[发明专利]角度自动调节装置及角度调节方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种角度自动调节装置，主要用于对象的角度调整，本发明还涉及应用该角度调节装置的调节方法。主题名称中的自动区别于手动。

背景技术

工业现场需要进行角度调节控制的情况非常多，比如工作台、摆臂等对象的角度调节。典型的角度自动调节装置均采用闭环控制，含有用于测量转角的传感器，如编码器，以采集角度调节控制对象实时转角，同时设置用于接纳该传感器反馈的实时转角信号的控制装置，如控制器、单片机或者PLC，控制装置输出控制一伺服电机或者步进电机通过机械传动链驱动作用于角度调整对象的升降机构而实现角度调整。

依据上述结构的传统角度自动调节装置传动环节多，结构复杂，且采用成本较高的闭环控制，整体成本比较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种容易实现，且易于控制的角度自动调节装置，同时还提供了一种应用该角度自动调节装置的调节方法。

依据本发明的一个方面：

本发明角度自动调节装置，被调节的工业对象限定有两个铰接点，一个铰接点为支点，另一个铰接点为驱动点，该调节装置包括通过第二铰链铰接于所述支点的支撑架，固定铰支在该支撑架上而形成有绕对应铰支点转动自由度的升降机，以及设置在该升降机上以测量该升降机升降量的测量装置；

其中，所述升降机的驱动端铰接于所述驱动点；

对应地，该调节装置还包括输入连接所述测量装置的逻辑控制运算装置，以及与该逻辑控制运算装置相连的人机交互装置。

上述角度自动调节装置，所述升降机的升降机构为其机架固定铰支在所述支点的丝母丝杠机构，相应地，丝杠驱动端接合于所述驱动点；

作为所述测量装置的一接近开关设置于所述机架上，该接近开关的感应端正对所述丝杠，且该接近开关输出连接于所述逻辑控制运算装置的高速脉冲输入端子。

上述角度自动调节装置，还包括在所述丝杠轴向设置在所述机架上下端部的各一个限位行程开关，以保护升降机。

上述角度自动调节装置，所述限位行程开关也采用接近开关，且与作为测量装置的接近开关一同选择为圆柱形接近开关。

上述角度自动调节装置，作为测量装置的接近开关的直径优选为8mm。

上述角度自动调节装置，所述升降机的原动件为一刹车电机。

依据本发明的另一个方面的一种角度自动调节方法，首先被调节的工业对象限定有中心距为c的两个铰接点，一个铰接点为支点，另一个铰接点为驱动点；

其中，所述支点铰接使工业对象含有转动自由度而具有角度调节基础结构，相应地，一升降机固定铰支且驱动端铰接于所述驱动点，其中固定铰支与所述铰接点的中心距为b，固定铰支与驱动点的中心距为变量a，形成一具有一边为变量的三角形，其中变量a所对的角A即为工业对象的调整角；

测量所述变量a的伸长量，利用

计算出角度A；

从而，通过输入角度A，反求变量a；或通过测量变量a，而通过控制该变量a而控制角度A的大小。

上述一种角度自动调节方法，所述变量a的测量方法为选用丝母丝杠机构作为所述升降机的机构，一接近开关正对丝杠，通过接近开关对丝杠牙型的识别而形成读数脉冲，根据读取的脉冲数确定丝杠伸长的螺牙个数，进而依据丝杠的既定导程与螺牙个数对应的导程数的乘积而得到丝杠的伸长量。

上述一种角度自动调节方法，还包括校正误差的步骤，该步骤为所采集的脉冲若第一次为高电平信号则到下一次高电平信号为一个导程，若第一次为低电平信号则到下一次低电平信号为一个导程。

依据本发明技术方案的有益效果是：本发明所依赖的自然规律非常简单，也就是余弦定理，对应地，相应的机械结构的主体为构造几个转动副，以及一个升降机，传动环节非常少，机械结构的复杂性大大降低。而实现中只需要通过测量装置测量一个变量，通过对该变量的简单计算就可以获得相关的调节角度，计算量也很小，相比而言，响应速度非常快。

附图说明

图1为依据本发明的一种角度自动调节装置的结构原理图。

图2为脉冲信号采集的信号状态图。

图中：1、平台，2、丝杠，3、固定座，4、上限位接近开关，5、计数接近开关，6、支撑架，7、下限位接近开关，8底座，9、升降机，10、第一铰链，11、第二铰链，12、销轴，13、刹车电机。 

具体实施方式