防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置，包括傳動機構(gòu)、安裝板和傳動主軸，還包括檢測機構(gòu)和伺服控制機構(gòu)；所述檢測機構(gòu)包括光柵安裝軸、光柵盤、信號接收器和光柵安裝件，所述光柵安裝件裝在安裝板上，而所述光柵安裝軸和信號接收器均安裝在光柵安裝件上，所述光柵盤和同步帶副輪均安裝在光柵安裝軸上；所述伺服控制機構(gòu)包括MCU控制單元、光耦隔離模塊、計數(shù)模塊和驅(qū)動模塊，所述信號接收器與MCU控制單元電連接，光耦隔離模塊與驅(qū)動模塊電連接，驅(qū)動模塊與電機的控制端電連接，且電機與計數(shù)模塊電連接，光耦隔離模塊和計數(shù)模塊分別與MCU控制單元電連接。本發(fā)明提高防爆攝像儀的運行狀況，使得控制精度高，且效果好。
【專利說明】防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種閉環(huán)伺服控制裝置，具體涉及一種防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在含有爆炸性氣體或蒸汽混合物的環(huán)境以及可燃性粉塵環(huán)境的危險領(lǐng)域運用電氣設(shè)備時，必須保證其本身是一定安全的防爆設(shè)備。
[0003]現(xiàn)有的防爆攝像儀作為防爆視頻監(jiān)控指揮系統(tǒng)工業(yè)電視系統(tǒng)的前端設(shè)備，擔(dān)負著現(xiàn)場圖象的實時高質(zhì)量采集，快速響應(yīng)控制指令，對整個系統(tǒng)的運行質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)在所使用的相同功能的前端設(shè)備多為控制性差、轉(zhuǎn)速較慢、運行精度差、安裝維護困難、視角受限制、對環(huán)境適應(yīng)性差等欠缺。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提供一種提高防爆攝像儀的運行狀況，使得控制精度高，且效果好的防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案:一種防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置，包括傳動機構(gòu)、安裝板和傳動主軸，所述傳動機構(gòu)包括電機、第一傳動齒輪、第二傳動齒輪、同步帶輪和同步帶副輪，所述傳動主軸上裝有第二傳動齒輪和同步帶輪，電機裝在安裝板上，且電機的軸端裝有第一傳動齒輪，所述第一傳動齒輪與第二傳動齒輪嚙合，而同步帶輪通過同步帶與同步帶副輪傳動連接；其創(chuàng)新點在于:
a、還包括檢測機構(gòu)和伺服控制機構(gòu)；
b、所述檢測機構(gòu)包括光柵安裝軸、光柵盤、信號接收器和光柵安裝件，所述光柵安裝件裝在安裝板上，而所述光柵安裝軸和信號接收器均安裝在光柵安裝件上，所述光柵盤和同步帶副輪均安裝在光柵安裝軸上；
c、所述伺服控制機構(gòu)包括MCU控制單元、光耦隔離模塊、計數(shù)模塊和驅(qū)動模塊，所述信號接收器與MCU控制單元電連接，所述MCU控制單元的輸出端與光耦隔離模塊的輸入端電連接，光耦隔離模塊的輸出端與驅(qū)動模塊的輸入端電連接，驅(qū)動模塊的輸出端與電機的控制端電連接，且電機與計數(shù)模塊的輸入端電連接，計數(shù)模塊的輸出端與MCU控制單元相應(yīng)的輸入端電連接。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述伺服控制機構(gòu)還包括通信模塊，所述通信模塊與MCU控制單元通信連接。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述伺服控制機構(gòu)還包括限位信號采集轉(zhuǎn)換模塊和超溫超流保護模塊，所述限位信號采集轉(zhuǎn)換模塊的輸入端和超溫超流保護模塊的輸入端分別與驅(qū)動模塊相應(yīng)的輸出端電連接，限位信號采集轉(zhuǎn)換模塊的輸出端和超溫超流保護模塊的輸出端分別與MCU控制單元相應(yīng)的輸入端電連接。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述光柵盤的刻度盤設(shè)在信號接收器的槽口中。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述伺服控制機構(gòu)還包括低壓電源模塊，所述低壓電源模塊為MCU控制單元、光耦隔離模塊、計數(shù)模塊和驅(qū)動模塊供電。
[0010]本發(fā)明所具有的積極效果是:由于采用上述閉環(huán)伺服控制裝置后，使用時，將防爆攝像儀與本發(fā)明電氣連接，傳動機構(gòu)的運行狀況送至檢測機構(gòu)，并通過檢測機構(gòu)檢測后輸出信號送至伺服控制機構(gòu)，進行反饋控制傳動機構(gòu)，形成閉環(huán)伺服控制；本發(fā)明通過實時檢測傳動機構(gòu)的運行狀況，并及時調(diào)整防爆攝像儀的工作狀態(tài)，使得本發(fā)明對防爆攝像儀的控制性好、轉(zhuǎn)速相對較快、運行精度好、便于安裝維護、視角也不受限制，因此，本發(fā)明的控制精度高，且效果好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種具體實施的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的電路原理方框圖；
圖3是本發(fā)明的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖以及給出的實施例，對本發(fā)明作進一步的說明，但并不局限于此。
[0013]如圖1、2、3所示，一種防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置，包括傳動機構(gòu)1、安裝板2和傳動主軸5，所述傳動機構(gòu)I包括電機1-4、第一傳動齒輪1-1、第二傳動齒輪1-2、同步帶輪1-3和同步帶副輪1-5，所述傳動主軸5上裝有第二傳動齒輪1-2和同步帶輪1-3，電機1-4裝在安裝板2上，且電機1-1的軸端裝有第一傳動齒輪1-1，所述第一傳動齒輪1-1與第二傳動齒輪1-2嚙合，而同步帶輪1-3通過同步帶1-6與同步帶副輪1-5傳動連接；
a、還包括檢測機構(gòu)3和伺服控制機構(gòu)4;
b、所述檢測機構(gòu)3包括光柵安裝軸3-1、光柵盤3-2、信號接收器3-3和光柵安裝件
3-4，所述光柵安裝件3-4裝在安裝板2上，而所述光柵安裝軸3-1和信號接收器3-3均安裝在光柵安裝件3-4上，所述光柵盤3-2和同步帶副輪1-5均安裝在光柵安裝軸3-1上；
c、所述伺服控制機構(gòu)4包括MCU控制單元4-1、光耦隔離模塊4-3、計數(shù)模塊4_4和驅(qū)動模塊4-5，所述信號接收器3-3與MCU控制單元4-1電連接，所述MCU控制單元4_1的輸出端與光耦隔離模塊4-3的輸入端電連接，光耦隔離模塊4-3的輸出端與驅(qū)動模塊4-5的輸入端電連接，驅(qū)動模塊4-5的輸出端與電機1-4的控制端電連接，且電機1-4與計數(shù)模塊
4-4的輸入端電連接，計數(shù)模塊4-4的輸出端與MCU控制單元4-1相應(yīng)的輸入端電連接。
[0014]如圖2、3所示，為了便于將信號接收器3-3傳出的信號送至MCU控制模塊，所述伺服控制機構(gòu)4還包括通信模塊4-6，所述通信模塊4-6與MCU控制單元4_1通信連接。
[0015]如圖2、3所示，為了確保設(shè)備工作的可靠性和穩(wěn)定性，同時檢測驅(qū)動模塊4-5的電流及工作溫度，所述伺服控制機構(gòu)4還包括限位信號采集轉(zhuǎn)換模塊4-7和超溫超流保護模塊4-8，所述限位信號采集轉(zhuǎn)換模塊4-7的輸入端和超溫超流保護模塊4-8的輸入端分別與驅(qū)動模塊4-5相應(yīng)的輸出端電連接，限位信號采集轉(zhuǎn)換模塊4-7的輸出端和超溫超流保護模塊4-8的輸出端分別與MCU控制單元4-1相應(yīng)的輸入端電連接。
[0016]如圖1所示，為了確保信號接收器3-3接收光柵盤3-2穩(wěn)定的信號，所述光柵盤3-2的刻度盤3-2-1設(shè)在信號接收器3-3的槽口 3-3-1中。
[0017]如圖2、3所示，為了使得本發(fā)明使用時方便，不需再外接電源，所述伺服控制機構(gòu)4還包括低壓電源模塊4-2，所述低壓電源模塊4-2為MCU控制單元4_1、光耦隔離模塊4_3、計數(shù)模塊4-4和驅(qū)動模塊4-5供電。
[0018]本發(fā)明的工作過程:所述電機1-4軸端的第一傳動齒輪1-1與第二傳動齒輪1-2嚙合并傳遞轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電機1-4輸出轉(zhuǎn)矩時，傳動主軸5固定不動，電機1-4相對于傳動主軸5轉(zhuǎn)動，而固定的電機1-4的安裝板2也隨著一起轉(zhuǎn)動，因而使得安裝板2和電機1-4同時相對于傳動主軸5轉(zhuǎn)動，而安裝在安裝板2的光柵安裝件3-4也跟著相對于傳動主軸5轉(zhuǎn)動，光柵安裝軸3-1上裝有的同步帶副輪1-5通過同步帶1-6與同步帶輪1-3傳動連接，而同步帶輪1-3固定在傳動主軸5上不動，因此，同步帶副輪1-5相對于同步帶輪1-3轉(zhuǎn)動，同步帶副輪1-5轉(zhuǎn)動時帶動光柵安裝軸3-1跟著同步帶副輪1-5相對于同步帶輪1-3轉(zhuǎn)動，光柵盤3-2隨著光柵安裝軸3-1上一起轉(zhuǎn)動，信號接收器3-3固定在光柵安裝件3-4上并讀到光柵盤3-2產(chǎn)生的信號，由光柵傳輸線通過通信模塊4-6將信號轉(zhuǎn)換為TTL電平傳輸給MCU控制單元4-1，并由MCU控制單元4-1對該信號進行識別判斷，并發(fā)出相應(yīng)的控制指令，將PWM信號送至能夠調(diào)整水平、俯仰角度、轉(zhuǎn)動方向以及運轉(zhuǎn)控制信號的驅(qū)動模塊4-5，通過驅(qū)動模塊4-5帶動電機1-4轉(zhuǎn)動的同時，計數(shù)模塊4-4實時采集傳動機構(gòu)I的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)反饋送至MCU控制單元4-1進行數(shù)據(jù)處理，將實時運動的數(shù)據(jù)進行PID調(diào)節(jié)后的PWM信號通過光耦隔離模塊4-3送至驅(qū)動模塊4-5，以完成伺服控制機構(gòu)4的閉環(huán)伺服控制。同時，由于MCU控制單元4-1通過限位信號采集轉(zhuǎn)換模塊4-7和超溫超流保護模塊4-8分別采集驅(qū)動模塊4-5的位置、電流及工作溫度，保證設(shè)備工作的可靠性及穩(wěn)定性。
[0019]本發(fā)明通過實時檢測傳動機構(gòu)的運行狀況，并及時調(diào)整防爆攝像儀的工作狀態(tài)，使得本發(fā)明對防爆攝像儀的控制性好、轉(zhuǎn)速相對較快、運行精度好、便于安裝維護、視角也不受限制，因此，本發(fā)明的控制精度高，且效果好。
【權(quán)利要求】
1.一種防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置，包括傳動機構(gòu)(1)、安裝板(2)和傳動主軸(5)，所述傳動機構(gòu)(I)包括電機(1-4)、第一傳動齒輪(1-1)、第二傳動齒輪(1-2)、同步帶輪(1-3)和同步帶副輪(1-5)，所述傳動主軸(5)上裝有第二傳動齒輪(1-2)和同步帶輪(1-3)，電機(1-4)裝在安裝板(2)上，且電機(1-1)的軸端裝有第一傳動齒輪(1-1)，所述第一傳動齒輪(1-1)與第二傳動齒輪(1-2)嚙合，而同步帶輪(1-3)通過同步帶(1-6)與同步帶副輪(1-5)傳動連接；其特征在于: a、還包括檢測機構(gòu)(3)和伺服控制機構(gòu)(4)； b、所述檢測機構(gòu)(3)包括光柵安裝軸(3-1)、光柵盤(3-2 )、信號接收器(3-3 )和光柵安裝件(3-4)，所述光柵安裝件(3-4)裝在安裝板(2)上，而所述光柵安裝軸(3-1)和信號接收器(3-3)均安裝在光柵安裝件(3-4)上，所述光柵盤(3-2)和同步帶副輪(1-5)均安裝在光柵安裝軸(3-1)上； c、所述伺服控制機構(gòu)(4)包括M⑶控制單元(4-1)、光耦隔離模塊(4-3)、計數(shù)模塊(4-4 )和驅(qū)動模塊(4-5 )，所述信號接收器(3-3 )與MCU控制單元(4_1)電連接，所述MCU控制單元(4-1)的輸出端與光耦隔離模塊(4-3)的輸入端電連接，光耦隔離模塊(4-3)的輸出端與驅(qū)動模塊(4-5 )的輸入端電連接，驅(qū)動模塊(4-5 )的輸出端與電機(1-4 )的控制端電連接，且電機(1-4 )與計數(shù)模塊(4-4 )的輸入端電連接，計數(shù)模塊(4-4 )的輸出端與MCU控制單元(4-1)相應(yīng)的輸入端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置，其特征在于:所述伺服控制機構(gòu)(4)還包括通信模塊(4-6)，所述通信模塊(4-6)與MCU控制單元(4_1)通信連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置，其特征在于:所述伺服控制機構(gòu)(4)還包括限位信號采集轉(zhuǎn)換模塊(4-7)和超溫超流保護模塊(4-8)，所述限位信號采集轉(zhuǎn)換模塊(4-7)的輸入端和超溫超流保護模塊(4-8)的輸入端分別與驅(qū)動模塊(4-5)相應(yīng)的輸出端電連接，限位信號采集轉(zhuǎn)換模塊(4-7)的輸出端和超溫超流保護模塊(4-8)的輸出端分別與MCU控制單元(4-1)相應(yīng)的輸入端電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置，其特征在于:所述光柵盤(3-2)的刻度盤(3-2-1)設(shè)在信號接收器(3-3)的槽口(3-3-1)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆攝像儀的閉環(huán)伺服控制裝置，其特征在于:所述伺服控制機構(gòu)(4)還包括低壓電源模塊(4-2 )，所述低壓電源模塊(4-2 )為MCU控制單元(4_1)、光耦隔離模塊(4-3)、計數(shù)模塊(4-4)和驅(qū)動模塊(4-5)供電。
【文檔編號】G05D3/12GK104483986SQ201410824219
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】張 榮, 張瑋, 王佳佳 申請人:常州市盛和電子有限公司