具备实时检测负载的电动升降桌控制装置的制作方法

文档序号:15493476发布日期:2018-09-21 21:08阅读:463来源:国知局

本实用新型涉及升降桌控制系统领域,尤其是涉及一种具备实时检测负载的电动升降桌控制装置。



背景技术:

随着人们坐着办公的时间越来越长,人们逐渐意识到久坐反而不利于工作效率的提高,人们开始尝试坐站交替式办公,渐渐的升降桌也就出现了,使用升降桌站式办公成为一种流行的健康办公方式。传统的升降桌利用手动控制升降,非常不方便,所以设计师在升降桌结构式增加了一个电机,电机连接丝杆,桌面可升降套设于丝杆上,电机驱动丝杆旋转,进而带动桌面沿丝杆上下移动。

一般的升降桌控制系统只是做桌子上升与下降的功能,甚至有些升降桌厂家会在在升降桌的顶部与底部安装各安装一个限位开关作为电机限位保护从而保护电机不会堵转,如果在限位范围内遇到阻力,限位开关此时是不会起作用,电机就会处在堵转状态,严重的情况会烧坏电机。而且即使关闭电机,电机还是会存在延迟,带动丝杆旋转,进而无法对电机和升降装置起到充分保护。



技术实现要素:

本实用新型为了克服现有技术的不足,提供一种具备实时检测负载的电动升降桌控制装置,能在电机负载的情况下,对电机和升降装置进行保护。

为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:一种具备实时检测负载的电动升降桌控制装置,包括计算与处理单元和连接电机的电机控制单元,电机控制单元连接计算与处理单元;还包括连接电机的电流采样单元和电压采样单元,该电流采样单元和电压采样单元均连接计算与处理单元;还包括连接电机与丝杆的负载分离器,该负载分离器包括连接电机的第一转盘、连接丝杆的第二转盘,第一转盘和第二转盘之间设有止转配合的插孔和插柱,第二转盘靠近第一转盘处设有弹起机构;该弹起机构连接计算与处理单元,进而在电机负载时,弹起机构可弹起第一转盘,使插孔和插柱分离。电机正常使用时,插孔和插柱插接,电机通过负载分离器带动丝杆旋转;所述电流采样单元和电压采样单元可采集电机的电流和电压,计算与处理单元可对采集到的电压和电流分析电机是否负载;当电机出现负载突变时,计算与处理单元控制弹起机构弹起第一转盘,插孔和插柱分离,电机与丝杆分离,即使延迟,电机也只会分开旋转,进而对电机和升降装置起到保护作用。

进一步地,所述第一转盘靠近丝杆的表面设有止转插槽,所述丝杆的底部压紧第一弹性件于止转插槽内;所述止转插槽内壁与丝杆外壁之间配合设有滑槽和滑块。弹起机构弹起或者收缩时,只会带动第一转盘移动,而丝杆不会移动,保证丝杆使用的稳定性;所述滑槽和滑块配合可保证第一转盘旋转时能带动丝杆一起旋转。

进一步地,所述计算与处理单元连接负载指示灯和能在负载后控制丝杆减速的减速机构。当电机出现负载时,计算与处理单元会控制负载指示灯打开,起到提示作用;同时通过电机控制单元控制电机关闭;然后控制减速机构对丝杆进行减速,进而对整个升降系统起到了保护作用;本发明可以实现电机负载时时检测,并且能检测到升降桌的上限位或者下限位,也能检测限位范围内遇到的阻力,从而实现相应的保护措施。

进一步地,所述减速机构包括摆杆、扭簧及电生磁单元;摆杆具有通过扭簧可转动连接于桌面的底面的头端和尾端;所述摆杆尾端的一侧为丝杆,摆杆尾端的另一侧为电生磁单元;所述摆杆尾端能于扭簧的弹力作用下贴紧于丝杆表面;所述电生磁单元通电后能吸引摆杆尾端脱离丝杆表面。电机正常运行时,电生磁单元通电吸紧摆杆尾端,使摆杆尾端脱离丝杆表面;一旦电机出现负载突变,电生磁单元断电失去磁性,此时摆杆尾端于扭簧作用下弹回贴紧于丝杆表面;所述结构简单,容易实现,使用效果好。

进一步地,所述电生磁单元通过第一开关连接计算与处理单元。可通过第一开关控制电生磁的通断电,使用方便。

进一步地,所述摆杆尾端可贴紧丝杆的表面设有第二弹性件,第二弹性件表面设有减磨齿纹。所述弹性减磨层可减少丝杆表面的磨损,而减磨齿纹可增大丝杆的旋转阻力,提高第二弹性件的减磨效果。

进一步地,所述摆杆尾端靠近电生磁单元处设有铁片。所述铁片重量轻,使用效果好。

进一步地,所述计算与处理单元还连接电源管理单元,该电源管理单元包括与外部电源连接的交直流转换元件和连接交直流转换元件的电流稳压元件,该电流稳压元件连接计算与处理单元。该电源管理单元可实现电源的转换和稳压,对计算和处理单元起到保护作用。

综上所述,本实用新型能在电机负载突变时,及时控制电机与丝杆分离,进而即使电机延迟,也只会空转,对电机和升降装置均起到保护作用。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图;

图2为本实用新型的减速机构第一种结构图;

图3为本实用新型的减速机构的第二种结构图;

图4为本实用新型的负载分离器结构示意图一;

图5为本实用新型的负载分离器结构示意图二。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1-3所示,一种具备实时检测负载的电动升降桌控制装置,主要用于升降桌的升降系统控制,而升降系统为现有结构,升降系统包括电机、丝杆及桌面。所述电机连接丝杆,桌面可升降套设于丝杆上,电机驱动丝杆旋转,进而带动桌面沿丝杆上下移动。

本电动升降桌控制装置包括计算与处理单元1和电机控制单元 2,所述电机控制单元2连接电机100,电机控制单元2连接计算与处理单元1。

具体的,本实用新型还包括电流采样单元3和电压采样单元4。所述电流采样单元3和电压采样单元4均连接电机100和计算与处理单元1。使用时,电流采样单元3能采集电机100的电流,电压采样单元4能采集电机100的电压并传输至计算与处理单元1,计算与处理单元根据采集到的电压和电流,判断电机是否负载。所述计算与处理单元1连接负载指示灯5和减速机构6,减速机构6能在负载后控制丝杆101减速。上述电流采样单元3和电压采样单元4均为现有结构,而所述的计算与处理单元1内含单片机,主要负责计算电机的实时负载情况。

如图2和图3所示,所述减速机构6包括摆杆61、扭簧62及电生磁单元63。所述摆杆61具有头端和尾端,该头端通过扭簧62可转动连接于桌面的底面102。所述摆杆61尾端的一侧为丝杆101,扭簧62尾端的另一侧为电生磁单元63。磁生电单元63为现有结构,此处不再赘述。使用时,所述摆杆61尾端能于扭簧62的弹力作用下贴紧于丝杆101表面,所述电生磁单元63通电后能吸引摆杆61尾端脱离丝杆101表面。优选地,所述电生磁单元63通过第一开关64连接计算与处理单元1。电机100正常工作时,第一开关通电,所述电生磁单元63通电后能吸引摆杆61尾端脱离丝杆101表面;当计算与处理单元1检测到电机100负载时,计算与处理单元1控制第一开关断电,所述电生磁单元63失去磁性,所述摆杆61尾端于扭簧62的弹力作用下贴紧于丝杆101表面,进而对丝杆101起到减速作用。

为了进一步提高摆杆61尾端的减磨作用,于是所述摆杆61尾端可贴紧丝杆101的表面设有第二弹性件7,该第二弹性件由橡胶、海绵等弹性材料制成。而且第二弹性件7表面设有减磨齿纹71。进一步提高了第二弹性件的阻力,提高对丝杆的减速作用。

而且,所述摆杆61尾端靠近电生磁单元63处设有铁片65。该铁片65体积小,且吸附面积大,使用效果好。

此外,为了进一步提高外接电源的稳定性,于是所述计算与处理单元1还连接电源管理单元8,该电源管理单元8包括交直流转换元件81和电流稳压元件82,交直流转换元件81与外部电源103连接,电流稳压元件82连接交直流转换元件81。该电流稳压元件82连接计算与处理单元1。

当然上述的减速机构6也可采用的气缸控制阻挡块移动到丝杆表面,进而阻挡丝杆旋转。而上述的交直流转换元件81、电流稳压元件82也采用现有的结构,此处不再赘述。

具体的使用过程如下:

步骤一:电压采样单元4和电流采样单元3连续获取电机100的电压和电流,计算与处理单元1接收电压和电流采样结果,然后取平均;

步骤二:计算与处理单元1对步骤一的平均结果做记录,按照先记录先移出的方法移出记录里最早被记录的平均数据,保证记录的总数是N个;

步骤三:计算与处理单元1根据最新的N个记录数据,重新计算总值,获取到新总值;

步骤四:计算与处理单元1根据步骤三的新总值计算与上一次的总值的差值;

步骤五:计算与处理单元1对步骤四的差值结果做记录,按照先记录先移出的方法移出记录里最早被记录的差值数据,保证记录的总数是X个;

步骤六:计算与处理单元1计算最新的X个差值数据的平均值K;

上述步骤六计算结果反应了负载情况,其数据的更新频率是高达 200Hz,完全达到了实时性功能。

如图4和图5所示,本实用新型还包括负载分离器9,该负载分离器9连接电机100与丝杆101。该负载分离器9包括第一转盘91 和第二转盘92,第一转盘91连接电机100,第二转盘92连接丝杆 101。第一转盘91和第二转盘92之间设有止转配合的插孔93和插柱 94,该止转配合方式即为第一转盘91旋转时,可带动第二转盘92一起旋转。即在第一转盘91上设置棱柱形的插孔93,而在第二转盘92 上设置棱柱形的插柱94。当然插柱94和插孔93的位置可互换,而且所述插孔93和插柱94止转配合结构也可采用现有结构,此处不再赘述。

优选地,所述第二转盘92靠近第一转盘91处设有弹起机构95。该弹起结构95为现有结构,如自动弹起式的开关按钮。该弹起机构 95连接计算与处理单元1,进而在电机100负载时,计算与处理单元 1会控制弹起机构95弹起第一转盘91,使插孔93和插柱94分离。在电机负载时,保证电机100与丝杆101的快速分离,即使电机100 延迟,也只会空转,实现了对电机100和升降装置的有效保护。

所述第一转盘91靠近丝杆101的表面设有止转插槽91a,所述丝杆101的底部压紧第一弹性件于止转插槽91a内;所述止转插槽 91a内壁与丝杆101外壁之间配合设有滑槽96和滑块97。在本实施例中,所述滑槽96设于插槽91a内壁,而滑块97则设于丝杆101外壁,所述滑槽96沿插槽91a深度方向延伸成长形。当丝杆101的底部插入止转插槽91a内时,滑块97与滑槽96配合,第一转盘91能带动丝杆101一起旋转。所述第一弹性件优选为弹簧。

显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。

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