一种计数判断式开关门系统的制作方法

1.本新型涉及开关门的控制系统，尤其涉及开关门的行程限位技术及遇阻控制技术。


背景技术：

2.传统的开关门机，如：卷帘门机的行程限位器及遇阻控制机构是分开设置的，不仅成本高而且维护难，且容易发生故障，也容易出现每隔一段时间判断滞后。
3.传动的行程限位器还存在调试难，对调试人员要求高等问题。


技术实现要素：

4.本新型的目的是为了克服上述问题，提供一种结构简易、同时集成行程限位和遇阻控制的开关门系统或开关门控制系统。
5.名词解释
6.c(n,m):从n个不同元素中，取出m个不重复元素，且不考虑元素排列顺序的组合个数。
7.周期:传动件或计数动作件连续重复执行相同动作，执行一个完整动作称为一个周期，如：转动件转动360度视为一个周期；摆动件除了极限位置，连续三次经过相同的点视为一个周期。
8.为了实现上述目的，本新型采用了如下技术方案：
9.一种计数判断式控制系统，所述控制系统包括：
10.受控传动机构内一个或多个传动件的运动数据的获得模块、
11.记忆模块、
12.判断模块和/或执行模块。
13.所述获得模块设有一个或多个计数运动件；所述计数运动件配合一识别模块，并通过识别模块获得计数运动件的运动数据。
14.所述获得模块设有一个或多个计数运动件；所述计数运动件配合一识别模块，并通过识别模块获得计数运动件的运动数据。
15.如：2个或多个计数运动件分别传动连接传动机构不同的传动件上，
16.所述识别模块设有红外感应单元，所述红外感应单元设有红外发射单元和红外接收单元，红外发射单元上设有2个或以上发射器，红外接收单元设有2个或以上接收器，至少存在2个发射器在没有阻碍的前提下分别被不同的一个接收器接收；所述计数运动件设有2个或以上识别位，在一个运动周期内，至少存在两个识别位经过红外感应单元，每个识别位上设有不同数量或位置的通孔，使得不同识别位经过红外感应单元发射器被接收的组合均不相同。
17.所述识别位是所述计数运动件在一个运行周期内按行程平均分成的多个等份。
18.所述获得模块包括一级计数运动件、二级计数运动件、蜗杆、光感模块；所述传动
件为小链轮，所述一级计数运动件套置于蜗杆的转轴上，并与蜗杆同步转动；所述蜗杆传动连接于小链轮；所述二级计数运动件传动连接于蜗杆，二级计数运动件与蜗杆的转速不同；所述一级计数运动件沿转动方向接转动角度平均分成n部份，每部份均有打孔，且各部份的孔数均不相同；所述二级计数运动件沿转动方向接转动角度平均分成m部份，每部份均有打孔，且各部份的孔数均不相同。
19.一种计数判断式开关门系统，包括驱动门体的传动机构和驱动机构，所述开关门系统还设有如前述的计数判断式控制系统，所述计数判断式控制系统作为开关门系统的行程及遇阻判断的控制系统。
20.一种计数判断式开关门系统，包括以下步骤：
21.1、记忆模块保存门体完全开状态下，传动机构内一个或多个传动件运动数据形成的组合，作为完全开状态的对比数据；
22.2、记忆模块保存门体完全关状态下，传动机构内一个或多个传动件运动数据形成的组合，作为完全关状态的对比数据；
23.3、门体动作期间，记忆模块对每阶段分别保存传动机构内一个或多个传动件运动数据形成的组合，作为各阶段的对比数据；
24.4、时时识别传动件的运动数据，并与步骤1、2、3的组合进行比较：
25.当与步骤1的组合相同时，视为门体已完全打开，判断模块和/或执行模块控制门体停止运动；
26.当与步骤2的组合相同时，视为门体已完全关闭，判断模块和/或执行模块控制门体停止运动；
27.5、当均不与步骤1、2的组合相同期间，识别当前阶段传动件的运动数据，并与步骤3针对当前阶段保存的运动数据进行比较：
28.当当前阶段传动件的运动数据小于步骤3针对当前阶段保存的运动数据，视为门体遇阻，判断模块和/或执行模块控制门体停止运动或反向运动；
29.当当前阶段传动件的运动数据大于步骤3针对当前阶段保存的运动数据，视为门体传动出现故障（如：链条断链），判断模块和/或执行模块控制门体停止运动；
30.步骤4、5的比较值设有修正范围区间，当比较值落在修正范围区间，逻辑判断为真；当比较值未落在修正范围区间，逻辑判断为假。
31.步骤1和/或2和/或3中，对每运行一次或多次的未遇阻也未发生传动故障的运动数据进行保存，以修正记忆模块中的对比数据（如：速度和行程）。
32.有益效果在于：
33.1、本新型设置有行程及遇阻判断控制系统，控制系统包括传动机构内一个或多个传动件的传动速度、传动行程的获得模块、记忆模块、判断模块、执行模块。由此本新型通过传动系统中一个或多个传动件的运动周期数判断：即可判断门体是否运行至极限位置或门体是否遇到障碍物。
34.2、本新型不仅同时集成行程限位和遇阻控制功能，另外还具有结构简易，功能稳定，维护方便等优点。
附图说明
35.图1为实施例1的行程及遇阻判断控制系统结构示意图；
36.图2为实施例1的红外感应单元组12与计数运动件22爆炸图；
37.图3为实施例3的控制系统的原理框架图。
具体实施方式
38.下面将结合本新型实施例中的附图，对本新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
39.实施例1：
40.如图1
‑
3所示的一种计数判断式开关门系统，包括驱动门体的传动机构和驱动机构，所述开关门系统还设有一行程及遇阻判断控制系统，所述控制系统设有：
41.计数运动件2、计数运动件的运动识别装置、输入齿轮3、蜗杆4、记忆模块5、判断模块6和执行模块7；
42.所述传动机构包括变速箱、小链轮和大链轮，所述小链轮和大链轮均安装于支架板上；所述输入齿轮3传动连接小链轮；
43.所述控制系统具体如下：
44.1、计数运动件的运动识别装置，所述运动识别装置为2组红外感应单元1，包括红外感应单元组11和红外感应单元组12；红外感应单元组12设有红外发射单元121和红外接收单元122，红外发射单元121设有5个发射器1211，红外接收单元122设有5个接收器，至少存在一个发射器被接收器接收，则共有：c(5,1)+c(5,2)+c(5,3)+c(5,4)+c(5,5)=5+10+10+5+1=31种组合，即红外感应单元组11和红外感应单元组12均可识别31种接收组合。
45.2、两个计数运动件2，分别为计数运动件21和计数运动件22，计数运动件21和计数运动件22均沿转动方向平均分为20等份，计数运动件21每等份均具有与红外感应单元组11的5个发射器对应的5个识别位；从所述红外感应单元21的31种接收组合中，任意挑出20种组合，分别在计数运动件21的20个等份上进行打孔，使得计数运动件21不同等份经过红外感应单元11时，红外线接收组合均不相同。红外线接收组合集合t1包含20种组合计为{u1,u2,u3...u20}
46.计数运动件22每等份均具有与红外感应单元组12的5个发射器对应的5个识别位；从所述红外感应单元12的31种接收组合中，任意挑出20种组合，分别在计数运动件22的20个等份上进行打孔，使得计数运动件22不同等份经过红外感应单元12时，红外线接收组合均不相同.红外线接收组合集合t2包含20种组合计为{v1,v2,v3...v20}
47.因此计数运动件21的任意1/20等分经过经过红外感应单元11均可被识别，计数运动件22的任意1/20等分经过经过红外感应单元12均可被识别。
48.3、一输入齿轮3和蜗杆4；所述输入齿轮3传动连接于传动机构中一个传动件，所述计数运动件21和蜗杆4依次套置于输入齿轮3的转轴上，使得计数运动件21、蜗杆4和输入齿轮3同步转动；计数运动件22与蜗杆4啮合，并组成蜗轮蜗杆的传动体系；计数运动件21转动一个等份，计数运动件22转动一周.
49.因此由计数运动件21的t1的任一组合u和计数运动件22的t2的的任一组合v组成的计数组合t（u,v）共有20*20=400种组合组合。400种组合组合不重复的发生过视为一个周
期。
50.4、记忆模块5：对计数组合t（u,v）的400种组合组合，根据变化顺序依次储存为q1、q2、...qn...q400,qn为一个周期内，发射器被接受的组合变化数；所述记忆模块储存门体在完全开状态和完全闭状态时，发射器被接受的组合变化数qmin和qmax，或对应的计数组合t(ue,vf)和t(ug,vh)；并在门体从完全开状态至完全闭状态期间（或门体从完全闭状态至完全开状态期间），显然qmin≥q1,qmax≤q400，qmax
‑
qmin＜400。
51.记忆模块储存q1至qmax
‑
1中每种组合变化成下一种组合的时长t。
52.5、判断模块和执行模块:
53.当发射器被接受的组合变化数=qmin，或t(u,v)=t(ue,vf),视为门体为完全开状态，执行模块控制驱动机构断电并刹车；
54.当发射器被接受的组合变化数=qmax，或t(u,v)=t(ug,vh),视为门体为完全才状态，执行模块控制驱动机构断电并刹车；
55.当q1至qmax
‑
1中一种组合变化成下一种组合的时长超过储存值时，视为门体受阻，执行模块控制驱动机构停止或反转。
56.当q1至qmax
‑
1中一种组合变化成下一种组合的时长短于储存值时，视为传动机构故障（如：发生链条断开），执行模块控制驱动机构停止。
57.由本实施例可知：
58.红外感应单元与计数运动件匹配，因此红外感应单元与计数运动件的数量均不限于2个，红外感应单元的组数大于等于1，计数运动件的数量大于等于1。
59.红外感应单元上发射器与接收器不限于5组，红外感应单元上发射器与接收器的组数m≥1，至少存在一个发射器被接收器接收，将不同位置或不同数量的被接受发射器作为不同的组合，则总组合数为：
60.c(m,1)+c(m,2)+...+c(m,m
‑
1)+c(m,m)=2^m
‑161.各计数运动件应满足：门体从开状态到关状态期间，各时间点上发射器被接受的组合均不相同，进一步满足：转速最慢的计数运动件的运动不超过一个周期。
62.发射器被接受的组合最多存在sm，门体从完全开状态至完全闭状态，发射器被接受的组合共发生sx种，则sm≥sx
63.同一计数动作件上的识别位在形状、面积可以不相同，不同识别位完整经过红外感应单元的转动角度也不一定相同，因此同一计数动作件上的识别位不需要等分计数动作件。
64.本实施例中的传动件或计数动作件在门体开关过程中，可以是圆周运动，往返直线运动，摆动等。
65.实施例2：
66.如实施例1所述的一种计数判断式开关门系统，计数运动件2、计数运动件的运动识别装置还可以采用以下方案：
67.运动识别装置为2个光感模块；计数运动件1和计数运动件2均沿转动方向平均分为20等份，依打有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20个孔；所述控制系统还包括一输入齿轮3、蜗杆4；所述输入齿轮3传动连接于传动机构中一个传动件，所述计数运动件1和蜗杆4依次套置于输入齿轮3的转轴上，使得计数运动件1、蜗杆4和输入齿
轮3同步转动；计数运动件2与蜗杆4啮合，并组成蜗轮蜗杆的传动体系；计数运动件1转动一个等份，计数运动件2转动一周；计数运动件1和计数运动件2均匹配一个光感模块
68.判断流程：
69.假设共设有n个计数运动件，第1个至第n个计数运动件上的平分数分别a1..an个，计数集合（ta1..tan）；第k个计数运动件的平分数为ak,各部份孔数各不相同，优先按顺序递增，第1、2到第ak部份的孔数分为1、2至ak+1；n≥k≥1；各计数运动件应满足：门体从开状态到关状态期间，各时间点上的计数集合均不相同，进一步满足：转速最慢的计数运动件的运动不超过一个周期。
70.计数组合t（a1..an）最多可发生的sm种变化数，门体从完全开状态至完全闭状态，计数组合t（a1..an）共发生sx种变化，则sm≥sx
71.光感模块识别门体完全开状态和完全闭状态时的计数运动件，并获得相应计数组合tmin和tmax；并在门体从完全开状态至完全闭状态期间（或门体从完全闭状态至完全开状态期间），光感模块每单位时间t判断一次计数运动件，并获得相应计数组合t1、t2...tsx。
72.当t=tmin或tmax，系统判断为门体已到极限位置，驱动机构（电机）断电并刹车。
73.当门体运行第y个单位时间t，而计数组合t未发生y次变化，视为遇到阻碍，进一步的，本实施例提供了一个修正数b，数集合t实际发生的变化次y’，当y
‑
y’＞b时，视为遇到阻碍；当y’＞y，且y
’‑
y＞b时，视为传动故障（如：链条断链）。
74.本实施例中，n=2，2个计数运动件动作均连续转动，计数运动件1的平分数为20，计数运动件2的平分数为20；计数运动件1走完一个平分数，计数运动件2走完一个周期.
75.状态1：卷帘门体完全缠绕在卷帘门滚桶上，各级计数运动件为初始状态，均计为0；计数集合计为（1，1），t=1s
76.状态2：卷帘门体下行，各级计数运动件开始动作（如：转动），每增t时间，计数集合（t1，t2）都在变化，至门下行至极限位置（地面）期间，各t时间上的（t1，t2）均不相同，且不断递增。具体为:
77.（1，1）
‑
（1，2）
‑
（1，3）
‑
（1，4）
‑
（1，5）
‑
（1，6）
‑
（1，7）
‑
（1，8）
‑
（1，9）
‑
（1，10）
‑
（1，11）
‑
（1，12）
‑
（1，13）
‑
（1，14）
‑
（1，15）
‑
（1，16）
‑
（1，17）
‑
（1，18）
‑
（1，19）
‑
（1，20）
78.（2，1）
‑
（2，2）
‑
（2，3）
‑
（2，4）
‑
（2，5）
‑
（2，6）
‑
（2，7）
‑
（2，8）
‑
（2，9）
‑
（2，10）
‑
（2，11）
‑
（2，12）
‑
（2，13）
‑
（2，14）
‑
（2，15）
‑
（2，16）
‑
（2，17）
‑
（2，18）
‑
（2，19）
‑
（2，20）
79....
80.（20，1）
‑
（20，2）
‑
（20，3）
‑
（20，4）
‑
（20，5）
‑
（20，6）
‑
（20，7）
‑
（20，8）
‑
（20，9）
‑
（20，10）
‑
（20，11）
‑
（20，12）
‑
（20，13）
‑
（20，14）
‑
（20，15）
‑
（20，16）
‑
（20，17）
‑
（20，18）
‑
（20，19）
‑
（20，20）共计400种变化。
81.为了便于理解，以n=3为例介绍，3个计数运动件动作均连续转动，计数运动件1的平分数为20，计数运动件2的平分数为30，计数运动件1的平分数为10；计数运动件1走完一个平分数，计数运动件2走完一个周期；计数运动件2走完一个平分数，计数运动件3走完一个周期.
82.状态1：卷帘门体完全缠绕在卷帘门滚桶上，各级计数运动件为初始状态，均计为0；计数集合计为（0，0，0），t=1s
83.状态2：卷帘门体下行，各级计数运动件开始动作（如：转动），每增t时间，计数集合（ta1..tan）都在变化，至门下行至极限位置（地面）期间，各t时间上的（ta1..tan）均不相同。
84.核心技术：通过传动系统中一个或多个传动件的运动周期数判断：门体是否运行至极限位置或门体是否遇到障碍物：
85.实施例3：
86.如图3所示，实施例1中，计数运动件21共有30齿（30个平均等份），计数运动件22共有30齿（30个平均等份）；则本装置适用门高上限10m，门帘运行对应共转动齿数计为(30,30);因此对于门高低于10m的卷帘门，计数运动件1不会走完30齿，比如对门高为5m，门帘上行至最高位时，蜗杆转速识别轮走到15齿，而蜗轮为0齿，记为（15，0）
87.由此10m以内的门帘，都能自行记录最低位和最高位对应的齿数集合，并在计数运动件21、计数运动件22转动到，最高位或最低位时对应齿数集合时，控制电机停止运行
88.组成：1、记忆模块，记录传动件齿数集合与某级（尤其是最后一级）转速；例如：安装时，门帘下行至最低位并处于静上状态，齿数集合为（0，0），速度v为0；上行10cm时，齿数集合为（1，18），末级传动件速度为n1米/秒；上行20cm时，齿数集合为（2，10），末级传动件速度为n2米/秒；当传动件速度小于额定速度视遇到障碍物。
89.本实施例中控制系统设置有射频模块，通过rf学习行程的上限和下限，即门体完全开状态下的运动数据及门体完全关状态下的运动数据。
90.本实施例中执行模块通过继电器门体（如：卷闸门/卷帘门）运行或停止。
91.实施例4：
92.如实施例1所示的一种计数判断式开关门系统，所述计数运动件21套置于小链轮的转轴上，并与小链轮同步转动，计数运动件22套置于大链轮的转轴上，并与大链轮同步转动；所述红外感应单元组12和11均安装于支架板上；计数运动件21位于红外感应单元组11的发射器与接收器之间；计数运动件22位于红外感应单元组12的发射器与接收器之间。
93.以上所述，仅为本新型较佳的具体实施方式，但本新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本新型揭露的技术范围内，根据本新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本新型的保护范围之内。