[发明专利]一种基于单一动力缓存机构的控制方法和控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及介质缓存机构技术领域，更具体地说，涉及一种基于单一动力缓存机构的控制方法和控制系统。

背景技术

现有的介质缓存机构主要采用双动力或单动力驱动方式，特别是单动力驱动方式，一般由一个主动卷筒和两个被动卷筒组成，或者由一个主动卷筒和一个被动卷筒组成。

如图1所示，以一个主动卷筒11和两个被动卷筒为例，现有的介质缓存机构在其侧板9上固定安装有一驱动电机10，侧板9上通过第二单向轴承15转动安装有第一转轴13和第二转轴12。驱动电机10安装于侧板9的b侧（为了便于描述和区分，将侧板9的两侧定义为a侧和b侧），驱动电机轴在侧板9的a侧和b侧都设置有伸出部分。主动卷筒11套在驱动电机10外侧并固定安装在驱动电机转动轴的一端上；在侧板9的a侧，驱动电机转动轴的另一端上固定安装有一第三同步带轮1，驱动电机10转动时可直接带动主动卷筒11和第三同步带轮1转动。

第一转轴13和第二转轴12通过第一单向轴承6分别转动安装有第一同步带轮5和第二同步带轮7。三个同步带轮通过同步带3相连，使之转动步速和转向一致，第一单向轴承6和第二单向轴承15的作用力方向相反。

第一转轴13和第二转轴12上通过扭力限制器14分别转动安装有第一被动卷筒4和第二被动卷筒8，在扭力限制器14作用下，被动卷筒与其对应的转轴有相对转动或者是相对转动的趋势时，会存在有不大于扭力限制器14设定值的扭力，此扭力可阻止被动卷筒转动或带动被动卷筒转动。两个被动卷筒分别绕叠装配有一适当长度的卷带2，卷带2的另一头都设置在主动卷筒11上。

进钞时，驱动电机10驱动第三同步带轮1和主动卷筒11正向转动时，第一单向轴承6空转滑动，第一同步带轮5和第二同步带轮7对第一转轴13和第二转轴12不产生作用，第二单向轴承15堵转，第一转轴13和第二转轴12通过扭力限制器14产生阻止第一被动卷筒4和第二被动卷筒8转动的扭力，主动卷筒11通过卷带2拉动第一被动卷筒4和第二被动卷筒8克服扭力限制器14扭力作正向转动，此时主动卷筒11，卷带2以及被动卷筒的线速度保持一致。

通常，出钞时主动卷筒11上必定绕有卷带2，驱动电机10驱动第三同步带轮1和主动卷筒11反向转动时，此时主动卷筒11释放出卷带2，第三同步带轮1以大传动比带动第一同步带轮5和第二同步带轮7反向转动，第二单向轴承15空转，侧板9对第一转轴13和第二转轴12不产生作用，第一单向轴承6堵转，第一同步带轮5和第二同步带轮7对第一转轴13和第二转轴12产生作用，带动第一转轴13和第二转轴12作反向转动，第一转轴13和第二转轴12通过扭力限制器14以相对第一被动卷筒4和第二被动卷筒8滑动时产生恒定扭力的方式带动第一被动卷筒4和第二被动卷筒8作反向转动，第一被动卷筒4和第二被动卷筒8反向转动收紧主动卷筒11释放出的卷带2。此时主动卷筒11，卷带2以及被动卷筒的线速度保持一致。

在上述机构的控制原理中，进钞时，一旦驱动电机10快速停止转动，主动卷筒11将受驱动电机10制动力矩作用，快速减速停止；被动卷筒因为受到扭力限制器14提供的与运动方向相反的扭力，减速转动至停止，在主动卷筒11停止的时间内，被动卷筒转动距离大于主动卷筒11转动距离，造成卷带10不能绷直，而影响下一次进钞。

如何保证在进钞时，驱动电机停止转动后，卷带仍能处于绷直状态，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于单一动力缓存机构的控制方法和控制系统，以保证在进钞时，驱动电机停止转动后，卷带仍能处于绷直状态。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于单一动力缓存机构的控制方法，所述单一动力缓存机构包括主动卷筒、驱动电机、被动卷筒和卷带，所述主动卷筒设置于所述驱动电机上，所述主动卷筒和所述被动卷筒通过所述卷带相连，包括步骤：

1）在所述驱动电机需要停机时，测出所述主动卷筒的转动惯量I₁、主动卷筒的半径R、被动卷筒的半径r和被动卷筒的转动惯量I₂；

2）控制所述驱动电机的制动力矩M₁≤I₁*r*M₂/(I₂*R)，其中，M₂为被动卷筒的扭力矩。