专利名称：卷绕式遮光帘面的驱动方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明属一种可开闭遮光物的驱动方法装置，特别是巻绕式遮光帘面的 驱动方法和装置。
技术背景巻绕式百叶窗、巻帘或薄片窗帘等遮光帘面通常是巻在巻轴上，由人工 驱动或由电机驱动巻在巻带机上的皮带带动巻轴转动，实现遮光帘面的打开 或放下。对于一些已安装好的人工驱动遮光巻帘，对其加装电动驱动装置即 可实现电动自动控制，但由于电动驱动装置的制造商无法预知各种巻帘己有 的安装情况，如帘面厚度和长度、巻帘式百叶窗盒中可能会有的传动装置或 类似物，而电动驱动装置通常又要安装在墙体凹处，无法监控里面皮带的巻 绕情况，这些未知因素就会导致在安装时，可能在对终端位置进行调节之 前，就超过了电动驱动装置巻带机的最大允许巻绕能力，使容纳皮带的带盒 以及整个驱动装置受到了损坏甚至毁坏。。 发明内容本发明要解决的技术问题是克服上述不足，提供一种能够有效防止装置 巻绕能力超载情况的发生，保证装置安全的巻绕式遮光帘面的驱动方法及驱 动装置。本发吸解决上述问题的方法是将用于驱动遮光巻帘的皮带(10)巻绕在巻带机(18)上，用电机(9)通过驱动齿轮组带动巻带机的转动，并设 有由所述皮带(10)带动的从动导轮(5， 6)，其特征在于求出巻带机与 从动导轮在巻带机巻绕皮带半径为最大允许值时的极限转速比值(Dm)，将 其存储存储器里；在巻带机转动过程中，通过用转数传感器测定巻带机与从 动导轮的转速比(D)来监测巻带机上巻绕皮带的厚度，将该实时测得的转 速比数据(D)输入到比较器与所述的极限转速比值(Dm)进行比较，当实时转速比数据(D)等于极限转速比值(Dm)时，发出关断驱动电机的控制 信号。本发明解决上述问题的装置是设有壳体(14)，壳体内装有驱动电机(9)，驱动电机通过驱动传动齿轮组(8， 3， 2， 1， 7)与巻带机(18)传 动连接，巻带机引出的皮带(10)贴在可随皮带移动而转动的从动导轮(6， 5)上并被导向引出壳体(14)，其特征在于在所述巻带机或与巻带 机有固定传动比的驱动齿轮的--侧，和所述从动导轮一侧，分别设有能测定 巻带机或与巻带机有固定传动比的驱动齿轮转速以及从动导轮转速的主动转 数传感器(15)和从动转数传感器(16),两传感器输出端分别通过计数脉 冲形成电路与计数数据处理器连接，计算出巻带机与从动导轮的转速比，计 数数据处理器输出端接比较器，与比较器存储的设定值比较，比较器输出端 与驱动电机的开关控制电路连接。本发明装置的进一步方案是所述的计数数据处理器和具有存储功能的 比较器为集成为一体的单片机。本发明的工作原理是驱动电机(9)通过驱动齿轮组带动巻带机(18)转动，使皮带(10)巻绕在巻带机上或从巻绕机上放开，皮带的移 动，带动导轮(5， 6)转动，从动导轮的转动线速度与巻带机外层皮带的转 动线速度相同，导轮的半径r是不变的，而巻带机上巻绕皮带的半径R则是变 化的，巻绕的皮带越多，巻绕半径R越大，设导轮的转速为fiA，巻带机的转 速为ft， 二者的线速度相等，故有 2tjt. f从二 2ttR . f主 其中r为导轮半径，R为巻带机上巻绕皮带的半径，由上式可得出 r/R = f主/f从当与电机有固定转速传动比的巻带机(18)转速不变时，巻带机上外层 皮带移动的线速度随着巻绕皮带厚度的增加而加快，致使随皮带移动而转动 的导轮转速加快，f主与f从的转数比值f主/f从^ r/R = D就变小；反之，巻绕 皮带的半径越小，导轮的转速越慢，f主与f从的转数比值f u/f从:-iVR = D就 越大；因此可以通过检测巻带机与导轮的转速比获取巻绕皮带的厚度信息。导轮的半径r是固定的，如果巻绕皮带的最大允许半径是Rm值，即可得出此时巻带机与从动导轮的最小极限转速比值是r/RM = f主/f从=Dm，同 样，如果巻绕皮带的最小允许半径是值，即可得出此时巻带机与从动导 轮的最大极限转速比值是r/Rm = f主/f从=Dm，因此本发明可将实时测得 的巻带机与导轮的转速比D与存储的极限传速比值进行比较而向驱动电机发 出相应的控制信号。例如，如果根据驱动装置壳体的空间限制条件，巻带机上巻绕皮带的最 大允许半径是Rw，则只要将巻带机与从动导轮的转速比D控制在不小于极限 转速比值r/rm=f主/f从二 Dm即可，具体控制过程是在巻带机(18)巻放 皮带的过程中，同时通过装在导轮上的从动转数传感器(16)和装在巻带机 上的主动转数传感器(15)分别获取二者的转速f从值和fi袭，再通过计数 数据处理器计算出f;i:,/f从二D，将该数值输入到比较器里，与事先存储在比较 器里的极限允许值f主/f从=Dm比狡，当测得的D值达到极限DM值时，就说 明巻带机上巻绕皮带的半径R已达到极限值，此时比较器输出信号，通过开 关控制电路切断驱动电机的电源，停止皮带的巻绕，保证装置的安全。本发 明的主动转数传感器(15)也可装在与巻带机(18)具有固定传动比的驱动 环节的其它齿轮或电机轴上，此时，只须将这种情况下获取的驱动轮转速按 固定的转速传动比进行换算即可。除上述对最大皮带巻绕半径的控制外，本发明还可根据通过转速比测定 得到的其它皮带巻绕状况的进行控制，如巻带机上的皮带放完时，或皮带巻 绕到一定程度时发出相应控制信号，控制驱动电机的工作，实现对不同状态 下遮光巻帘的控制。本发明能够通过转速比的测定获取皮带巻绕的信息并发出控制信号，有 效防止装置巻绕能力超载情况的发生，保证装置安全；在更换不同规格的皮 带或对一些已安装好的人工驱动遮光巻帘加装本发明装置时，不管这些遮光 巻帘的皮带厚度和长度、传动结构有何不同，本发明都可以实现在不改动本 装置结构、不增加硬件设施的情况下自动防止装置巻绕能力超载情况的发 生，因而适用于各种不同长度厚度遮光巻帘的安装调试，即使安装人员在不熟练的情况下进行安装也不会因超过装置最大巻绕能力而损坏设备；同时除 了终端位置的控制外，本发明还可进一步根据获取皮带的不同巻绕数据，实 现对不同状态下遮光巻帘的控制。
图l、本发明实施例结构示意2、本发明方框原理图 图3、本发明实施例电路图1-第一齿轮2-第二齿轮3-第三齿轮5、 6-导向轮7-巻带机齿轮8-蜗杆9-驱动电机10-传动带11-电路板12-墙体14-壳体15-传感器16-传感器 18-巻带机具体实施方案实施例l本例设有壳体14，壳体内腔下部装有驱动电机9，电机输出轴通过驱动 齿轮组与巻带机18传动连接，巻带机输出的皮带10贴在可随皮带移动而转 动的从动导轮6上，再拐一角度贴在导轮5上改变方向从壳体14内伸出， 电机的控制电路板11也装在壳体内。所述驱动齿轮组结构为电机9通过输出轴上的蜗杆8与第三齿轮蜗轮 3啮合，第三齿轮3通过同轴的小齿轮与第二齿轮2啮合，第二齿轮通过第 一齿轮与巻带机的齿轮7传动连接，与齿轮7同轴的巻带机18转轴随齿轮 7同步转动。在壳体14内靠近从动导轮6和驱动齿轮组第二齿轮2外缘的部位，分 别装有从动转数传感器16和主动转数传感器15，本例的转数传感器采用光 电传感器，其结构是转轮一侧装有光电传感器，另一侧装有光源，转轮上 上开有穿孔，传轮转轮每转动一圈，光电传感器发出一个光脉冲信号，从动 转数传感器和主动转数传感器获得的光脉冲信号分别通过光电转换计数脉冲 形成电路转换成电脉冲信号输入到计数数据处理器，以此得到驱动齿轮和从 动导轮的转数传感信号。从动转数传感器16和主动转数传感器15还可以是霍尔传感器，舌簧开关传感器，感应式传感器，磁控式传感器等。参见图2，所述的从动转数传感器16和主动转数传感器15与计数数据处理器输入端连接，本例采用了一种简化的求值方法把传感器的计数信号直 接引导到比例求值上，即通过计数器，在从动转数传感器16获取的每两个信 号之间对主动转数传感器15发出的信号进行计数，所获得的计数值即是所述主动轮与从动轮的转速比值f主/f从D 。具体实施方法是将从动转数传感器16的信号用作计数器的回零信号，在回零之间所到达的计数器数值被暂存起 来，这样该计数器的计数值就是第二齿轮2与从动导轮6的转速比D。再将主动轮与从动轮的转速比值f主/f从=D值输入到比较器，与预先设 定的最小极限转速比值DM进行比较，Dw是在巻带机上巻绕皮带半径达到最大 允许值时第二齿轮2与从动导轮6的转速比，该值可事先通过导轮6的半径r 值、巻带机巻绕皮带半径的最大允许值RM，以及巻带机18与第二齿轮2之间 的固定传动比计算出来，存在存储器里与实时转速比测定值D进行比较，如 果实时测定值D下降到等于设极限值DM，比较器输出端即输出控制信号，控 制开关控制电路关断驱动电机，防止皮带巻绕半径过大损坏带盒，起到自动保护作用。所述巻绕皮带半径的最大允许值RM是以驱动装置壳体能否容纳为准。本驱动装置整体装在壳体14内，安装时，将整个壳体装在墙体12的凹槽 内，装置内巻带机上的皮带10通过导轮被导向引出壳体，然后呈与墙体12平 行地的方向延伸到一个巻绕式百叶窗盒中，皮带可在这个巻绕式百叶窗盒中 驱动一个可转动安装的巻绕轴，实现百叶窗帘面的巻起和放F。图3为本实施例的电路图，本例控制电路中的计数数据处理器和具有存 储功能的比较器为集成为一体的单片机MC80F0604，计数、数据处理、比 较、存储的功能均由单片机和相应的软件实现。前述的主动转速传感器15(电路图中的U3)和从动转数传感器16(电路图 中的U4)分别与开关三极管Q6、 Q7组成的开关脉冲电路输入端连接，将光脉冲信号转换成电脉冲信号，两开关脉冲电路输出端分别与单片机计数输入端 11脚和12脚连接，单片机对两传感器输入的信号进行计数，算出巻带机与从动导轮的转速比D，并与单片机存储的最小允i午值DM进行比较，当测得的转 速比D等于最小极限值DM时，单片机向开关控制龟路发出关断电机的控制信口万o开关控制电路设有控制极与单片机MC80F0604开关控制信号输出端3脚连 接的可控硅管QIO，可控硅管Q10串接在驱动电机M (图1中的9)供电回路的 接地一侧电路里，当单片机根据前述的计数測定过程得到的测定值D下降到 等于或小于设定值DM时，其3脚即可输出关断可控硅管的信号，切断电机M的 供电电路，驱动电机停止转动，防止皮带巻绕半径过大损坏带盒，起到自动 保护作用。开关控制电路还设有驱动电机正反转控制电路，该电路由分别与单片机 正反向控制信号输出端连接的两路双掷继电器J1、 J2组成，驱动电机M的两 端分别与两继电器J1、 J2的刀端连接，两刀端分别对应的两掷端一端接驱动 电机供电电源230伏，另一掷端接B点通过可控硅开关控制电路接地，两继电 器J1、 J2线圈分别接在开关三极管Q8、 Q9的集电极回路里，开关三极管基极 分别接单片机MC80F0604的正、反转控制信号输出端5脚和6脚；通常情况 下，两继电器的刀端均与掷点B连接，驱动电机两端无电压不工作，当单片 机正转控制信号输出端5脚发出开关控制信号时，开关管Q8导通，继电器J1 导通，其双掷刀端K1与230伏的掷端吸合，驱动电机正向转动，反之，当单 片机反转控制信号输出端脚发出开关控制信号时，开关管Q9导通，继电器J2 导通，其双掷刀端K2与230伏的掷端吸合，驱动电机反向转动。
权利要求
1. 卷绕式遮光帘面的驱动方法，将用于驱动遮光卷帘的皮带(10)卷绕在卷带机(18)上，用电机(9)通过驱动齿轮组带动卷带机的转动，并设有由所述皮带(10)带动的从动导轮(5，6)，其特征在于求出卷带机与从动导轮在卷带机卷绕皮带半径为最大允许值时的极限转速比值(DM)，将其存储存储器里；在卷带机转动过程中，通过用转数传感器测定卷带机与从动导轮的转速比(D)来监测卷带机上卷绕皮带的厚度，将该实时测得的转速比数据(D)输入到比较器与所述的极限转速比值(DM)进行比较，当实时转速比数据(D)等于极限转速比值(DM)时，发出关断驱动电机的控制信号。
2、 根据权利要求l所述的巻绕式遮光帘面的驱动方法，其特征在于在 所述的巻带机或与巻带机有固定传动比的驱动齿轮上，以及从动导轮上分别设置主动转速传感器(15)和从动转数传感器(16)，通过二者获取的传感 信号测定巻带机与从动导轮的转速比。
3、 根据权利要求2所述的巻绕式遮光帘面的驱动方法，其特征在于在用所述转数传感器测定皮带机与从动导轮的转速比时，把传感器的计数信号直接引导到比例求值上，即通过计数器，在从动转数传感器(16)获取的每 两个信号之间对主动转数传感器(15)发出的信号进行计数，所获得的计数 值即是所述主动轮与从动轮的转速比值(f主/f从二 D)。
4、 巻绕式遮光帘面的驱动装置，设有壳体(14)，壳体内装有驱动电 机(9)，驱动电机通过驱动传动齿轮组(8， 3， 2， 1， 7)与巻带机(18) 传动连接，巻带机引出的皮带(10)贴在可随皮带移动而转动的从动导轮(6， 5)上并被导向引出壳体(14)，其特征在于在所述巻带机或与巻带 机有固定传动比的驱动齿轮的一侧，和所述从动导轮一侧，分别设有能测定 巻带机或与巻带机有固定传动比的驱动齿轮转速以及从动导轮转速的主动转 数传感器(15)和从动转数传感器(16)，两传感器输出端分别通过计数脉冲形成电路与计数数据处理器连接，计算出巻带机与从动导轮的转速比，计数数据处理器输出端接比较器，与比较器存储的设定值比较，比较器输出端 与驱动电机的开关控制电路连接。
5、 根据权利要求4所述的巻绕式遮光帘面的驱动装置，其特征在于所 述的计数数据处理器和具有存储功能的比较器为集成为一体的单片机。
6、 根据权利要求5所述的巻绕式遮光帘面的驱动装置，其特征在于在壳体(14)内靠近从动导轮(6)和与巻带机有固定传动比的驱动齿轮组 齿轮(2)外缘的部位，分别装有从动转数传感器(16)和主动转数传感器 (15)。
7、 根据权利要求6所述的巻绕式遮光帘面的驱动装置，其特征在于所述的主动转速传感器(15)和从动转数传感器(16)分别与开关三极管 (Q6、 Q7)组成的开关脉冲电路输入端连接，将光脉冲信号转换成电脉冲信 号，两幵关脉冲电路输出端分别与单片机计数输入端连接。
8、 根据权利要求6或7所述的巻绕式遮光帘面的驱动装置，其特征在 于所述开关控制电路设有控制极与单片机开关控制信号输出端连接的可控 硅管(Q10)，可控硅管串接在驱动电机(M)供电回路里；还设有驱动电机 正反转控制电路，该电路由分别与单片机正反向控制信号输出端连接的两路 双掷继电器(Jl、 J2)组成，驱动电机(M)的两端分别与两继电器(Jl、 J2)的刀端连接，两刀端分别对应的两掷端分别接驱动电机供电电源两端， 两继电器(Jl、 J2)线圈分别接在开关三极管(Q8、 Q9)的集电极回路里， 开关三极管基极分别接单片机的正、反转控制信号输出端。
全文摘要
卷绕式遮光帘面的驱动方法和装置，将用于驱动遮光卷帘的皮带卷绕在卷带机上，用电机通过驱动齿轮组带动卷带机的转动，并设有由所述皮带带动的从动导轮(5，6)，求出卷带机与从动导轮在卷带机卷绕皮带半径为最大允许值时的极限转速比值(D<sub>M</sub>)，将其存储存储器里；在卷带机转动过程中，通过用转数传感器测定卷带机与从动导轮的转速比(D)，将该实时测得的转速比数据(D)输入到比较器与所述的极限转速比值(D<sub>M</sub>)进行比较，当实时转速比数据(D)等于极限转速比极(D<sub>M</sub>)时，发出关断驱动电机的控制信号。本发明适用于各种不同长度厚度遮光卷帘的安装调试，能有效防止装置卷绕能力超载情况的发生，保证装置安全。
文档编号E06B9/68GK101240690SQ20071007920
公开日2008年8月13日 申请日期2007年2月9日 优先权日2007年2月9日
发明者陈耀华 申请人:浙江康泰电气有限公司