[发明专利]一种套接式展收机构绳驱动张紧装置及其控制方法

摘要

本发明公开了一种套接式展收机构绳驱动张紧装置及其控制方法，属于机械技术和自动控制领域；所述的绳驱动张紧装置包括套接筒模块、驱动绳模块、张紧模块、驱动模块以及控制模块，驱动绳模块中的展开绳和收拢绳，分别对套接筒模块中相互嵌套的各级套接筒展开和收拢；控制模块控制驱动模块中的展开电机和收拢电机的运行，进而使张紧模块中的收拢摆臂和展开摆臂始终保持在合理范围内；所述绳驱动张紧装置的控制方法，包括展开过程和收拢过程，能够使得套接式展收机构在展开和收拢过程中，放卷的被动绳始终处于张紧状态，绳上的张力维持在一定的范围内；能够对展收机构所有动作进行控制并监测相关数据，操作简单。

主权项

1.一种套接式展收机构绳驱动张紧装置，其特征在于，包括套接筒模块、驱动绳模块、张紧模块、驱动模块以及控制模块；所述套接筒模块由四个直径不等的空心圆筒相互嵌套而成，从外向内依次为第一级套接筒、第二级套接筒、第三级套接筒和第四级套接筒；在第一级套接筒、第二级套接筒和第三级套接筒的上部内侧安装有顶部线轮，在第二级套接筒、第三级套接筒和第四级套接筒的下部外侧安装有底部线轮；所述的顶部线轮和底部线轮用于安装驱动绳模块；所述驱动绳模块包括展开绳和收拢绳；展开绳依次穿过各级套接筒上的顶部线轮和底部线轮，在各级套接筒之间往复排布，且展开绳两端分别连接张紧模块中的展开绳张紧模块；收拢绳一端与最内层的第四级套接筒下端固定，另一端穿过第三级套接筒后连接张紧模块中的收拢绳张紧模块；所述张紧模块包括一套收拢绳张紧模块和两套对称的展开绳张紧模块；所述收拢绳张紧模块位于第二级套接筒的底端中心位置，包括底座、支撑杆、收拢摆臂座、收拢角度传感器、收拢传感器座、收拢摆臂轴、收拢摆臂、收拢张紧扭簧、收拢线轮座和收拢线轮；底座安装在第二级套接筒下端；支撑杆垂直安装于底座中心；收拢摆臂座安装于底座上；收拢传感器座与收拢摆臂座处于并列位置，固定在底座侧面上，用于安放收拢角度传感器；在收拢摆臂座上通过轴承固定安装收拢摆臂轴，收拢摆臂轴一端与收拢角度传感器相连，另一端穿过收拢摆臂座与收拢摆臂固定相连；收拢摆臂倾斜于收拢摆臂座上方；同时在收拢摆臂座上还安装收拢张紧扭簧，收拢张紧扭簧一端固定安放在收拢摆臂座上，另一端插入收拢摆臂上的一端的孔内；收拢摆臂的另一端通过轴承安装收拢线轮座；收拢线轮座上安装两个收拢线轮，同时在支撑杆顶部、底座下表面中部也分别安装有两收拢线轮；所述的收拢绳另一端首先穿过支撑杆顶部的两收拢线轮间的穿线通道，再穿过收拢线轮座上的两收拢线轮间穿线通道，最后穿过底座下表面中部的两收拢线轮间的穿线通道与驱动模块相连；两套展开绳张紧模块对称安装在收拢绳张紧模块的底座两端；每个展开绳张紧模块均包括展开摆臂座、展开角度传感器、展开传感器座、展开摆臂轴、展开摆臂、展开张紧扭簧、展开线轮座和展开线轮；展开摆臂座安装于底座下表面的一端；展开传感器座与展开摆臂座处于并列位置，固定在底座下表面的另一端，用于安装展开角度传感器；展开摆臂座上通过轴承安装展开摆臂轴，展开摆臂轴一端与展开角度传感器相连，另一端穿过展开摆臂座与展开摆臂固定相连；展开摆臂倾斜于展开摆臂座下方；同时在展开摆臂座上安装展开张紧扭簧；展开张紧扭簧一端插入展开摆臂座上的孔内，另一端插入展开摆臂上一端的孔内；展开摆臂的另一端通过轴承安装展开线轮座；在展开线轮座上安装有两个展开线轮；同时在展开摆臂座下部也安装有一个展开线轮；展开绳两端分别穿过展开摆臂座上的两展开线轮间的穿线通道，再通过展开线轮座上的两展开线轮间的穿线通道与驱动模块相连；所述驱动模块分为展开驱动模块和收拢驱动模块两部分；展开驱动模块包括展开电机、左展开支撑座、展开绕线辊和右展开支撑座；展开电机端面安装于左展开支撑座上，展开电机输出轴与展开绕线辊通过键配合连接；展开绕线辊两端通过轴承分别安装于左展开支撑座与右展开支撑座上；左展开支撑座和右展开支撑座分别固定安装于驱动底板上，驱动底板固定安装于第一级套接筒下端；展开绳穿过左右两端展开线轮座上的穿线通道后分别缠绕在展开绕线辊上；收拢驱动模块包括收拢电机、左收拢支撑座、收拢绕线辊和右收拢支撑座；收拢电机端面安装于左收拢支撑座上，收拢电机输出轴与收拢绕线辊通过键配合连接；收拢绕线辊两端通过轴承分别安装于左收拢支撑座与右收拢支撑座上，左收拢支撑座和右收拢支撑座分别固定安装于驱动底板上；收拢绳穿过底座下表面中部的穿线通道后缠绕在收拢绕线辊上；控制模块包括控制柜，到位开关和上位机；控制柜包括主控芯片，展开驱动器和收拢驱动器；上位机和到位开关分别与主控芯片相连；主控芯片为整个控制模块的核心，展开驱动器和收拢驱动器均与主控芯片相连，同时展开驱动器连接展开电机；收拢驱动器连接收拢电机；当展开驱动器和收拢驱动器接收到主控芯片的控制命令后控制相应电机运行；主控芯片同时连接收拢角度传感器和展开角度传感器，根据角度传感器的信号值，调整展开电机或收拢电机的转速；到位开关分别安装在第四级套接筒末端和第一级套接筒顶端，并与主控芯片相连，当套接筒完全展开或者完全收拢时会触动相应到位开关，主控芯片接收到位信号后再进行相应控制。