专利名称：全程位置控制式开门机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种门的开闭机构，尤其是一种全程位置控制式开门机。
背景技术：
现有卷闸门及车库门的开门机构具有手动和电动两种功能，其结构一般是由限位机构、卷门驱动机构和离合机构组成，其中的限位机构大多采用机械行程开关或光电开关及霍尔信号来控制，以机械开关和光电开关及霍尔信号的控制有很多弊端1使用机械行程开关随然可以控制门的开关距离，但如果因人为因素或机械惯性使机械开关跑过或失灵，门机会连续运行造成上面冲顶或下面压死，或卡死断电，需要人为的恢复才能再次使用。2使用光电开关及霍尔信号的控制系统是通过电子电路实现对门机运行距离的控制，但光电开关及霍尔信号容易受外界的电子电路干扰，使传输数据失准造成门机运行距离产生变化，因此造成损害开门机及运行门体失准，造成对人身伤害和损坏财物的事情发生；另外光电开关及霍尔信号在开门机停电后，如使用手动开门或移动门体后，光电开关及霍尔信号不能同步的纪录手动开门时，门的移动数据和手动开门后当前门体位置，造成再次使用电动开门时距离失准损害人和物。或者光电开关及霍尔信号的控制程序设定为停电后原有记忆数据清除，每次停电使用手动开门后都要从新开动门机运行行程记忆，这样给使用者造成很大的不便。
目前手动离合机构的控制是通过露在开门机构外的一根与手动柄相联接的拉绳或扳把来实现的，且费时费力，拉绳或扳把一直露在外面，很不安全，容易让无关人员打开。而且噪音大，价格高，很不美观。为了解决这一问题，人们只能将该拉绳或扳把藏在一个带锁的箱体中，使用时将箱门打开，用完后再将箱门锁上，使用起来很不方便，另外这种措施也是不能从根本上解决安全问题，手动拉绳或扳把也给安装造成了不少的麻烦和弊端。
中国专利CN 90206401.0“电子卷帘门电子式位置控制装置”公开了一种以电位器识别门体位置的开门控制装置，但是这种控制装置将电位器与门体转轴连接，而且需要另外安装位置取样电位器，占用空间较大，安装困难且影响美观，另外其模拟信号取样和处理都比较烦琐，调试比较麻烦；另外，中国专利CN 03126116.7公开了一种可通过离合电机实现开门机电机轮与卷门驱动轮离合的“全自动微型开门窗机”，解决了手动离合问题，但是其限位机构仍需改进。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电位器采样限位控制开关门、可电控或手控离合的全程位置控制式开门机。
本实用新型的技术方案是一种全程位置控制式开门机，包括用于固定于门上的定轮盘及用于带动门体转动的动轮盘，动轮盘设有内齿圈，所述定轮盘上设有动轮盘驱动机构、电动离合机构，所述动轮盘驱动机构包括开门机电机和开门机电机的输出轴上传动连接的输出齿轮，所述离合机构包括离合电机、离合电机输出轴上传动连接的离合凸轮、与离合凸轮摆动配合的电机摆动离合块)，所述电机摆动离合块转动装配在定轮盘上，离合凸轮与电机摆动离合块的一侧滑动配合接触，所述开门机电机固定在电机摆动离合块上，所述开门机电机的输出齿轮可在电机摆动离合块摆动后与动轮盘的内齿圈啮合配合，所述开门机电机、离合电机均接入开门控制电路，其特征在于所述全程位置控制式开门机上还设有由采样电位器为主体构成的位置采样装置，所述采样电位器的电压采样触头与动轮盘同步联动配合，采样电位器通过开门控制电路控制与开门机电机、离合电机控制连接。
所述采样电位器的电压采样触头为旋转式的旋纽。
所述采样电位器设置于靠近动轮盘一侧的定轮盘辐面上，所述动轮盘的轴套外周面上设有外齿圈，采样电位器的旋纽穿过定轮盘辐板后通过旋纽上安装的传动轮与动轮盘轴套上的外齿圈啮合配合。
所述采样电位器设置于远离动轮盘一侧的定轮盘辐面上，采样电位器的旋纽穿过定轮盘)辐板后通过旋纽上安装的传动轮与动轮盘的内齿圈啮合配合。
所述电机摆动离合块上远离离合凸轮的侧面上还设有复位弹簧，该复位弹簧用于顶推电机摆动离合块上的输出齿轮离开动轮盘的内齿圈。
所述离合电机是通过离合电机底座转动装配在定轮盘辐板上，所述全程位置控制式开门机还设有可拨动离合电机底座转动的手动离合机构，手动离合机构是由转动装配在定轮盘上的手动离合扳手、离合扳手转动端连接的可拨动离合电机底座的手动离合凸轮构成。
所述开门控制电路包括微处理器，微处理器内嵌有电可擦除存储器和A/D转换器，采样电位器接入微处理器的A/D输入端；微处理器的两个输出端分别通过两限流电阻与两三极管的基极连接，两三极管的集电极分别接入中间继电器，中间继电器均与电源连接，开门电机线圈的两极分别与地线、中间继电器的接电源端选择吸合连接；微处理器的另两个输出端分别通过两限流电阻与两三极管的基极连接，两三极管的集电极分别接入中间继电器，中间继电器均与电源连接，离合电机线圈的两极分别与地线、中间继电器(RL3、RL4)的接电源端选择吸合连接；所述三极管的发射极均接地。
所述微处理器的另一个A/D输入端上还连接有遇阻灵敏度调整电位器。
本实用新型的采样电位器可对门体的运行位置全程采样识别并配合开门控制电路中的微处理器进行控制，其采样电位器的采样触头是与门体驱动机构的传动轮联动配合，因此可直接安装在开门机内部，占用空间较少而不会影响门体的美观，另外采样电位器可将传动轮与门体的运动信息时刻输入微处理器进行分析，因此不需要在门体上安装另外的取样电位器，安装十分方便，而且其阻值信号经开门控制电路中的微处理器的A/D转换后，微处理器可对其进行储存，一次运行后可永久记忆使用，调试非常简单，另外本实用新型采用电动离合和手动离合两种离合装置，其门体位置信息由采样电位器采样识别并由微处理器记忆控制，即使停电和手动推拉后，其位置记忆不会丢失，来电后不会走过设定的行程范围，使用更加安全方便。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的电路图。
具体实施方式
本实用新型结构如图1所示，包括定轮盘11、动轮盘16，定轮盘11上固定有滑动块定位轴4，定轮盘11上设有可与门体固定连接的固定架22，电机摆动离合块3转动装配在滑动块定位轴4上，开门机电机M1固定在电机摆动离合块3上，滑动块盖板2设置在电机摆动离合块3上面与定轮盘11固定，开门机电机M1的输出轴上设有输出齿轮5，输出齿轮5和动轮盘16的内齿圈17啮合传动配合，动轮盘16的外端设有可与门体上的转动轮盘插接的驱动轮拨叉19，采样电位器W1设置在靠近动轮盘16一侧的定轮盘11辐面上，动轮盘16中心的轴套14上设有外齿圈15，采样电位器W1的旋纽穿过定轮盘11的辐板通过其传动轮10与内套外齿圈15啮合传动配合，定轮盘11上通过轴20转动装配有离合电机底座18，离合电机底座18上固定有离合电机M2，离合电机M2的输出轴上固联有可拨动电机摆动离合块3的离合凸轮13，离合凸轮13与电机摆动离合块3的一侧接触，电机摆动离合块3上远离离合凸轮13的侧面上还设有复位弹簧24，离合扳手9通过轴23转动装配在定轮盘11的幅面上，离合扳手9下端连接有可拨动离合电机底座18的手动离合凸轮21，转动离合扳手9拨动离合电机底座18带动离合电机M2的输出轴上的离合凸轮13与电机摆动离合块3脱开。
以上所述的采样电位器W1设置于靠近动轮盘16一侧的定轮盘11辐面上，采样电位器W1的传动轮10与动轮盘16的轴套14上的外齿圈15啮合配合，以上所述的只是一种装配连接方式，当然采样电位器W1也可以设置在远离动轮盘16一侧的定轮盘11辐面上，其旋纽穿过定轮盘11的辐板通过其传动轮与内套外齿圈15直接啮合传动配合；这两种装配方式属于本领域普通技术人员容易理解的可相互代换的方法，可根据现场空间的实际需要而采用，从而节省安装空间。
本实用新型实际工作时，配置有备用电源，有电或停电时都可实现电动离合，在电动离合时，离合电机M2的旋转带动输出轴上固联的离合凸轮13旋转，推动电机摆动离合块3摆动，使滑动定位块3上的电机输出轮5与动轮盘16的驱动轮内齿圈17实现离合，需要手动离合时，搬动固联在门机动轮11上的手动离合扳手9可使离合电机底座18移位，使固联在离合电机底座18上的离合电机M2输出轴上的离合凸轮13与电机摆动离合块3结合或分离，在复位弹簧24的共同作用下，可实现滑动定位块3的摆动，从而实现电机输出轮5与驱动轮内齿圈17的离合。
本实用新型的电路图如图3所示，采样电位器W1，开门机电机M1，离合电机M2，IC1为内嵌EEPROM电可擦除存储器及内嵌AD转换器的微处理器P89LPC938；R1、R2为离合上下限位开关的上拉电阻；R4、R5、R6、R7为限流电阻；T1、T2为驱动开关门机电机M1的三极管；RL1、RL2为控制开门机电机M1的中间继电器；T3、T4为驱动离合电机M2的三极管；RL3、RL4为控制离合电机M2的中间继电器；W2是遇阻灵敏度调整电位器，其位置信号传输到微控制器IC1的A/D输入端A/DIN2进行AD转换，其值经微控制器IC1处理后，可控制门体遇阻时门机的反映延时时间，比如门体在运行中受阻力较大而导致W2的位置信号异常时，可实施停机保护。
采样电位器W1接入微处理器IC1的A/D输入端A/DIN1；微处理器IC1的两个输出端OUTPUT1、OUTPUT2分别通过两限流电阻R4、R5与两三极管T1、T2的基极连接，两三极管T1、T2的集电极分别接入中间继电器RL1、RL2，中间继电器RL1、RL2均与电源连接，开门电机M1线圈的两极分别与地线、中间继电器RL1、RL2的接电源端选择吸合连接；微处理器IC1的另两个输出端OUTPUT3、OUTPUT4分别通过两限流电阻R6、RW2与两三极管(T3、T4)的基极连接，两三极管T3、T4的集电极分别接入中间继电器RL3、RL4，中间继电器RL3、RL4均与电源连接，离合电机M1线圈的两极分别与地线、中间继电器RL3、RL4的接电源端选择吸合连接；所述三极管T1、T2、T3、T4的发射极均接地。
当开门机电机M1动作时，采样电位器W1的传动轮10与动轮盘16同步旋转时改变了W1的阻值，即采样电位器的阻值可以决定门体的位置，W1的阻值通过A/D转换变成数字量，经过微控制器IC1和其内嵌的存储器的处理，判断开门和关门的停止位置及当时的所处位置，从而控制T1和T2由中间继电器RL1、RL2对开门机电机M1线圈的两极进行选择性供电，实现开门机电机M1的双向运动，完成门体上升或下降两种动作，使开门机电机M1及门体在经过微控制器IC1和其内嵌的存储器的处理后严格按照予设的行程参数运行。
在供给开门机电机M1的市电停电后或后备电源电压不足以驱动开门机电机M1动作时，微控制器IC1发出指令控制T3和T4由中间继电器RL3、RL4对离合电机M2线圈的两极进行选择性供电，控制离合电机M2正反转运动，从而控制开门机电机M1的输出轮5与动轮盘16的分离，上下限位开关S1和S2的状态可以判断离合电机M2的工作状态。
当开门机电机M1的输出轮5与动轮盘16分离后，门体可由外力手动推拉动门体，而采样电位器W1的传动轮10仍与动轮盘16同步旋转，即使停电，采样电位器W1的的阻值仍可采样门体的位置。当来电后，微控制器IC1发出指令控制T3和T4驱动离合电机M2自动关闭离合，使开门机电机M1的输出轮5与动轮盘16的结合，之后开门机电机M1仍然可自动按原设定位置运行驱动门体开关运行，由于采样电位器W1的与的传动轮10时刻与动轮盘16同步旋转，手动推拉动门体而改变原设的参数并不影响门体的当前行程和当前的位置。
权利要求1.一种全程位置控制式开门机，包括用于固定于门上的定轮盘(11)及用于带动门体转动的动轮盘(16)，动轮盘(16)设有内齿圈(17)，所述定轮盘(11)上设有动轮盘驱动机构、电动离合机构，所述动轮盘驱动机构包括开门机电机(M1)和开门机电机的输出轴上传动连接的输出齿轮(5)，所述离合机构包括离合电机(M2)、离合电机输出轴上传动连接的离合凸轮(13)、与离合凸轮(13)摆动配合的电机摆动离合块(3)，所述电机摆动离合块(3)转动装配在定轮盘(11)上，离合凸轮(13)与电机摆动离合块(3)的一侧滑动配合接触，所述开门机电机(M1)固定在电机摆动离合块(3)上，所述开门机电机(M1)的输出齿轮(5)可在电机摆动离合块(3)摆动后与动轮盘(16)的内齿圈(17)啮合配合，所述开门机电机(M1)、离合电机(M2)均接入开门控制电路，其特征在于所述全程位置控制式开门机上还设有由采样电位器(W1)为主体构成的位置采样装置，所述采样电位器(W1)的电压采样触头与动轮盘(16)同步联动配合，采样电位器(W1)通过开门控制电路控制与开门机电机(M1)、离合电机(M2)控制连接。
2.根据权利要求1所述的开门机，其特征在于所述采样电位器(W1)的电压采样触头为旋转式的旋纽。
3.根据权利要求2所述的开门机，其特征在于所述采样电位器(W1)设置于靠近动轮盘(16)一侧的定轮盘(11)辐面上，所述动轮盘(16)的轴套(14)外周面上设有外齿圈(15)，采样电位器(W1)的旋纽穿过定轮盘(11)辐板后通过旋纽上安装的传动轮(10)与动轮盘轴套上(14)的外齿圈(15)啮合配合。
4.根据权利要求2所述的开门机，其特征在于所述采样电位器(W1)设置于远离动轮盘(16)一侧的定轮盘(11)辐面上，采样电位器(W1)的旋纽穿过定轮盘(11)辐板后通过旋纽上安装的传动轮(10)与动轮盘(16)的内齿圈(17)啮合配合。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的开门机，其特征在于所述电机摆动离合块(3)上远离离合凸轮(13)的侧面上还设有复位弹簧(24)，该复位弹簧(24)用于顶推电机摆动离合块(3)上的输出齿轮(5)离开动轮盘(16)的内齿圈(17)。
6.根据权利要求5所述的开门机，其特征在于所述离合电机(M2)是通过离合电机底座(18)转动装配在定轮盘(11)辐板上，所述全程位置控制式开门机还设有可拨动离合电机底座(18)转动的手动离合机构，手动离合机构是由转动装配在定轮盘(11)上的手动离合扳手(9)、离合扳手(9)转动端连接的可拨动离合电机底座(18)的手动离合凸轮(21)构成。
7.根据权利要求6所述的开门机，其特征在于所述开门控制电路包括微处理器(IC1)，微处理器(IC1)内嵌有电可擦除存储器和A/D转换器，采样电位器(W1)接入微处理器(IC1)的A/D输入端(A/D IN1)；微处理器(IC1)的两个输出端(OUTPUT1、OUTPUT2、)分别通过两限流电阻(R4、R5)与两三极管(T1、T2)的基极连接，两三极管(T1、T2)的集电极分别接入中间继电器(RL1、RL2)，中间继电器(RL1、RL2)均与电源连接，开门电机(M1)线圈的两极分别与地线、中间继电器(RL1、RL2)的接电源端选择吸合连接；
8.根据权利要求7所述的开门机，其特征在于所述微处理器(IC1)的另两个输出端(OUTPUT3、OUTPUT4、)分别通过两限流电阻(R6、RW2)与两三极管(T3、T4)的基极连接，两三极管(T3、T4)的集电极分别接入中间继电器(RL3、RL4)，中间继电器(RL3、RL4)均与电源连接，离合电机(M1)线圈的两极分别与地线、中间继电器(RL3、RL4)的接电源端选择吸合连接；所述三极管(T1、T2、T3、T4)的发射极均接地。
9.根据权利要求8所述的开门机，其特征在于所述微处理器(IC1)的另一个A/D输入端(A/D IN2)上还连接有遇阻灵敏度调整电位器(W2)。
专利摘要本实用新型公开了一种全程位置控制式开门机，包括定轮盘及用于带动门体转动的动轮盘，动轮盘设有内齿圈，开门机上还设有由采样电位器为主体构成的位置采样装置，采样电位器的电压采样触头与动轮盘同步联动配合，采样电位器通过开门控制电路控制与开门机电机、离合电机控制连接。本实用新型的采样电位器可对门体的运行位置全程采样识别并配合开门控制电路中的微处理器进行控制，其阻值信号经开门控制电路中的微处理器的A/D转换后，微处理器可对其进行储存，一次运行后可永久记忆使用，另外本实用新型采用电动离合和手动离合两种离合装置，其门体位置信息由采样电位器采样识别并由微处理器记忆控制，使用更加安全方便。
文档编号E05F15/16GK2926466SQ200620030619
公开日2007年7月25日 申请日期2006年7月7日 优先权日2006年7月7日
发明者王德义 申请人:王德义