CN105005298A - 一种具有手自动切换机构的方向控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有手自动切换机构的方向控制装置。它包括有一个安装底板、一个扭矩传感器、七个轴承座、一个大齿轮、一个中间轮、一个小齿轮、一个角度编码器、Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴、Ⅳ轴、一个电磁离合器、一个伺服电机、一个电机支架、一个电刷、一个电刷支架和七个轴承。本发明由于在执行部分加扭矩传感器，传递扭矩信号，控制电磁离合器的断开，实现自动控制到手动控制的切换，由控制器给出信号，控制电磁离合器的吸合，从而实现手动控制到自动控制的切换。

Description

一种具有手自动切换机构的方向控制装置

技术领域

本发明属于机械领域，涉及一种具有手自动切换机构的方向控制装置，是能够很方便地实现方向的手动控制和自动控制的切换。

背景技术

一种具有手自动切换机构的方向控制装置主要用于无人车、无人艇等人工和遥控的两种不同控制方式。无人车、无人艇的军事作战意义重大，在作战时可以通过手自动切换装置实现方向自动控制，在战前或者战后为了方便，可以切换到自动方向控制，也为了保证自动控制现故障时，采用手动控制方向。这种具有手自动切换机构的装置也可用于许多工业化设备自动运作和人工运作，实现工业化的自动化。

发明内容

本发明的目的是提供给一种新的可以手自动切换机构的方向控制装置，且结构简单、操作方便、安全可靠。

为了达到上述要求，本发明的技术方案如下：

一种具有手自动切换机构的方向控制装置，包括安装底板、扭矩传感器、七个轴承座、大齿轮、中间轮、小齿轮、角度编码器、Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴、Ⅳ轴、电磁离合器、伺服电机、电机支架、电刷、电刷支架和七个轴承。其特征在于：伺服电机通过联轴器与电磁离合器连接，电磁离合器安装在Ⅰ轴上，Ⅰ轴通过联轴器与小齿轮连接，小齿轮、中间轮、大齿轮都安装在轴上，他们之间满足齿轮配合，轴通过轴承座支撑，轴承座内装有轴承。在Ⅲ轴轴端装有角度编码器，Ⅳ轴与扭矩传感器通过联轴器连接。当自动控制方向时，可有人双手按住方向盘，在瞬间伺服电机继续旋转，扭矩传感器检测到扭矩信号，当超过给定值时，传递信号给控制器，控制器发出信号，控制电磁离合器的断开，实现自动控制到手动控制的切换。当手动控制方向时，人为按下控制按钮，由控制器给出信号，控制电磁离合器吸合，实现手动控制到自动控制的切换。由角度编码器测量方向转动过的角度，获取平台运动方向。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，具有较少零部件，达到功能目的，工作效率高，成本低，操作简单、安全可靠。

附图说明

图1是本发明俯视示意图。

图2是本发明主视示意图。

图3是本发明手自动切换示意图。

图4是角度编码器安装示意图。

图5是动力机构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实例作详细说明。

实施例一：参见图1和图2，具有手自动切换方向机构的控制装置包括一个安装底板28、扭矩传感器22、轴承座3、大齿轮18、中间轮26、小齿轮29、角度编码器24、Ⅰ轴10、Ⅱ轴15、Ⅲ轴16、Ⅳ轴20、电磁离合器12、伺服电机7、轴承27、轴承座3、电机支架5、电刷2、电刷支架1和联轴器4。其特征在于：伺服电机7通过联轴器4与电磁离合器12连接，电磁离合器12安装在Ⅰ轴10上，Ⅰ轴10通过联轴器4与Ⅱ轴15连接，小齿轮29安装在Ⅱ轴15上、中间轮26安装在Ⅲ轴16上、大齿轮18安装在Ⅳ轴20上，中间轮26与小齿轮29和大齿轮18啮合，Ⅰ轴10、Ⅱ轴15、Ⅲ轴16、Ⅳ轴20通过轴承座3支撑，而安装在底板28上，轴承座3内装有轴承27；Ⅳ轴20与扭矩传感器22通过联轴器21连接，扭矩传感器22连接方向盘。

本发明的工作原理如下：当装有该发明平台自动控制方向时，双手按住方向盘，在瞬间伺服电机7主轴继续旋转，扭矩传感器22检测到扭矩信号，当超过设定值时，传递信号给控制器，控制器控制电磁离合器12的断开，实现自动控制到手动控制的切换。当手动控制方向时，人为按下控制按钮，控制电磁离合器12吸合，实现手动控制到自动控制的切换。由角度编码器24测量方向转动过的角度，以便获取平台运动方向。

实施例二：参见图1~5，本实施案例与实施案例一基本相同，特别之处是：方向自动控制时，在Ⅳ轴上加有一个角度编码器（24），可时时记录方向盘的转动角度值，当角度值超过设定范围时，会发出信号给控制器，控制器控制电磁离合器断开，实现保功能，方向控制变为手动控制；手动切换成自动时，只需按下控制开关，控制器给出信号控制电磁离合器12闭合；

实施例三：参见图1~5，本实施案例与实施案例一和实施案例二基本相同，特别之处是：具有手自动切换方向机构的控制装置包括一个安装底板28、扭矩传感器22、轴承座3、大齿轮18、中间轮26、小齿轮29、角度编码器24、Ⅰ轴10、Ⅱ轴15、Ⅲ轴16、Ⅳ轴20、电磁离合器12、伺服电机7、轴承27、轴承座3、电机支架5、电刷2、电刷支架1和联轴器4。其特征在于：伺服电机7通过联轴器4与电磁离合器12连接，电磁离合器12安装在Ⅰ轴10上，Ⅰ轴10通过联轴器4与Ⅱ轴15连接，小齿轮29安装在Ⅱ轴15上、中间轮26安装在Ⅲ轴16上、大齿轮18安装在Ⅳ轴20上，中间轮26与小齿轮29和大齿轮18啮合，Ⅰ轴10、Ⅱ轴15、Ⅲ轴16、Ⅳ轴20通过轴承座3支撑，而安装在底板28上，轴承座3内装有轴承27；Ⅳ轴20与扭矩传感器22通过联轴器21连接，扭矩传感器22连接方向盘。自动切换成手动时，只需按住方向盘，由于伺服电机7转动，扭矩传感器22传出信号，控制电磁离合器12断开，实现手动控制；手动切换成自动时，由遥控器发出信号控制电磁离合器12闭合；在Ⅳ轴上加有一个角度编码器（24），可时时记录方向盘的转动角度值，达到控制方式改变后获取方向的目的。

Claims (3)

1.一种具有手自动切换机构的方向控制装置，其特征在于：包括一个安装底板（28）、扭矩传感器（22）、轴承座（3）、大齿轮（18）、中间轮（26）、小齿轮（29）、角度编码器（24）、Ⅰ轴（10）、Ⅱ轴（15）、Ⅲ轴（16）、Ⅳ轴（20）、电磁离合器（12）、伺服电机（7）、轴承（27）、轴承座（3）、电机支架（5）、电刷（2）、电刷支架（1）和联轴器（4），其特征在于：伺服电机（7）通过联轴器（4）与电磁离合器（12）连接，电磁离合器（12）安装在Ⅰ轴（10）上，Ⅰ轴（10）通过联轴器（4）与Ⅱ轴（15）连接，小齿轮（29）安装在Ⅱ轴（15）上、中间轮（26）安装在Ⅲ轴（16）上、大齿轮（18）安装在Ⅳ轴（20）上，中间轮（26）与小齿轮（29）和大齿轮（18）啮合，Ⅰ轴（10）、Ⅱ轴（15）、Ⅲ轴（16）、Ⅳ轴（20）通过轴承座（3）支撑，而安装在底板（28）上，轴承座（3）内装有轴承（27）；Ⅳ轴（20）与扭矩传感器（22）通过联轴器（21）连接，扭矩传感器（22）连接方向盘，工作原理：在Ⅳ轴加扭矩传感器（22），传递扭矩信号，控制电磁离合器（12）的断开，实现自动控制到手动控制的切换；由控制器给出信号控制电磁离合器（12）的吸合，实现手动控制到自动控制的切换；角度编码器（24）测量方向转动角度。

2.根据权利要求1所述的一种具有手自动切换机构的方向控制装置，其特征在于：自动切换成手动时，只需按住方向盘，由于伺服电机（7）转动，扭矩传感器（22）传出信号，控制电磁离合器（12）断开，实现手动控制，手动切换成自动时，只需按下控制开关，使得控制器给出信号控制电磁离合器（12）闭合。

3.根据权利要求1所述的一种具有手自动切换机构的方向控制装置，其特征在于：在Ⅳ轴上加有一个角度编码器（24），可时时记录方向盘的转动角度值，达到控制方式改变后获取方向的目的。