CN204325965U - 一种直接传动和位置检测的自动栏杆机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直接传动和位置检测的自动栏杆机，包括有机体和安装在机体上的栏杆，还包括有：安装在机体内并用于提供栏杆起落动力源的伺服电机；安装在机体内用于接收外部控制信号及接收并反馈栏杆状态传感器采集的栏杆起落状态信号并且对栏杆的升降动作进行自动控制的电控箱；直接传动机构，包括有直接由伺服电机驱动的小齿轮和由小齿轮带动的大齿轮，大齿轮具有齿轮轴承；用于安装栏杆并与大齿轮的齿轮轴承配合安装的轮式栏杆支架；安装在栏杆的头部并用于采集栏杆起落状态信号的栏杆状态传感器。本实用新型提供的直接传动和位置检测的自动栏杆机以其结构简单、维护简易及使用寿命长等特点能够在各种停车场使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种停车场用的栏杆设备，由于涉及一种能够直接传动和位置检测的自动栏杆机。
背景技术
随着科技的飞快发展，人民的生活水平的逐渐提高，停车场的应用越来越广泛。栏杆装置是停车场必不可少的装置之一，而在传统的技术中，自动栏杆机都是通过蜗杆或者减速机或者皮带等方式驱动转动轴的转动来实现栏杆在垂直和水平之间的起落摆动，而这种实现方式的设备结构极为复杂，维护困难，维护成本高。而且，传统的自动栏杆机的栏杆状态检测是通过霍尔开头或者光耦开头或者触点进行栏杆的起(所谓“起”，也可以称为上升或者开)、落(所谓“落”，也可以称为下降或者关)到位状态的检测，而上述的检测方式只有起到位或者落到位的状态检测，栏杆运动过程的状态不受控制，时间长了栏杆的水平和垂直位置无法保证，从而造成栏杆在使用一段时间后要重新调整起、落到位检测器以保证栏杆能够水平和垂直，增大了工作人员的工作量，而且由于过于频繁地人为调整检测器使得检测器的使用寿命降低，为了解决这一技术问题，目前本领域的技术人员只能通过增加检测器的产品质量从而提高其使用寿命，但该方案只治标而不治本，因此本领域的技术人员还没有更佳的解决方案。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服上面所述的技术缺陷，提供一种直接传动和位置检测的自动栏杆机。
为了解决上面所述的技术问题，本实用新型采取以下技术方案：
一种直接传动和位置检测的自动栏杆机，包括有机体和安装在机体上的栏杆，还包括有：
安装在机体内并用于提供栏杆起落动力源的伺服电机；
安装在机体内用于接收外部控制信号及接收并反馈栏杆状态传感器采集的栏杆起落状态信号并且对栏杆的升降动作进行自动控制的电控箱；
直接传动机构，包括有直接由伺服电机驱动的小齿轮和由小齿轮带动的大齿轮，大齿轮具有齿轮轴承；
用于安装栏杆并与大齿轮的齿轮轴承配合安装的轮式栏杆支架；
安装在栏杆的头部并用于采集栏杆起落状态信号的栏杆状态传感器，所述的栏杆状态传感器包括有角度传感器、角速度传感器和陀螺仪传感器之一或其组合。
所述的直接传动机构为锥形齿轮直接传动机构，小齿轮与大齿轮直接啮合配置；小齿轮为小锥形齿轮，小锥形齿轮具有外齿锥面，大齿轮为大锥形齿轮，大锥形齿轮具有内齿锥面；小齿轮的外齿锥面与大齿轮的内齿锥面啮合设置。
小锥形齿轮与大锥形齿轮的数量相同且至少有一个，每个小锥形齿轮与一个大锥形齿轮啮合设置，大齿轮安装在齿轮轴承上。
当小锥形齿轮与大锥形齿轮各有两个时，每个小锥形齿轮与一个大锥形齿轮啮合设置；两个大锥形齿轮分别安装在齿轮轴承的两端。
所述的直接传动机构为传动带直接传动机构，所述的小齿轮通过传动带带动大齿轮转动，所述的传动带为皮带或链条。
所述的直接传动机构为动力轮直接传动机构，所述的小齿轮具有两个，分别设置于大齿轮的左右两侧下端，小齿轮和大齿轮啮合设置。
电控箱接收外部控制信号包括有：开信号、关信号、停止信号、地感信号(开关量)、地磁信号(数字信号)、RS485通讯、栏杆角度信号、库杆加速度信号、电机状态信号、电机温度信号、遥控控制信号、栏杆灯光控制信号、报警灯控制信号。
上述中的栏杆状态传感器包括有角度传感器、角速度传感器和陀螺仪传感器之一或其组合，是指栏杆状态传感器可以为三种传感器中的任意一种，也可以为三种传感器中的两两组合，也可以为三种传感器的组合。
角速度传感器主要是将感受到的角速度转换成可用输出信号的传感器。陀螺仪传感器是一个简单易用的基于自由空间移动和手势的定位和控制***。陀螺仪的原理：一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的，人们根据这个道理，用它来保持方向，然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给控制***。
本实用新型的自动栏杆机通过伺服电机驱动直接传动机构的小齿轮，通过小齿轮带动大齿轮的方式，从而栏杆在垂直和水平之间的起落摆动，结构极为简单，极大简化了自动栏杆机的设备结构，维护简易，维护的成本也低。同时本实用新型突破了本领域技术人员的思维桎梏，不再从检测器质量着手，而是在自动栏杆机上增加能够检测栏杆的起落角度或角速度的检测器，通过检测栏杆的运动角度和运动速度，栏杆在整个动作过程都能采集到数字化的数据以便实现栏杆的精准控制，从而使得栏杆不管使用多长时间都不需要重新调整检测器起、落到位情况，从根本上避免了工作人员进行人为调整检测器，减轻工作人员工作量的同时能够极大地延长了检测器的使用寿命。本实用新型提供的直接传动和位置检测的自动栏杆机以其结构简单、维护简易及使用寿命长等特点能够在各种停车场使用。
附图说明
图1为本实用新型的实施例一的结构示意图。
图2为图1的A-A方向的截面示意图。
图3为本实用新型的实施例二的结构示意图。
图4为图3的A-A方向的截面示意图。
图5为本实用新型的实施例三的结构示意图。
图6为图5的A-A方向的截面示意图。
图中，1.机体、2.栏杆、3.伺服电机、4.电控箱、5.小齿轮、6.大齿轮、7.齿轮轴承、8.轮式栏杆支架、9.栏杆状态传感器、10.传动带。
具体实施方式
实施例一：
请一并参阅图1和图2，如图所示，一种直接传动和位置检测的自动栏杆机，包括有机体1和安装在机体1上的栏杆2，还包括有：安装在机体1内并用于提供栏杆起落动力源的伺服电机3；安装在机体1内用于接收外部控制信号及接收并反馈栏杆状态传感器采集的栏杆起落状态信号并且对栏杆的升降动作进行自动控制的电控箱4；直接传动机构，包括有直接由伺服电机3驱动的小齿轮5和由小齿轮5带动的大齿轮6，大齿轮6具有齿轮轴承7；用于安装栏杆并与大齿轮的齿轮轴承配合安装的轮式栏杆支架8；安装在栏杆2的头部并用于采集栏杆起落状态信号的栏杆状态传感器9，栏杆状态传感器9包括有角度传感器、角速度传感器和陀螺仪传感器之一或其组合。图中，直接传动机构为锥形齿轮直接传动机构，小齿轮与大齿轮直接啮合配置；小齿轮为小锥形齿轮，小锥形齿轮具有外齿锥面，大齿轮为大锥形齿轮，大锥形齿轮具有内齿锥面；小齿轮的外齿锥面与大齿轮的内齿锥面啮合设置。小锥形齿轮与大锥形齿轮的数量相同且至少有一个，每个小锥形齿轮与一个大锥形齿轮啮合设置，大齿轮安装在齿轮轴承上。图中小锥形齿轮具有两个，大锥形齿轮具有两个，每个小锥形齿轮与一个大锥形齿轮啮合设置；两个大锥形齿轮分别安装在齿轮轴承的两端。
实施例二：
请一并参阅图3和图4，如图所示，一种直接传动和位置检测的自动栏杆机，包括有机体1和安装在机体1上的栏杆2，还包括有：安装在机体1内并用于提供栏杆起落动力源的伺服电机3；安装在机体1内用于接收外部控制信号及接收并反馈栏杆状态传感器采集的栏杆起落状态信号并且对栏杆的升降动作进行自动控制的电控箱4；直接传动机构，包括有直接由伺服电机3驱动的小齿轮5和由小齿轮5带动的大齿轮6，大齿轮6具有齿轮轴承7；用于安装栏杆并与大齿轮的齿轮轴承配合安装的轮式栏杆支架8；安装在栏杆2的头部并用于采集栏杆起落状态信号的栏杆状态传感器9，栏杆状态传感器9包括有角度传感器、角速度传感器和陀螺仪传感器之一或其组合。图中，直接传动机构为传动带直接传动机构，小齿轮通过传动带10带动大齿轮转动，传动带10为皮带或链条。
实施例三：
请一并参阅图5和图6，如图所示，一种直接传动和位置检测的自动栏杆机，包括有机体1和安装在机体1上的栏杆2，还包括有：安装在机体1内并用于提供栏杆起落动力源的伺服电机3；安装在机体1内用于接收外部控制信号及接收并反馈栏杆状态传感器采集的栏杆起落状态信号并且对栏杆的升降动作进行自动控制的电控箱4；直接传动机构，包括有直接由伺服电机3驱动的小齿轮5和由小齿轮5带动的大齿轮6，大齿轮6具有齿轮轴承7；用于安装栏杆并与大齿轮的齿轮轴承配合安装的轮式栏杆支架8；安装在栏杆2的头部并用于采集栏杆起落状态信号的栏杆状态传感器9，栏杆状态传感器9包括有角度传感器、角速度传感器和陀螺仪传感器之一或其组合。图中，直接传动机构为动力轮直接传动机构，小齿轮具有两个，分别设置于大齿轮的左右两侧下端，小齿轮和大齿轮啮合设置。
工作原理：电控箱接收到控制信号后向伺服电机发出控制指令；伺服电机通过直接传动机构驱动大齿轮精确的转动，直接传动机构可用皮带或链条或齿轮传动以简化结构和减少功率损耗；伺服电机和栏杆状态传感器向电控箱反馈栏杆的动作参数，包括速度、加速度、角度；电控箱根据所接受的动作参数调整伺服电机的动作直至完成指令。
电控箱对栏杆的升降进行自动控制的原理如下：
1、收到开指令时监测栏杆当前状态，当前栏杆角度为0度时，不予响应，当前栏杆角度非0度时，向电机发出动作指令，电机在动作过程中反馈转动速度及角度数据，起动时以低速起动，中间过程以高速转动，从而实现软起动，当栏杆状态传感器回传的角度接近90度时，控制器控制电机降低转速，从而实现软制动。栏杆开到位后触发锁止装置锁住齿轮。
2、收到关指令时监测栏杆当前状态，当前栏杆角度为90度时，不予响应，当前栏杆角度非0度时，向电机发出动作指令，电机在动作过程中反馈转动速度及角度数据，起动时以低速起动，中间过程以高速转动，从而实现软起动，控制电路监测栏杆状态传感器的加速度参数出现异常时触发砸车警报(砸车警报处理流程另外制定)，当栏杆状态传感器回传的角度接近0度时，控制器控制电机降低转速，从而实现软制动。栏杆关到位后触发锁止装置锁住齿轮。
本实用新型通过简单化的直接驱动方式控制栏杆动作，并且通过伺服电机和栏杆状态传感器对栏杆的整个运动过程进行精确控制和状态反馈。
Claims (5)
1.一种直接传动和位置检测的自动栏杆机，包括有机体和安装在机体上的栏杆，其特征在于，还包括有：
安装在机体内并用于提供栏杆起落动力源的伺服电机；
安装在机体内用于接收外部控制信号及接收并反馈栏杆状态传感器采集的栏杆起落状态信号并且对栏杆的升降动作进行自动控制的电控箱；
直接传动机构，包括有直接由伺服电机驱动的小齿轮和由小齿轮带动的大齿轮，大齿轮具有齿轮轴承；
用于安装栏杆并与大齿轮的齿轮轴承配合安装的轮式栏杆支架；
安装在栏杆的头部并用于采集栏杆起落状态信号的栏杆状态传感器，所述的栏杆状态传感器包括有角度传感器、角速度传感器和陀螺仪传感器之一或其组合。
2.如权利要求1所述的自动栏杆机，其特征在于：所述的直接传动机构为锥形齿轮直接传动机构，小齿轮与大齿轮直接啮合配置；小齿轮为小锥形齿轮，小锥形齿轮具有外齿锥面，大齿轮为大锥形齿轮，大锥形齿轮具有内齿锥面；小齿轮的外齿锥面与大齿轮的内齿锥面啮合设置。
3.如权利要求2所述的自动栏杆机，其特征在于：小锥形齿轮与大锥形齿轮的数量相同且至少有一个，每个小锥形齿轮与一个大锥形齿轮啮合设置，大齿轮安装在齿轮轴承上。
4.如权利要求1所述的自动栏杆机，其特征在于：所述的直接传动机构为传动带直接传动机构，所述的小齿轮通过传动带带动大齿轮转动，所述的传动带为皮带或链条。
5.如权利要求1所述的自动栏杆机，其特征在于：所述的直接传动机构为动力轮直接传动机构，所述的小齿轮具有两个，分别设置于大齿轮的左右两侧下端，小齿轮和大齿轮啮合设置。
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