專利名稱：一種4d座椅氣缸的自動調(diào)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動調(diào)試設(shè)備，尤其是一種4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置。
背景技術(shù)：
4D動感影院的主要設(shè)備之一是動感座椅。根據(jù)立體影像內(nèi)容把觀眾的座椅進行左右傾斜、前俯后仰，再輔以下雪、閃電、下雨、刮風(fēng)、煙霧、泡泡等特效設(shè)備產(chǎn)生的特效場景， 使觀眾體驗到身臨其境的感覺，動感座椅是其中最關(guān)鍵設(shè)備。廣泛使用的4D動感座椅，是由三支氣缸組成的座椅底座和上面的軟座組成。軟座用于觀眾舒適的座位，而座椅底座則有三支用于承載人體重量并使座椅運動的氣缸，它接受微處理器的定位指令進行垂直運動，從而實現(xiàn)座椅的傾斜俯仰等動作。氣缸由空壓機產(chǎn)生的壓縮空氣驅(qū)動，運動速度與進氣壓力、流量成正比。因此，氣缸的進氣口都接有可調(diào)節(jié)流閥，且通過人工調(diào)試調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)流閥控制進排氣量來實現(xiàn)氣缸的運行速度控制。由于人工調(diào)試的誤差，造成實際上的運動量不與輸入命令成正比，從而造成座椅運動與電影內(nèi)容不同步，還會發(fā)生相同命令下地座椅動作不一致而造成碰撞。氣缸速度的控制通常是人工調(diào)整安裝在氣缸進氣口的節(jié)流閥來實現(xiàn)。調(diào)節(jié)一次之后嘗試性地加壓讓氣缸運行到一定的時間，然后測量其行程，再判斷是否達(dá)到預(yù)定的要求， 如此反復(fù)。因此不但效率極低而且及其不準(zhǔn)確，存在座椅產(chǎn)品一致性不好的現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是解決現(xiàn)狀中氣缸速度調(diào)節(jié)不準(zhǔn)確、耗時等問題，通過MCU控制的自動調(diào)節(jié)節(jié)流閥實現(xiàn)了氣缸速度控制調(diào)節(jié)的自動化。從而避免批量生產(chǎn)中的氣缸人工調(diào)節(jié)出現(xiàn)的誤差，提高精度，實現(xiàn)產(chǎn)品的良好的一致性，也由于自動化而大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動力。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，包括用于固定被測氣缸的測試臺、進氣閥，還包括控制單元和與控制單元電連接的電磁閥，電磁閥通過氣管分別連接進氣閥和節(jié)流閥，節(jié)流閥安設(shè)在被測氣缸上，所述的節(jié)流閥還連接控制馬達(dá)；控制單元還電連接有用于檢測氣缸動作位置的位移檢測裝置。前述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置中所述的控制單元是MCU控制板。前述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置中所述的位移檢測裝置包括安設(shè)在氣缸上、 下預(yù)定位置的磁感應(yīng)開關(guān)，所述的預(yù)定位置根據(jù)被測氣缸的位移行程確定。作為優(yōu)選方案，前述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，所述的節(jié)流閥與控制馬達(dá)之間還設(shè)有減速箱。前述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，所述的控制馬達(dá)優(yōu)選步進電機或是伺服電機。優(yōu)選的MCU控制板包括微處理器、相位控制模塊、驅(qū)動模塊、執(zhí)行單元、存儲模塊、 顯示模塊和通信模塊，微處理器輸出的控制信號經(jīng)相位控制模塊處理后輸入到驅(qū)動模塊，驅(qū)動模塊輸出驅(qū)動信號使執(zhí)行單元動作；所述的存儲模塊與微處理器連接用于存儲歷史數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的調(diào)試數(shù)據(jù)；所述的通信模塊與微處理器連接。所述的通信模塊包括在線編程接口和RS485通信總線。所述的微處理器優(yōu)選PIC16F877。前述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，還包括與微處理器連接用于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控及調(diào)試的紅外檢測頭，便于工程安裝及實際的操作。前述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置中所述的執(zhí)行單元包括電磁繼電器。本實用新型的有益效果是所述的一種4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，采用MCU控制實現(xiàn)了氣缸速度控制調(diào)節(jié)的自動化。從而避免批量生產(chǎn)中的氣缸人工調(diào)節(jié)出現(xiàn)的誤差， 提高精度，實現(xiàn)產(chǎn)品的良好的一致性，也由于自動化而大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動力成本，大規(guī)模生產(chǎn)的情況下，本實用新型還具有RS485系統(tǒng)聯(lián)機功能，便于統(tǒng)一的管理和控制，進一步地提高生產(chǎn)效率。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明；

圖1是本實用新型所述一種4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型所述MCU控制板電路的實施例電路原理圖。附圖中標(biāo)記分述如下1、氣缸，2.節(jié)流閥，3.減速箱，4.控制馬達(dá)，5.氣管，6.電磁閥，7.控制導(dǎo)線，8. MCU控制板，9.進氣閥，10.位移檢測裝置，11.測試臺。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖， 因此其僅顯示與本實用新型有關(guān)的構(gòu)成。如圖1所示的一種4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，包括用于固定被測氣缸1的測試臺11、進氣閥9，還包括控制單元和與控制單元電連接的電磁閥6，電磁閥6通過氣管5分別連接進氣閥9和節(jié)流閥2，節(jié)流閥2安設(shè)在被測氣缸1上，所述的節(jié)流閥2通過減速箱3連接控制馬達(dá)4，所述控制馬達(dá)4的控制電路集成與MCU控制板8上；控制單元還電連接有用于檢測氣缸1動作位置的位移檢測裝置10，所述的位移檢測裝置10包括安設(shè)在氣缸1上、 下預(yù)定位置的磁感應(yīng)開關(guān)，所述的預(yù)定位置根據(jù)被測氣缸1的位移行程確定。在氣缸1預(yù)定位置安裝位移檢測裝置10來檢測氣缸1的活塞行程，通過微處理器測量運行該行程的時間，判斷在該行程內(nèi)所耗費的時間是否符合預(yù)定時間要求，否則自動啟動控制馬達(dá)4控制旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥2的調(diào)節(jié)桿，并根據(jù)第一次測試的時間范圍計算控制馬達(dá) 4控制節(jié)流閥2的旋轉(zhuǎn)角度達(dá)到自動調(diào)整的目的。調(diào)節(jié)過程中能自動開啟和關(guān)閉電磁閥6， 整個調(diào)整過程全自動，直至達(dá)到活塞運行速度符合要求，并給出調(diào)節(jié)完成的提示。測試臺11用于放置被測氣缸1 ；位移檢測裝置10用于檢測氣缸1位置；控制馬達(dá) 4和減速箱3組成的機械調(diào)節(jié)運動部件，用于執(zhí)行調(diào)節(jié)任務(wù)；電磁閥6用于控制壓縮空氣的注入和排放；MCU控制板8是控制中心，由它來進行氣缸1位置判斷、發(fā)送運行命令、發(fā)送調(diào)節(jié)命令等等?？刂茖?dǎo)線7和氣管5起配合作用；進氣閥9起到裝置校準(zhǔn)作用。氣缸1和進氣閥2是被測器件，進氣閥2的調(diào)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)進排氣量的控制，從而實現(xiàn)氣缸1運動速度的控制，因此，該調(diào)試裝置在MCU控制板8的控制下完成對進氣閥2的調(diào)試，來取代人工調(diào)節(jié)。[0023]如圖2所示，MCU控制板8由主芯片PIC16F877、LED顯示模塊、相位控制74HC04、 驅(qū)動放大IC ULN2003和驅(qū)動繼電器RELAY1、RELAY2和MAX1487組成的總線級聯(lián)電路等構(gòu)成。PIC16F877為FLASH微控制器，通過Jl連接到磁感應(yīng)開關(guān)，當(dāng)氣缸1運行到預(yù)設(shè)的行程時，MCU主芯片檢測計算消耗時間，與預(yù)期的時間不吻合時，自動啟動輸出控制，此時由 PIC16F877的RC1/RC2端口輸出高電平，并經(jīng)過IC2反相IC4驅(qū)動輸出到Q1/Q2，使其導(dǎo)通從而引起繼電器RELAY1/RELAY2閉合，實現(xiàn)了由J3輸入的220V交流電向J4/J6氣缸1控制接口輸出，而該接口為電磁閥6供電，完成對氣缸1運行的控制。電路圖中Q1/Q2為場效應(yīng)管，主要考慮低的管壓降不易發(fā)熱，D1、D2、D5、D6為保護二極管，消除自感電動勢對半導(dǎo)體器件造成的沖擊。IC324C512為IIC串行存儲器，用于存儲歷史數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的調(diào)試數(shù)據(jù)，在程序中可按照需求進行存儲和改寫。R2、R3是上拉電阻，確保數(shù)據(jù)讀取可靠性。J2為一體化紅外檢測頭，結(jié)合MCU的遙控解碼程序，實現(xiàn)調(diào)試過程的遠(yuǎn)程遙控，增加可操作性。U2、U3為電源電路，由輸入的24V降低到5V向主控制板供電，Cll、C12、C13、C14、 C15、C16組成濾波電路。D3、D4為極性保護電路，防止24V電源接反對電路造成損壞，C3-C10 為高頻旁路電容，在PCB布線時分別布設(shè)在各個IC器件的旁邊。IC5為RS485通信芯片，和外圍電路組成RS485通信回路，用于大的生產(chǎn)車間級聯(lián)調(diào)試，進一步提高生產(chǎn)效率。Zl、Z2、Z3、Z4、R17、R18、C17、C18組成保護電路，防止靜電和雷擊，確保通信的可靠性，R19是通信終端電阻。LEDl芯片運行指示；LED2為5V電源指示；LED3為MV電源指示，J7為MCU的在線編程接口。LED四位8段數(shù)字顯示為程序運行調(diào)試提供了良好的用戶界面，完成指標(biāo)預(yù)設(shè)、 調(diào)試是否合格、錯誤代碼等信息的顯示。該電路由74HC595組成級聯(lián)的串入并出驅(qū)動4個 8段LED顯示器件完成。以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求1.一種4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，包括用于固定被測氣缸(1)的測試臺(11)和進氣閥(9)，其特征在于還包括控制單元和與控制單元電連接的電磁閥(6)，所述的電磁閥 (6)通過氣管( 分別連接進氣閥(9)和節(jié)流閥0)，節(jié)流閥( 安設(shè)在被測氣缸(1)上， 所述的節(jié)流閥( 還連接控制馬達(dá)；控制單元還電連接有用于檢測氣缸(1)動作位置的位移檢測裝置(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，其特征在于所述的控制單元是MCU控制板(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，其特征在于所述的位移檢測裝置(10)包括安設(shè)在氣缸的磁感應(yīng)開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，其特征在于所述的節(jié)流閥 ⑵與控制馬達(dá)⑷之間還設(shè)有減速箱(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，其特征在于所述的控制馬達(dá) (4)是步進電機或是伺服電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，其特征是所述的MCU控制板 (8)包括微處理器、相位控制模塊、驅(qū)動模塊、執(zhí)行單元、存儲模塊、顯示模塊和通信模塊， 所述微處理器輸出的控制信號經(jīng)相位控制模塊處理后輸入到驅(qū)動模塊，驅(qū)動模塊輸出驅(qū)動信號使執(zhí)行單元動作；所述的存儲模塊與微處理器連接用于存儲歷史數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的調(diào)試數(shù)據(jù)；所述的通信模塊與微處理器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，其特征在于所述的通信模塊包括在線編程接口和RS485通信總線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，其特征是所述的微處理器是 PIC16F877。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項所述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，其特征在于還包括與微處理器連接用于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離遙控及調(diào)試的紅外檢測頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置，其特征在于所述的執(zhí)行單元包括電磁繼電器。
專利摘要本實用新型涉及自動調(diào)試設(shè)備，尤其是一種4D座椅氣缸的自動調(diào)試裝置。所述的裝置包括用于固定被測氣缸的測試臺、進氣閥，還包括控制單元和與控制單元電連接的電磁閥，電磁閥通過氣管分別連接進氣閥和節(jié)流閥，節(jié)流閥安設(shè)在被測氣缸上，所述的節(jié)流閥還連接控制馬達(dá)；控制單元還電連接有用于檢測氣缸動作位置的位移檢測裝置。本實用新型采用MCU控制實現(xiàn)了氣缸速度控制調(diào)節(jié)的自動化。從而避免批量生產(chǎn)中的氣缸人工調(diào)節(jié)出現(xiàn)的誤差，提高精度，實現(xiàn)產(chǎn)品的良好的一致性，也由于自動化而大大提高了生產(chǎn)效率，節(jié)省勞動力成本。
文檔編號G01M99/00GK202274998SQ201120408760
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者蔡德明 申請人:福州夢飛電子科技有限公司