用於操縱至少一個可運動零件的方法和裝置的製作方法
2023-06-03 08:00:11 2
專利名稱：用於操縱至少一個可運動零件的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用來操縱至少一個可運動零件，特別是可以在規定區域內運動的房間關閉裝置的方法，以及實現這種方法的裝置。
已知電機驅動的門配備一個傳感器，它連接在門驅動裝置的控制裝置上。當例如一個人到達離門規定的最小距離以後，傳感器觸發門的驅動裝置，並將門打開。當人通過門的空間以後，門驅動裝置將門重新關閉。門可以是一種迴轉門或轉門。這種工作方式的前提是，在開啟過程中門要運動到它裡面去的空間是空的。但是這不是在任何情況下都能保證的，因為可能發生這樣的情況，有人將物品放在門後面，或者有人站在這個空間內等等，為了在這種情況下防止與門扉的碰撞，已知在迴轉門背面的上部區域內設置一個光敏型敏感元件，它對準地板。這個傳感器發出圓錐形狀的射線。如果有障礙到達這個圓錐區內，那麼門的開啟運動便中止或者門根本不打開。
光敏型敏感元件可能由於門扉的運動而損壞。其次要求沿門扉上緣鋪放電纜直至傳感器，此電纜將傳感器與門控制裝置相連。這個電纜需要花很大的費用才能遮蓋，如果這是可能的話，另外它也會隨著時間推移由於經常重複的門扉迴轉運動而受到損壞，安裝在門幅背面上的傳感器起作用的範圍的圓錐直徑也不允許太大。因為這個作用圓錐的直徑太小，那麼傳感器也會檢測到門扉向其運動的牆壁。在這種情況下門扉不能完全打開，當圓錐直徑太小時，較小的物品可能會沒有被光敏型敏感元件察覺到。
本發明的目的是，提供一種裝置，它有能力監測例如門後面的整個空間，它沒有上面提到的以及還有其他的缺點。
按照本發明此目的在開頭所述這個類型的裝置中這樣來解決，如在權利要求1的特徵部分中所規定的那樣。
下面藉助於附圖對本發明的實施形式作較詳細的說明。附圖中
圖1本發明的第一種結構的透視圖，它也表示了其中有門的局部空間，其中門是關閉的，圖2同樣的局部視圖，其中門是半開的，圖3用來控制門驅動裝置的設備的方框圖，和圖4本發明第二種結構的正視圖，它包括一個雙扇滑門。
圖1立體表示一個房間的角部，它具有一可迴轉的門1。在所示情況下門1是關閉的。圖2表示和圖1一樣的房間角部，其中門是半開的。所示房間角部具有一地板2和兩個側壁3和4，其中側壁3和4相交於房間的一條垂直分布的角稜5。門1做在第一側壁3上，它布置成這樣，使它處於角稜5附近或者離角稜5距離為D處。
門1包含一門口6(圖2)，它做在第一側壁3上。此門口6從房間地板2向上延伸，其上方通過一水平分布的門楣封閉。在側面門口6通過垂直分布的側框8和9圍成。在所示情況下門1還包括一門框10，它可以是一種已知類型的，此門框10以眾所周知的方式裝入和固定在門口6內。
其次門1包含一個迴轉門扉11。此門扉11具有兩條垂直分布的側稜14和17，它們確定門扉11的寬度。此外門扉11具有水平分布的下端稜15以及水平分布的上端稜19，它們確定門扉11的高度。門扉11靠近第1和第2側壁4的、也就是位於內側的側稜14通過已知的鉸鏈12和13(圖1)可迴轉地連接在門框10上，因此這些門鉸鏈12和13位於門1朝向第2側壁14的側面上，門扉11的門鉸鏈12和13，或者位於內側的垂直側稜14位於離垂直角稜5或者第2側壁4所述距離D處。在所示情況下此距離D小於門扉11的寬度。門扉11在其迴轉運動期間可以藉助於電機(未畫出)驅動，其中此電機驅動裝置可以是已知類型的。
如果門扉11進行其迴轉運動，那麼它還有它的迴轉的稜邊15、17和19在房間地板2上方先後佔有確定的位置或者地點。在門扉11迴轉運動期間門扉11的下稜邊15的位置在地板上的投影的總和形成一水平分布面20，它表示門扉11的迴轉範圍，這個迴轉範圍20在圖1和2中表示在房間地板2的區域內，並由兩條直線41和42以及一條圓弧18圍成。直線41和42相當於可迴轉門扉11下稜邊15的兩個終點位置。當門1關閉和全開時便出現這兩個終點位置。直線41和42的一端相交於位於鉸鏈12和13迴轉軸上的點A處，背向門鉸鏈12和13的、門扉11的可迴轉垂直稜邊17在門扉11迴轉運動期間，在垂直投影中看，在房間地板2的區域內畫出一個圓弧18，此圓弧18和直線41及42的另一端相交於點B和C。
門扉11的迴轉區域20構成可以藉助於本發明的裝置監測存在障礙的區域45的一部分。此外一個部分房間46也屬於此監測區45，此部分房間46位於迴轉區域20的旁邊，其側向由門扉11的最大開啟位置和位於門扉11後面的側壁4圍成，這個部分房間46的底面大致成三角形，此三角形具有作為頂點的點B、C和D，點O是房間角稜5與房間地板2相交的點。
傳感器25靜止地裝在房壁3或4上，而且它處於門1的區域，特別是門扉11的迴轉區域20內。此傳感器25裝在朝向門扉11或此門扉11的迴轉區20的側壁3或4的表面上。在所示情況下傳感器25固定在第一房壁3上，門口6做在該房壁上，但是傳感器25也可以這樣地裝在第二房壁4上，使它位於角稜5附近或第一房壁3附近。
在所示情況下傳感器25位於門1的側稜14或門扉11的側稜附近，門鉸鏈12和13配在此側稜上。因此傳感器25安裝在門扉11的這個側稜14和垂直的房間角稜5之間。傳感器25適宜於安裝在門扉11的側稜14的旁邊或者與它靠近的門框10的垂直邊框旁邊。
傳感器25安裝在門口6的上部區域。在所示情況下傳感器25實際上位於門楣7的高度上或者說在門扉11的水平上稜邊19的高度上。如果情況需要，那麼傳感器25也可以安裝得低於門楣7的高度。在這種情況下傳感器25例如可以安裝在門扉11高度的一半處，或者甚至正好在房間地板2的上面。可以是已知類型的傳感器25基本上對準房間地板2。
傳感器25的作用區通常為圓錐26的形狀，其頂點在傳感器25區域內。作用圓錐26的底面至少部分在傳感器25對面的表面上，在本情況下房間地板2就是該位於對面的表面，圓錐26的其餘部分對準房間壁3和4或者對準門扉11的背面，圓錐26也可以是斜的，如圖1和2所示。傳感器25可以做成這樣，使圓錐26的底面47具有圓形或橢圓形外邊界。圓錐26的底面47也是前面已經提到過的監測區45的底面，它主要包括已經提到過的部分表面20和46。
傳感器25超過房間地板2的高度和/或傳感器25相對於房間地板2的方向和/或傳感器25的光路可以這樣選擇，使得圓錐底面47邊界線的圓弧段48與門扉11開啟或迴轉區域20的圓弧形邊界段18重合，或者位於圓弧形邊界段18之外，如圖1和2所示。
在所示情況下傳感器25做成這樣，使圓錐底面47外邊界位於房間地板2上的部分48位於圓弧18之外。在這種情況下圓錐底面47還包括另一個部分表面49，它雖然位於門扉11迴轉區域20之外，但是同樣可以通過傳感器25監控。
圓錐底面47的圓弧形部分45僅僅是底面47邊界的一部分。其次當門扉11處於關閉位置的時候，底面47的這個邊界由直線形分布的邊界段21和22確定。第一條直線形邊界段21位於第一房壁3下稜邊的區域內，它在點B和O之間延伸。這裡此邊界段21包括門扉11的下稜邊15的區域。此邊界段21的長度等於下稜邊15的長度和間距D的長度之和。第二條直線形邊界段22位於第二房壁4的下稜邊區域內，它從O點開始一直延伸到圓弧形邊界段49。線段21和22一端相交於點O，也就是房間垂直角稜5的區域內，它們和房壁3和4一樣，相互垂直。各條線段21和22的另一端連接在圓弧形邊界段48的一個端頭上。
底面47也是一個實際上從房間地面2向上延伸直至門的水平上稜邊19的假想空間體的底面，傳感器25安裝在水平上稜邊19處。在外側該假想體由一彎曲表面圍成，此彎曲表面具有圓柱外殼面的一部分的形狀。已經提到過的底面47的圓弧形邊界45同時也是該假想體彎曲的側表面的下稜邊，從線段21和22起向上延伸的側壁3和4的一部分也是假想空間體其餘的兩個側面，這些側壁部分相交於角稜5。
如果門1是關閉的(圖1)，那麼第一條線段21的自由端、或者說遠離房間垂直角稜5的末端位於門幅11的可自由迴轉的垂直稜17的下方，這裡門扉11的下稜邊15位於此第一條線段21之上。因為設置在第一房壁3上的門1或者說門扉11的側稜11位於離房間垂直角稜5距離為D處，門扉11的水平稜邊15的長度小於第一條線段21的長度，該線段從垂直角稜5一直延伸到門扉11的可自由迴轉的垂直稜邊17，也就是延伸到點B。當門1關閉時，在門扉11和第二房壁4之間延伸的角度α實際上等於90°。
當門扉11部分開啟時(圖2)，也就是當α角小於90°時，那麼第一條線段21的那一部分便圍繞穿過鉸鏈12和13的迴轉軸A旋轉，這一部分的長度等於門扉11的水平稜邊15或19的長度。因此第一條線段21的長度分成A-B和A-O兩段。第一段A-B的長度等於門扉11的水平下稜邊15的長度。第二段A-O的長度等於間距D的長度，在門扉11的這個位置底面47的外邊界由第一分段A-B、第二分段A-O、第二條線段22以及由於角度α的減小相應地縮短了的圓弧48確定。
圖3以方框圖表示用來計算和處理由傳感器25提供的信號和用來將控制信號輸送給門驅動裝置的電機的線路圖。傳感器25連接在用來處理由傳感器25提供的信號的開關裝置27上，這裡開關裝置27也可以做成這樣，使它控制傳感器25的工作方式。此開關裝置27的輸出輸給微處理器或計算機28的第一輸入端，在那裡所得到的信號處理或轉換成用來控制電機的信號，然後計算機28將控制信號輸送給電機控制裝置29，門扉11驅動裝置的電機連接在其輸出端上，這個線路圖還包括一存貯器24，它與微處理器28相連，在該存貯器24內貯存著信號圖案，其目的下面將加以說明。
為了能夠確定可運動零件當時的位置，按圖3的線路圖具有一路程傳感器40，它可以是一種已知類型的。此路程傳感器40根據可運動零件的類型加以選擇，也就是說此零件可以作迴轉運動還是/和移動運動。路程傳感器40這樣地附設於運動零件，使它在該零件運動時能跟蹤此零件，並且這時能輸出表徵該零件當時位置的信號。路程傳感器40的輸出連接在計算機28的第二個輸入端上。由路程傳感器40輸送給計算機28的、關於可運動零件當時位置的信息對於在模型圖案(Vor1agemuster)中與零件當時位置相應的有關單個信號是決定性的。在建立模型圖案時路程傳感器40的位置信號確定當時的單個信號在模型圖案中的位置。在該裝置運行時路程傳感器40當時的位置信號確定選擇模型圖案中的那個適合於零件有關位置的單個信號。
當電機開始將門扉11從關閉位置(圖1)打開(圖2)時，那麼門扉11和門扉11朝其運動的那個房壁4之間的部分空間20的大小開始減小。因此線段21和22之間的角度α的大小也減小。開啟空間20大小的減小通過傳感器25記錄下來。這是因為門扉11本身首先起作為在傳感器25圓錐26內部可運動的障礙的作用。在這種情況下通常傳感器25發出一個使門驅動裝置停止的信號。但是本發明的裝置做成這樣，運動的門扉11不被傳感器25看作障礙，因此門扉11可以繼續其開啟運動。
為了完成所述功能電路布線做成這樣，使得在傳感器25接通時它首先執行門扉11的開啟運動，例如在此裝置首次安裝以後，如果確認在門1的運動區20內或監控區45內沒有障礙的話。在這種試運行或者說校正運行過程中傳感器25向微處理器28提供一串單個信號或者說信號樣本，它們相應於開啟的門扉11相對於第二房壁4的各個位置或角度位置。
為此目的控制裝置27例如可以這樣地控制傳感器25，使各個信號或信號樣本只有在門扉11一定的角度位置時才由傳感器25掃描得到，並送入微處理器28，或者雖然傳感器25可以連續掃描門扉的運動空間20，但是傳感器25隻有在門扉11處於一定的角度位置時才採集單個信號或信號樣本並輸給微處理器28。在這種試運行過程中獲得的單個信號序列在微處理器28中加工成一圖案。此圖案貯存在存貯器24中並在該裝置運行時用作模型圖案。
當裝置進行運行時，那麼傳感器25在門扉11開啟過程中同樣提供相應於門扉11開啟角度α的順序排列的單個信號序列。門扉11的各個位置由路程傳感器40掃描出來。微處理器28由這些單個信號以在所述試運行期間建立模型圖案實際上相同的方法不斷地建立一個圖案。與此同時微處理器28將剛剛建立的圖案與已經貯存在存貯器24中的模型圖案的相應部分作比較。
只要所建立的圖案與模型圖案沒有或者至少沒有明顯的偏差，門控制裝置29認為，在開啟空間20內不存在障礙，控制裝置繼續執行門扉11的開啟運動，但是一旦在微處理器28中剛建立的圖案部分顯示出與貯存在存貯器24中的模型圖案的相應部分有差異，它使通過微處理器28判定在門扉11的開啟區域20內存在障礙，微處理器28發出一個信號使門驅動裝置29停止。
圖4表示本方法和本裝置的另一種應用可能性，而且是用在滑門30中，該門30具有兩扇門扉31和32，它們可以進行移動運動，並且附設於牆34上的開口33。這種配置可以按已知的方式進行，實際上在門30的中心，即當門30關閉時門扉31和32的正稜35相互碰合的地方，設有傳感器25。在所示例子中傳感器25安裝在門口33的門楣7區域內，並對準房間地面2。這裡傳感器25作用圓錐26的軸線實際上垂直分布，因此作用圓錐26的約一半位於門30的一側，而作用圓錐26的約另一半位於門30的另一側。給每一扇門扉31和32這樣地配設一個路程傳感器40(未畫出)，使它能夠跟蹤有關門扉31或32的運動，這些路程傳感器40的輸出端連接在計算機28上。
這種裝置也可以用在摺疊門中。
在門30投入運行時進行上述的試運行或校正運行，由此產生信號圖案的模型並貯存在存貯器24內。在本裝置工作時在門扉31和32開啟運動過程中在微處理器28內剛剛生成的圖案的各個部分與模型圖案的相應部分作比較。如果在所述圖案相應部位之間存在差異，那麼微處理器28判定這是對於門扉31或32的障礙，並停止門的或有關門扉31或32的驅動裝置。
如上所述，如果確認，在可運動的零件11或31和32的運動區域內沒有障礙，那麼由在本發明裝置在調整運行過程中所接收的單個信號建立模型圖案。還說明了，模型圖案由順序排列的、由傳感器25提供的單個信號組合而成。因此在模型圖案中的每個單個信號屬於可運動零件在其規定的或可能的運動區域內的一個完全確定的位置。不僅是在可運動零件的終端位置之間的位置，而且也包括終端位置本身屬於這些位置。用這種方式為了控制零件運動裝置預先知道，為了使零件可以實現其運動，傳感器25應該提供在可運動零件有關位置上的哪個信號。
如果傳感器25在可運動零件的一個確定的位置提供一個不同於根據路程傳感器40所期待的位置信號的單個信號，那麼這就表明，在零件的運動區域內存在障礙。電機控制裝置29停止電機的運轉，由此中止零件的運動。但是該裝置繼續工作，因此傳感器25即使在零件靜止時還是繼續向計算機28提供來自監控區45的單個信號，並且是在規定的時間間隔內。計算機28將這些後續的在零件靜止時所得到的單個信號與在模型圖案中的那個單個信號作比較，或者將運動圖案的迄今已經建立的部分與模型圖案的、相應於零件規定位置的相應部分作比較。
只要由傳感器25順序提供的單個信號和模型圖案或其一部分內的有關單個信號之間存在差異，電機控制裝置29便認為，在監控區45內存在障礙，零件繼續停止不動。這個障礙毫無問題也可以是一個靜止的障礙。如果此障礙從零件的運動區20或者監控區45移開，那麼由傳感器25提供的單個信號便開始與在模型圖案中所貯存的、和零件的位置相應的信號進行比較。對於本裝置這當作一個指令，重新啟動零件的驅動裝置。只有當監控區45無障礙時，才允許以這種方式使門開動。
權利要求
1．用來操縱至少一個可運動零件，特別是可以在規定區域內運動的房間關閉裝置的方法，其特徵在於零件(11)至少一次在其運動區域內運動，這時求取對應於運動零件各個位置的信號，將這些單個信號序列處理成一個圖案，將這個圖案作為模型圖案貯存起來，在可運動零件後續運行時求取信號並與模型圖案進行比較。
2．按權利要求1的方法，其特徵在於僅僅在可運動零件(11)的一定位置掃描單個信號，並輸出作後續處理，或者雖然連續掃描關於零件(11)位置的信號，但是只採用在可運動零件(11)規定位置時的信號進行後續處理。
3．按權利要求1的方法，其特徵在於以和模型圖案建立方法實際上相同的方法將可運動零件(11)在後續運動過程期間的單個信號組合成一個運動圖案，在建立運動圖案期間用來建立運動圖案的單個信號便已經可以與貯存的模型圖案的相應部分作比較。
4．按權利要求1的方法，其特徵在於剛剛求得的信號和模型圖案相應部分之間比較的結果用來控制可運動零件(11)的運動。
5．用來實現按權利要求1的方法的裝置，其特徵在於在可運動零件(11，31，32)的運動區域(20，30)之外這樣地設置一個傳感器(25)，使可運動零件(11，31，32)位於傳感器(25)的作用區(26)內，並設有一個電路布線，它做成這樣，使可運動零件(11，31，32)的運動不對門(1)的操縱產生不利影響。
6．按權利要求5的裝置，它用來根據房間關閉裝置運動區域內是否有障礙控制可運動的房間關閉裝置，其特徵在於傳感器(25)安裝在牆壁(3)上房間關閉裝置的旁邊，傳感器(25)的作用區(26)對準由傳感器監控的空間(16)，房間關閉裝置(1，30)的可運動零件(11，31，32)也可以在此空間內運動。
7．按權利要求6的裝置，其中房間關閉裝置(1)的可運動零件是一迴轉門扉(11)，其特徵在於傳感器(25)安裝在房門口(6)的門楣(7)的高度附近和迴轉門扉(11)的鉸鏈側(14)的區域內，並且傳感器(25)連接在所述電路布線的一個輸入端上。
8．按權利要求6的裝置，其中房間關閉裝置的可運動零件是滑門的至少一個門扉(31，32)，其特徵在於傳感器(25)安裝在門扉(31，32)的關閉房門口(33)的終點位置區域內。
9．按權利要求5的裝置，其特徵在於傳感器(25)的輸出端連接在計算機(28)的一個輸入端上，計算機的輸出端連接在用來控制房間關閉裝置(1，30)的可運動零件(11，31，32)的驅動裝置的裝置(29)上，設有一用於房間關閉裝置的路程傳感器(40)，其輸出端連接在計算機(28)的另一個輸入端上，並設有一存貯器(24)，它與計算機(28)相連。
10．按權利要求9的裝置，其特徵在於在傳感器(25)和計算機(28)之間連接一裝置(27)，它做成這樣，使它可以控制傳感器(25)的工作方式。
全文摘要
用來操縱門扉(11)的裝置包括一個傳感器(25),它這樣地安裝在門扉(11)之外,使門扉(11)位於傳感器(25)的作用區(26)內,傳感器(25)安裝在做有房門口(6)的房壁(3)上房間關閉裝置(1)旁邊。
文檔編號E05F15/20GK1287589SQ99801767
公開日2001年3月14日 申請日期1999年8月5日 優先權日1998年8月5日
發明者沃爾特·埃特林 申請人:雷格羅馬特股份公司