhuǎn)編碼器獲取與反饋旋轉(zhuǎn)桌面板受外力驅(qū)使后的轉(zhuǎn)速，根據(jù)此轉(zhuǎn)速調(diào)整電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)速并輸出。本發(fā)明結(jié)構(gòu)較為精簡，同時利用本發(fā)明的控制方法可保證旋轉(zhuǎn)桌面板能夠隨時響應(yīng)食客的轉(zhuǎn)速需求，同時桌面板的轉(zhuǎn)動及速度切換過程平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0014]圖1所示為旋轉(zhuǎn)餐桌結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示為本發(fā)明安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示為本發(fā)明控制電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖和具體實施例進(jìn)一步描述。
[0016]結(jié)合圖1至圖3，本發(fā)明的變速巡航自動旋轉(zhuǎn)餐桌，包括旋轉(zhuǎn)桌面板2以及驅(qū)動旋轉(zhuǎn)桌面板2旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電機6 ;還包括控制器10，驅(qū)動電機6的輸出軸與旋轉(zhuǎn)桌面板2之間還設(shè)置有扭力傳感器7、電磁離合器8、驅(qū)動軸5和旋轉(zhuǎn)編碼器4 ;旋轉(zhuǎn)編碼器4安裝在旋轉(zhuǎn)桌面板2上；驅(qū)動軸5 —端連接旋轉(zhuǎn)編碼器4，另一端與驅(qū)動電機6的輸出軸通過電磁離合器8連接；扭力傳感器7固定于驅(qū)動電機6的輸出軸上；電磁離合器8及驅(qū)動電機6的控制輸入端分別連接控制器10 ;扭力傳感器7的輸出端連接控制器10，以傳輸扭力傳感器內(nèi)部觸點狀態(tài)信號，控制器10根據(jù)觸電狀態(tài)信號控制電磁離合器8的分離或閉合；旋轉(zhuǎn)編碼器4的輸出端連接控制器10，以傳輸旋轉(zhuǎn)桌面板2的旋轉(zhuǎn)速度信息，控制器10根據(jù)旋轉(zhuǎn)速度信息控制驅(qū)動電機6的轉(zhuǎn)速變化，從而使得旋轉(zhuǎn)桌面板以食客所需的新速度旋轉(zhuǎn)。
實施例
[0017]請參考圖3，本發(fā)明控制器采用現(xiàn)有PLC控制器，電磁離合器、扭力傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器皆為現(xiàn)有技術(shù)，驅(qū)動電機采用交流異步減速電機。
[0018]本實施例還包括電機驅(qū)動模塊，電機驅(qū)動模塊包括AD轉(zhuǎn)換單元11和變頻器12，控制器10依次經(jīng)AD轉(zhuǎn)換模塊11和變頻器12，連接驅(qū)動電機6的控制輸入端。AD轉(zhuǎn)換器11接收控制器10輸出