专利名称：可编码控制的双向平衡道闸的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及停车场、住宅小区出、入口及高速公路出、入口管理用道 闸，特别是涉及一种可使道闸平稳运行，并节约能源的可编码控制的双向平 衡道闸。
背景4支术
目前，随着家用轿车的普及，车辆的管理也日益为人们所关注。为了 科学有效地管理车辆，目前城市中的停车场及住宅小区及许多公共设施的
出入口处均设置了自动控制的道闸，结合使用IC卡对进出车辆进行计时、
计费、放行等项管理。进出停车场或住宅小区的车辆在取卡或刷卡后，道 闸机自动开启，道闸机的闸杆由关闭时的水平位置向上转动到竖直位置。 车辆通过道闸后，道闸闸杆将由竖直位置回落到水平位置，将道闸关闭。 现有道闸机大多是通过限位开关对道闸闸杆的极限点进行检测和控制，而 并不能对运动过程中各点的速度进行控制，且电机大多采用普通交流电机， 速度无法调节，使得闸杆在向上或向下运行过程中，其运行速度基本上是 均一的，因而不利于闸杆的平稳运行，并造成一定程度的能源浪费。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，而提供一种可对闸杆运行的各个位置精确 定位，并可对电机的转速进行变频控制，因而可保证闸杆的平稳运行，并 有效节约能源的可编码控制的双向平衡道闸。
为实现上述目的，本发明提供一种可编码控制的双向平衡道闸，该道闸包括可正反转电机及减速机组件、输出轴、设于输出轴上的闸杆及机箱， 其特征在于，所述电机通过曲柄连杆机构与输出轴连接，在曲柄连杆机构 上连接有起双向平衡作用的第一弹簧和第二弹簧，在电机及减速机组件的 减速机转轴上装有对闸杆运行的各个位置精确定位的编码器，在电机及减 速机组件的电机上还连接有与所述编码器配合对电机的速度进行调节的变 频器，所述编码器、变频器分别与主控制器相连接。
曲柄连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第一曲柄及第二曲柄，其中， 第一连杆的一端与电机及减速机组件的减速机转轴连接，另 一端与第二连
杆铰接；第二连杆的另一端与第一曲柄铰接，第一曲柄则固定在输出轴上， 第一曲柄的另 一端与第 一弹簧连接；第二曲柄铰接于输出轴上远离闸杆的 一端，且第二曲柄与第二弹簧相连接。
第一连杆为块状体，其一端固定在电机及减速机组件的减速机转轴上， 另一端通过第一销轴与第二连杆连接，第二连杆包括两段柱状体及螺紋连 接于两段柱状体之间的调节螺杆，柱状体的另一端分别与第一销轴、第二 销轴铰接。
第一曲柄的中部设有开口式夹套，第一曲柄通过该夹套紧固到输出轴 上，第一曲柄的两端分别通过第二销轴、第三销轴与第二连杆及第一弹簧 连接；第二曲柄为开口式夹块，；第二曲柄在开口端通过螺栓紧固到输出轴 上，其另一端通过第四销轴与第二弹簧连接。
第一弹簧的一端与第一曲柄连接，另一端与机箱的箱体内侧连接；所 述第二弹簧的一端与第二曲柄连接，其另一端与连接第一弹簧的机箱箱体
相对的另 一 侧的箱体内侧连接。
编码器为绝对编码器，它通过联轴器与电机及减速机组件的减速机转 轴连接，用于确定闸杆运动到各点的位置，以便相应地对电机的转速及闸 杆的运行速度进行控制调整。
主控制器为单片机。闸杆在运动到各个位置的速度调整的控制流程为
a、 主控制器启动；
b、 主控制器检测是否有来自道闸机的IC卡读卡器和控制按钮的输入
信号，并对信号进行判断；
c、 主控制器根据检测结果指令电机正转或反转，使得闸杆上升或下降；
d、 在闸杆上升或下降过程中，编码器将闸杆转动的编码信息送到主控 制器，由主控制器根据编码器测得的闸杆的角度或角速度确定闸杆的位置；
e、 主控制器根据闸杆的位置向变频器发出速度调节信号，对电机的速 度进行调整；
f、 主控制器检测闸杆是否运行到位，如运行到位，则发出制动信号， 使电机停止运转。
本发明的贡献在于，它有效解决了道闸闸杆的速度调整和控制问题。 由于在电机及减速机组件的减速机转轴上设置了用于精确定位的编码器， 因此可对闸杆运行的各个位置精确定位，并通过变频器对电机的转速进行 变频控制。同时通过具有双向平衡作用的弹簧减少了机械间隙的影响，可 克服闸杆上升或下降过程的惯量，因而不仅可保证闸杆的平稳运行，并可 通过变频控制有效节约能源。
图l是本发明的结构立体示意图。
图2是图1的侧一见平面示意图。
图3是本发明的整体结构立体示意图。
图4是本发明的另一整体结构立体示意图。
图5是本发明的输出轴受力状态示意图。
图6是本发明的控制部分结构框图。
图7是本发明的闸杆在各个位置的运行速度控制流程图。
具体实施方式
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
参阅图1 ~图4,本发明的可编码控制的双向平衡道闸包括电机及减速 机组件IO、输出轴20、闸杆30、曲柄连杆机构40、第一弹簧51、第二弹 簧52、编码器60、变频器70及机箱80,所述电机及减速机组件10由可 正反转的三相异步电机及与之相连的蜗轮减速机一体形成，该电机及减速 机组件固定在机箱80内的电机及减速机组件座(图中未示出)上。所述输 出轴20是闸杆的驱动轴，它装在机箱80内靠顶部，其一端伸出机箱外， 在该端端部固定有闸杆30，闸杆30由输出轴20带动上下转动而使道闸打 开或关闭。输出轴20远离闸杆30的一端可转动支撑于固定在机箱80顶部 的轴套21内。输出轴20由曲柄连杆才几构40驱动，如图1,该曲柄连杆才几 构40包括第一连杆41、第二连杆42、第一曲柄43及第二曲柄44，所述 第一连杆41为长方形块状体，其一端用常规方法固定在电机及减速机组件 的减速机转轴12上，另一端通过穿置在第一连杆41和第二连杆42端部的 第一销轴45与第二连杆42相铰接。所述第二连杆42为可调节长度的连杆， 它包括两段柱状体421、 422及调节螺杆423，调节螺杆423两端分别与两 段柱状体421、 422螺紋连接，通过转动调节螺杆423可调节第二连杆42 的长度，进而调节曲柄连杆机构各构件间的位置和角度。柱状体421的下 端与第一销轴45铰接，柱状体422的上端通过穿置在第一曲柄43和柱状 体422端部的第二销轴46与第一曲柄43铰接。所述第一曲柄43为条形块 状体，其中部设有开口式夹套431,第一曲柄通过其夹套431套装于输出 轴20上，并在夹套端部用螺栓紧固。第一曲柄的两端分别固接有带螺紋的 第二销轴46和第三销轴47,第一曲柄通过第二销轴46、第三销轴47与第 二连杆42及第一弹簧51铰接。所述第二曲柄44为长方形的开口式夹块，第二曲柄套装在输出轴20上，并在开口端用螺栓紧固。第二曲柄的另一端 通过带螺紋的第四销轴48与第二弹簧52铰接。所述的第一弹簧51及第二 弹簧52为平衡弹簧，如图3、图4，第一弹簧51的一端与第一曲柄43铰 接，另一端与机箱80的箱体内侧连接。第二弹簧52的一端与第二曲柄44 铰接，其另 一端与连接第一弹簧的机箱箱体相对的另 一侧的箱体内侧连接， 使得第一弹簧51与第二弹簧52的拉伸方向正好相反，两弹簧对输出轴20 的施力状态如图5所示，它们在闸杆运行过程中始终对输出轴施以反方向 的双向平衡力，这种双向平衡力可减少机械间隙的影响，并可克服上升或 下降过程中的惯性力，因此可保障道闸运行的平稳性。
为了对闸杆运行的各个位置精确定位，本发明设置了编码器60,如图 1、图3及图6所示，该编码器60为绝对编码器，它可由商购获得，该编 码器装在电机及减速机组件10的减速机转轴12的远离第一连杆41的外伸 端，并与主控制器90连接。它通过对电机及减速机组件轴的编码定位相对
通过变频器对电机的转速及闸杆的运行速度进行控制调整。
如图3、图4所示，本发明还包括一个对电机进行变频控制的变频器 70,通过该变频器对电机的转速进行调控。该变频器可商购获得，本例中， 该变频器采用ATV11型变频器，它分别与主控制器90及电机及减速机组件 的减速机转轴12相连接。
图5示出了本发明的控制部分的结构，如图示，所述编码器60、变频 器70分别与主控制器90连接，变频器70则与电机及减速机组件10的电 机连接。所述主控制器90为单片机，其接收来自道闸机的IC卡读卡器和 控制按钮的输入信号，并通过软件程序对编码器60、变频器70进行控制。 参阅图7，本发明的闸杆30在运动到各个位置的速度调整的控制流程
为
a、主控制器90启动；b、 主控制器90检测是否有来自道闸机的IC卡读卡器和控制按钮的输
入信号；
c、 主控制器90对信号进行判断，如果道闸机允许车辆进、出，则主 控制器发出指令，使电机正转或反转，并带动闸杆上升或下降；
d、 在闸杆上升或下降过程中，编码器将闸杆转动的编码信息送到主控 制器90,由主控制器90根据编码器测得的闸杆的角度或角速度确定闸杆 的位置；
e、 主控制器90根据闸杆的位置向变频器发出速度调节信号，对电机 的速度进行调整；
f、 主控制器检测闸杆是否运行到位，如运行到位，则发出制动信号， 使电机停止运转。
藉此，本发明可实现对道闸闸杆运行的各个位置进行精确定位，并通 过精确定位而对电机的转速进行变频控制，以有效节约能源。同时还通过 具有平衡作用的双向弹簧保证了闸杆的平稳运行。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但是本发明的范围并不局 限于此，在不偏离本发明构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人 员了解的相似或等同元件来替换。
权利要求
1、一种可编码控制的双向平衡道闸，包括可正反转电机及减速机组件(10)、输出轴(20)、设于输出轴上的闸杆(30)及机箱(80)，其特征在于，所述电机(10)通过曲柄连杆机构(40)与输出轴(20)连接，在曲柄连杆机构(40)上连接有起双向平衡作用的第一弹簧(51)和第二弹簧(52)，在电机及减速机组件(10)的减速机转轴(12)上装有对闸杆运行的各个位置精确定位的编码器(60)，在电机及减速机组件(10)的电机上还连接有与所述编码器(60)配合对电机的速度进行调节的变频器(70)，所述编码器(60)、变频器(70)分别与主控制器(90)相连接。
2、 如^5L利要求1所述的可编码控制的双向平衡道闸，其特征在于，所 述曲柄连杆机构(40 )包括第一连杆(41 )、第二连杆(42 )、第一曲柄(43 ) 及第二曲柄(44),其中，第一连杆(41)的一端与电机及减速机组件(10) 的减速机转轴(12 )连接，另一端与第二连杆(42 )铰接；第二连杆(42 ) 的另一端与第一曲柄(43)铰接，第一曲柄则固定在输出轴(20)上，第 一曲柄的另 一端与第一弹簧(51 )连接；第二曲柄(44 )铰接于输出轴(20 ) 上远离闸杆(30)的一端，且第二曲柄与第二弹簧(52)相连接。
3、 如权利要求2所述的可编码控制的双向平衡道闸，其特征在于，所 述第一连杆(41)为块状体，其一端固定在电机及减速机组件(10)的减 速机转轴(12)上，另一端通过第一销轴(45)与第二连杆(42)连接， 第二连杆(42)包括两段柱状体(421、 422 )及螺紋连接于两段柱状体之 间的调节螺杆(423 ),柱状体(421、 422 )的另一端分别与第一销轴(45)、 第二销轴(46)铰接。
4、 如权利要求2所述的可编码控制的双向平衡道闸，其特征在于，所 述第一曲柄(43 )的中部设有开口式夹套(431),第一曲柄通过该夹套(431) 紧固到输出轴(20)上，第一曲柄的两端分别通过第二销轴(46)、第三销轴(47 )与第二连杆(42 )及第一弹簧(51)连接；第二曲柄(44 )为开 口式夹块，；第二曲柄在开口端通过螺栓紧固到输出轴(20)上，其另一端 通过第四销轴(48)与第二弹簧(52)连接。
5、 如权利要求2所述的可编码控制的双向平衡道闸，其特征在于，所 述第一弹簧(51)的一端与第一曲柄(43)连接，另一端与机箱(80)的 箱体内侧连接；所述第二弹簧(52)的一端与第二曲柄(44)连接，其另 一端与连接第 一弹簧的机箱箱体相对的另 一侧的箱体内侧连接。
6、 如权利要求l所述的可编码控制的双向平衡道闸，其特征在于，所 述编码器(60)为绝对编码器，它通过联轴器(11)与电机及减速机组件(10)的减速机转轴(12)连接，用于确定闸杆(30)运动到各点的位置， 以便相应地对电机的转速及闸杆的运行速度进行控制调整。
7、 如权利要求1所述的可编码控制的双向平衡道闸，其特征在于，所 述主控制器(90)为单片机。
8、 如权利要求1至7中任一条所述的可编码控制的双向平衡道闸，其 特征在于，所述闸杆(30)在运动到各个位置的速度调整的控制流程为a、 主控制器(90)启动；b、 主控制器(90)检测是否有来自道闸机的IC卡读卡器和控制按钮 的输入信号，并对信号进行判断；c、 主控制器(90)根据检测结果指令电机正转或反转，使得闸杆上升 或下降；d、 在闸杆上升或下降过程中，编码器将闸杆转动的编码信息送到主控 制器(90 ),由主控制器(90 )根据编码器测得的闸杆的角度或角速度确定 闸杆的位置；e、 主控制器(90)根据闸杆的位置向变频器发出速度调节信号，对电 机的速度进行调整；f、 主控制器检测闸杆是否运行到位，如运行到位，则发出制动信号，使电机停止运转。
全文摘要
一种可编码控制的双向平衡道闸，该道闸包括可正反转电机及减速机组件、输出轴、设于输出轴上的闸杆及机箱，其特征在于，所述电机及减速机组件通过曲柄连杆机构与输出轴连接，在曲柄连杆机构上连接有起双向平衡作用的第一弹簧和第二弹簧，在电机及减速机组件的减速机转轴上装有对闸杆运行的各个位置精确定位的编码器。该道闸还包括一个与所述编码器配合对电机的速度进行调节的变频器。本发明可对闸杆运行的各个位置进行精确定位，并可对电机的转速进行变频控制，因而可保证闸杆的平稳运行，并有效节约能源。
文档编号H02P27/04GK101440609SQ200810218309
公开日2009年5月27日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者杨立新, 顿孟元 申请人:顿孟元;杨立新