一種升降數控儀的製作方法

2023-05-02 16:45:31 2

專利名稱：一種升降數控儀的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種升降高度數字顯示和數字控制的儀器，適宜各種使用鋼絲繩提升和降落的起重吊架的配套使用。
現有的升降控制裝置(如電梯中使用的控制裝置)，控制線路複雜，造價高，難維護，而且需要一個特定的安裝使用場合。現有的一般升降架(如建築工程中的升降架)，升降操作時依靠肉眼估計升降高度，不能準確地控制，易由操作不慎造成升降吊架「衝頂」及拉翻升降吊架的事故。
本實用新型的目的是提供一種升降數控儀，可配套在一般的升降設備中使用，並有升降高度的數字顯示，且在升降的範圍內具有任意整定的高度數字控制自動停機功能。
本實用新型的目的是這樣實現的在兩塊夾板組成的支架上裝有壓在升降起重鋼絲繩上的測長滑輪，與測長滑輪同軸的齒輪帶動齒軸增速轉動，齒軸上的擋光針正反旋轉先後遮擋兩個紅外光接收管構成非接觸式光電轉換器。紅外光接收管轉換得到的電信號經電線輸到集成電路，由集成電路進行邏輯選擇信號、可逆計數、然後數字顯示升降高度，並由編碼電路與數碼開關組成數控電路，在此升降的範圍內具有三種任意整定的高度數字上自動停機。因而具有用數字顯示監視升降高度的作用，又有數控自動停機的安全功能。
本實用新型與現有的技術相比具有明顯的優點安裝使用方便，測量精度高，量程大、體積小、價格低、壽命長，大大地提高了起重升降運行的準確性、安全性和提高自動化控制程度。
附圖的圖面說明如下

圖1、圖2為本實施例測長光電轉換器剖面構造圖。
圖3為本實施例信號邏輯電路。
圖4為本實施例可逆計數、數顯及數控電路。
圖5、圖6為本實施例控制執行電路。
下面結合實施例進一步闡述實用新型測長光電轉換器為圖1、圖2所示測長滑輪
連同軸
安裝在夾板④上，在彈簧⑩的彈力下，在壓輪③的作用下，使升降鋼絲繩①緊壓著測長滑輪
，與軸
同轉的齒輪⑤帶動齒軸⑥增速轉動，齒軸⑥的轉動使擋光針⑦遮擋2隻紅外受光管(G1、G2)⑧的受光小孔，使G1、G2因無紅外光照射而絕止。齒輪⑤、齒軸⑥、擋光針⑦，紅外發光管(L1、L2)
、紅外受光管(G1、G2)⑧固定在夾板④上，由外殼⑨封閉保護，整個轉換器由板
與外界相連固定。
測長滑輪
的周長為24釐米，直徑D＝ 24/(π) 釐米，滑輪槽適應於直徑φ4～φ16毫米的各種起重鋼絲繩。
齒輪⑤的齒數為80。
齒軸⑥的齒數為10。
齒輪⑤與齒軸⑥的傳動比i＝ 80/10 ＝8
擋光針⑦由3片擋光片120°均布組成，齒軸⑥每轉360°擋光3次。測長滑輪
轉1周擋光針擋光3×8＝24次。
本實施例測長光電轉換器動作原理由板
與外界固定，使測長滑輪
在壓輪③的作用下與鋼絲繩①有較好的摩擦以防相對滑動。當升降設備運行的時候，鋼絲繩①向上運動或者向下運動，使測長滑輪
齒輪⑤逆時針轉動或者順時針轉動。由於齒輪⑤與齒軸⑥是嚙合的，使固定在齒軸⑥上端的擋光針⑦順時針轉動或者逆時針轉動而瞬時遮擋紅外受光管G1和G2。當鋼絲繩①向上運動時，由測長滑輪
、齒輪⑤經齒軸⑥使擋光針⑦先擋光G2後擋光G1，我們定之為加(＋)法信號，說明起重物體向上提升。同理，當鋼絲繩①向下運動時，擋光針⑦先擋光G1、後擋光G2，我們定之為減(－)法信號，說明起重物體向下降落。鋼絲繩①每移動1釐米，擋光針就擋光G1、G2一次，即計數的單位是釐米。信號通過電線傳送到信號邏輯電路進行邏輯選擇「＋」「－」和信號的反相整形。
信號邏輯電路如圖3所示。
信號邏輯電路主要由集成塊CD40106B中的H1、H2、H3、H4、H5、H6斯密特觸發器，集成塊CD4013B中的D1和D2觸發器；集成塊CD4071B中的1個2輸入4或門H7；集成塊CD4013B中的4個2輸入與非門Y1、Y2、Y3、Y4及配合電路的電阻R1、R2、R3、R4、R5，電容C1、C2、C3、C4、C5組成。
本實施例信號邏輯電路工作原理當光電轉換器G1、G2發送的脈衝信號到邏輯電路時，假設先擋光G1後擋光G2G1的脈衝信號經H1到P1點即到D1的輸入端CP1，使D1的輸出端Q1由「0」變「1」(兩個D觸發器起始時輸出端Q均為「0」)，同時脈衝信號到達Y2輸入端1。緊跟著G2的脈衝信號經H2到P′1點即加到D2的輸入端CP2，使D2的輸出端Q2由「0」變「1」，同時脈衝信號還加到Y1的輸入端1。這時，由於Y1的兩個輸入端都為高電平「1」，Y1的輸出端P2點產生一個負脈衝，P2點的負脈衝經延時電路C3、H5、C4、H6到達P3點已反相為正脈衝信號送往可逆計數電路的輸入端CPU進行加(＋)法計數。另一路經或門H7送回D1、D2的復位端，使兩個D觸發器立即復位為原來狀態。
同理當光電轉換器發送的信號來自先擋光G2後擋光G1時(起吊物體由上向下降落，擋光針順時針轉動)，G2的脈衝信號經H2到P′1點，一路到達D2的輸入端CP2，使D2的輸出端Q2由「0」變「1」。同時另一路到達Y1的輸入端1，緊跟著在G1脈衝的作用下，Y2的輸出端P2點形成一個負脈衝經延時電路在P′3點反相為正脈衝信號。P′3點的脈衝信號一路經Y4即P′4點反相為負脈衝送到可逆計數器的輸入端CP0進行減(一)法計數。另一路經或門H7返回D1、D2的復位端，使兩個D觸發器立即復位回原來狀態。
可逆計數、數顯及數控電路如圖4所示。
可逆計數、數顯電路是由4塊集成塊CD40192B組成IC1－1、IC1－2、IC1－3、IC1－4電路；4塊集成塊CD4511B組成的IC2－1、IC2－2、IC2－3、IC2－4電路；4個半導體發光數碼管LED1、LED2、LED3、LED4組成數字顯示器。
本實施例可逆計數、數顯電路的工作原理光電轉換得到的，信號經邏輯電路送到集成電路IC1－1，加「＋」信號從CPU腳輸入，減「－」信號從CP0腳輸入，由IC1－1進行運算計數，IC1－1計數的結果電a
也只作西文顯示，當輸入「student(」後，系統也判斷為非法，因為漢字編碼中沒「(」鍵。這時，再輸入「xǔe sheng<"後，系統判斷為合法漢字編碼，馬上轉換為相應的漢字，用戶接著輸入「)」，系統判斷為非法，所以只用顯示，同理「●」號也只作顯示，等用戶連續輸完後，屏幕顯示為I am a student(學生)。這樣一來，中西文混合輸入就完全不再需要用戶人工轉換了，從而提高了輸入速度。
二、漢字編碼類型的判斷現行的許多漢字系統(如五筆字型)單字和詞組都採用等長的編碼。從碼長上系統無法識別用戶輸入的是單字還是詞組，系統只能到單字和詞組的混合鍊表中去查找該編碼，找到單字就是單字，找到詞就是詞。因為我們的的確確是有意識地把一句話劃分為單字或詞進行輸入的，所以說這種系統又將我們有意識的輸入變成了機器無意識的查找。
如果計算機能根據用戶輸入的編碼判斷出用戶要輸入的是單字還是詞的話，便可查詢相應的單字或詞的鍊表。這無疑可以消除以前那種混合鍊表所帶來的單字和詞的重碼，縮短鍊表長度，節省查找時間，為了實現這種設想，我們可以給系統再增加一個新的判斷功能，來判斷用戶輸入的漢字編碼類型，我們可以利用結束符前碼數來作為判斷依據。例如我們規定單字為兩碼+結束符，詞至少三碼+結束符的話，上述邏輯判斷過程如圖5所示。在方框1輸入(下一)編碼，在方框2判斷是否為合法輸入，若否就到達方框3按西文處理後返回方框1，若是就到達方框4按漢字編碼處理後返回方框1。這就是中西文識別的判斷過程;漢字編碼類型的判斷由方框4開始，在方框5判斷結符前是否為二碼，若是就到達方框6到單字鍊表中查找，若否就到達方框7到詞組鍊表中查找。
當然我們還可以把詞組鍊表再細分為雙字詞鍊表，多字詞鍊表等，但無論怎樣劃分，系統都會根據碼長來判斷編碼類型，併到相應鍊表中去查找相同編碼。
總之，有了以上這兩種判斷功能，系統就具有了很高智能，不但能夠判斷出用戶輸入信息是西文符號還是漢字編碼;而且還能判斷出漢字編碼類型，並作出相應處理。
中間數控——在任意整定的上、下限之間的任意數字中發出控制信號，以便在中間任意位置時停機(即物體已運到指定的高度自動停機卸貨)。
下限數控——在任意整定的下限數字內發出控制信號停機(如升降架到了底端自動停機)。
現以下限數控為例闡明數控原理首先分析「個」位的數控情況，當可逆計數器IC1－2輸出端的4個BCD碼電平送至IC3－1四線——十線編碼器，由IC3－1編譯成「0」～「9」10個十進位數碼電平。這十進位數碼電平分三路一路送至上限數控開關B3－1，一路送至數控數碼開關B2－1，另一路送至數控數碼開關B1－1，這三組數碼開關都可隨意按使用要求整定開關數碼，其餘的十位，百位，千位的BCD碼也與個位一樣分別分成三路送到相應的數控數碼開關。下限數控當個位的編碼器輸出數碼與數碼開關B1－1的整定碼一致時，數碼開關B1－1的輸出得到一個高電平，這時門Y5與B1－1相接的1個輸入端也得到1個高電平。假如當其餘的3個數碼開關(即十位的B1－2、百位的B1－3、千位的B1－4)也跟上述個位一樣在相應的整定數碼且也向輸出端輸出高電平時，即門Y5的4個輸入端都呈高電平時，門Y5的輸出端也呈高電平，此時，集成塊CD4066B中的雙向開關SW控制端也為高電平，雙向開關SW閉合導通，繼電器J動作，即予數控執行電路發出停機指令。
同理中間數控的數碼(即個位的B2－1、十位的B2－2、百位的B2－3千位的B2－4)在相應整定的數碼也向輸出端輸出高電平時，經門Y6、雙向開關SW，使斷電器J動作而發出停機指令。上限數控數碼開關(即個位B3－1、十位的B3－2、百位的3－3、千位的B3－4)在相應的整定數碼也向輸出端輸出高電平時，經門Y7雙向開關SW，使繼電器J動作而發出停機指令。
本實施例採用上、中、下三個數控限定，也可根據使用要求增加更多的數控限定。
下面闡述本實施例在升降起重中的數控執行電路。
數控執行電路如圖5、圖6所示圖5是由圖4中的繼電器J的常開觸點和中間繼電器ZJ的線圈組成，電源VDD為直流12伏。
圖6是常用的電動機正反轉控制電路。
電動機正轉(提升時)控制由按鈕1QA、交流接觸器線圈1Q及主觸點、副觸點、中間繼電器觸點ZJ1組成。
電動機反轉(降落時)控制由2QA、交流接觸器線圈2Q及主觸點、副觸點、中間繼電器觸點ZJ2組成。
電動機的停止控制由按鈕TA、熔斷器RD及熱繼電器RJac組成。
符號D為電動機，ZC為電動機的抱閘電磁鐵線圈。電流A、B、C為三相交流電，電壓380～400伏。
數控執行電路的動作原理是這樣的
中間數控停機——當電動機作提升運轉時接1QA、使1Q線圈通電、1Q主觸點閉合、電動機抱閘線圈ZC通電、抱閘鬆開，電動機正向(向上)轉動，常閉觸頭ZJ1及常開觸點1Q自保持使電動機繼續運轉。當電動機把物體提升到事先整定的中間數控數碼時，繼電器J動作，圖5中觸點J閉合，中間繼電器ZJ動作，圖6中常閉觸點ZJ1斷開，使得交流接觸器線圈1Q斷電釋放，電動機停轉，線圈ZC斷電釋放，使抱閘剎車。
上限數控停機——上限數控一般整定在升降架的最高提升極限高度數字。當電動機已把升降架提升到中間數控位置，而這時又因操作失誤按1QA使升降架繼續向上提升，當升降架升至上限數控數字時，繼電器J動作，跟上述的中間數控停車動作過程一樣，使電動機在上限數控位置停下來，避免因操作失誤造成升降架衝頂或拉翻升降塔的事故。
下限數控停機——當電動機作下降運轉時按2QA，使2Q主觸點閉合、抱閘線圈ZC通電、抱閘鬆開，電動機反向轉動(向下)，常閉觸點ZJ2及常開觸點2Q自保持使電動機繼續運轉，當提升架降到事先整定的下限數碼時(比如數碼為00.00)，繼電器J動作，圖5中觸點J閉合，中間繼電器ZJ動作，圖6中常閉觸點ZJ2斷開，交流接觸器2Q斷電釋放，電動機停止，線圈ZC斷電、抱閘剎車。
圖6電路中，除了使電動機在上、中、下限位置數控自停機以外，按按鈕TA也能使電動機人為地停機。而且當熔斷器RD熔斷及熱繼電器RJac動作斷開時，電動機也會自動停轉，這是設備的電路保護設施。
權利要求1.一種升降數控儀，其特徵是(1)有一個測長光電轉換器，在夾板(4)組成的支架上裝有壓在升降鋼絲繩上的測長滑輪(12)，與測長滑輪(12)同軸的齒輪(5)帶動擋光針(7)遮擋兩個紅外光受光管(G1、G2)從而取得由鋼絲繩往復移動的長度轉變為電量的計數信號；(2)有一個根據測長光電轉換器的信號進行的邏輯選擇、可逆計數、數字顯示電路和編碼數控電路，把升降移動長度的數量結果計算並顯示出來，由編碼電路發出數控信號；(3)有一個由按鈕、繼電器和交流接觸器組成的電動機控制電路，控制電動機起動、停止和正、反轉。
2.按權利要求1所述的升降數控儀，其特徵是與升降設備配套使用，測長光電轉換器靠彈簧力壓在往復移動的鋼絲繩上，計數、顯示、編碼、數控和電動機控制電路安裝在一控制箱裡，由兩根信號線和兩根電源線與測長光電轉換器連接。
專利摘要與升降設備配套使用的一種升降數控儀，由測長光電轉換器、可逆計數電路、數顯電路、數控電路組成。測長滑輪、齒輪、擋光針、紅外光發光管接收管組成的測長光電轉換器，靠彈簧力壓在鋼絲繩上，鋼絲繩的往復移動長度轉變為電信號，再經集成電路脈衝整形、邏輯選擇、可逆計數、數字顯示、數碼設定，由交流接觸器控制電動機。除按鈕控制外，還可在上限、下限和中間任意整定的數字內自動停機，使升降設備控制具有準確、安全和自動功能。
文檔編號B66B3/02GK2179361SQ9321913
公開日1994年10月12日 申請日期1993年7月28日 優先權日1993年7月28日
發明者盧劍超 申請人:盧劍超