不平衡負(fù)載下雙軸的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及不平衡負(fù)載下雙軸的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]對于雙輸出軸電機(jī)而言，如果一直工作在不平衡負(fù)載下，會導(dǎo)致電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行。如果電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，意味著電機(jī)不得不輸出更大的功率，功率與電流的平方成正比，因此功率越大電機(jī)的工作電流也就越大。而電機(jī)的發(fā)熱(熱損)又是與電流的平方成正比的，所以當(dāng)工作電流過大時，電機(jī)產(chǎn)生的熱量難以及時散出，使溫度越來越高，不僅影響電機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時甚至?xí)龤щ姍C(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠在不平衡負(fù)載下實現(xiàn)一對功率輸出軸的輸出扭矩動態(tài)平衡的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
不平衡負(fù)載下雙軸的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)，包括雙輸出軸電機(jī)、一對減速機(jī)、一對主動軸、一對柔性親合器、一對從動軸、扭矩檢測裝置和控制器；雙輸出軸電機(jī)的兩個輸出軸分別與一對減速機(jī)的輸入端連接，該一對減速機(jī)的輸出端分別與一對主動軸的一端連接，該一對主動軸的另一端分別與一對柔性耦合器的主動部連接，該一對柔性耦合器的從動部分別與一對從動軸連接；扭矩檢測裝置用于分別檢測一對從動軸的扭矩，該扭矩檢測裝置的信號輸出端與控制器的信號輸入端連接，該控制器的第一控制輸出端和第二控制輸出端分別與一對柔性耦合器的控制輸入端連接。
[0005]由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，其至少具有以下技術(shù)效果:
1、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于巧妙地采用了雙輸出軸電機(jī)，通過柔性耦合器和扭矩檢測裝置完成了在不平衡負(fù)載下雙軸的閉環(huán)控制，由此達(dá)到動態(tài)平衡的目的，防止超負(fù)載損壞電機(jī)，并且簡化了機(jī)構(gòu)，節(jié)約了空間和成本；
2、本發(fā)明通過為雙輸出軸電機(jī)搭配柔性耦合器，能夠解決機(jī)械聯(lián)軸器因剛性連接造成的振動過大問題，同時電機(jī)可以在空載狀態(tài)下啟動，使啟動電流的持續(xù)時間縮短。
【附圖說明】
[0006]圖1是根據(jù)發(fā)明一實施例的不平衡負(fù)載下雙軸的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的控制器的原理框圖。
[0008]圖3是康復(fù)護(hù)理床支背的示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0010]請參閱圖1。根據(jù)本發(fā)明一實施例的不平衡負(fù)載下雙軸的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)，包括雙輸出軸電機(jī)1、一對減速機(jī)2、一對主動軸3、一對柔性親合器4、一對從動軸5、扭矩檢測裝置和控制器7。
[0011]雙輸出軸電機(jī)I的兩個輸出軸分別與一對減速機(jī)2的輸入端連接，該一對減速機(jī)2的輸出端分別與一對主動軸3的一端連接，該一對主動軸3的另一端分別與一對柔性耦合器4的主動部連接，該一對柔性親合器4的從動部分別與一對從動軸5連接。
[0012]扭矩檢測裝置用于分別檢測一對從動軸5的扭矩，該扭矩檢測裝置的信號輸出端與控制器7的信號輸入端連接。在圖中所示的實施例中，扭矩檢測裝置包括用于分別檢測一對從動軸5的扭矩的一對扭矩傳感器6，該一對扭矩傳感器6的信號輸出端與控制器7的信號輸入端連接。
[0013]控制器7的第一控制輸出端和第二控制輸出端分別與一對柔性耦合器4的控制輸入端連接?？刂破?用于接收扭矩檢測裝置檢測到的一對從動軸5的扭矩，對該一對從動軸5的扭矩大小進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果控制一對柔性耦合器4的輸出扭矩，使一對從動軸5的扭矩達(dá)到平衡。
[0014]優(yōu)選地，柔性耦合器為磁力聯(lián)軸器?？刂破鳛锳RM微處理器?？刂破骺梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)磁力聯(lián)軸器的主動盤與從動盤之間的氣隙來實現(xiàn)磁力聯(lián)軸器的輸出扭矩、轉(zhuǎn)速的變化。加大氣隙則輸出轉(zhuǎn)速減小，輸出轉(zhuǎn)矩變大，減小氣隙則輸出轉(zhuǎn)速變大，輸出轉(zhuǎn)矩變小。
[0015]如圖2所示，控制器7進(jìn)一步包括比較單元71和控制單元72。
[0016]比較單元71用于實時接收扭矩檢測裝置檢測到的一對從動軸的扭矩Tl和T2，并對Tl和T2進(jìn)行比較后輸出比較結(jié)果。
[0017]控制單元72用于接收比較單元71輸出的比較結(jié)果，如果一根從動軸的扭矩Tl與另一根從動軸的扭矩T2之差的絕對值I Tl 一 T2 I多X，X為預(yù)設(shè)的偏差閾值(例如為0.4Nm~0.6Nm)，則對一對柔性耦合器4進(jìn)行控制，其中:如果一根從動軸的扭矩Tl大于另一根從動軸的扭矩T2，則使與一根從動軸相連的柔性耦合器的輸出轉(zhuǎn)矩變大，同時使與另一根從動軸相連的柔性耦合器的輸出轉(zhuǎn)矩變小，直至I Tl 一 T2 I < X ;如果一根從動軸的扭矩Tl小于另一根從動軸的扭矩T2，則使與一根從動軸相連的柔性耦合器4的輸出轉(zhuǎn)矩變小，同時使與另一根從動軸相連的柔性耦合器4的輸出轉(zhuǎn)矩變大，直至I Tl 一 T2 I < X ;如果一根從動軸的扭矩Tl與另一根從動軸的扭矩T2之差的絕對值I Tl 一 T2 I <X，則說明此時兩根從動軸的扭矩是平衡的，控制單元72無需對一對柔性耦合器4進(jìn)行控制。
[0018]本發(fā)明的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)可用于康復(fù)護(hù)理床的支背機(jī)構(gòu)。圖3是康復(fù)護(hù)理床的支背的示意圖。
[0019]為了實現(xiàn)支背功能，可以設(shè)置兩根推桿分別圍繞一對從動軸5進(jìn)行轉(zhuǎn)動，以推動支背9轉(zhuǎn)動。
[0020]病人在支背轉(zhuǎn)動的過程中，無法始終保持重心在支背的正中心，常常會發(fā)生重心往左偏或者是往右偏的現(xiàn)象，而病人的重心偏移將導(dǎo)致兩端從動軸5的不平衡負(fù)載。
[0021]如圖3所示，當(dāng)病人的重心O位于支背9的左側(cè)時，則與支背左側(cè)相對應(yīng)的從動軸受到的力矩將大于與支背右側(cè)相對應(yīng)的從動軸受到的力矩，這時左側(cè)扭矩傳感器輸出的電流將小于右側(cè)扭矩傳感器輸出的電流，控制器根據(jù)采集到的電流變化，控制兩側(cè)磁力聯(lián)軸器的主動盤與從動盤之間的氣隙大小，使左側(cè)磁力聯(lián)軸器的主動盤與從動盤之間的氣隙變大，輸出速度下降，在功率一定的情況下，輸出的扭矩變大，同時使右側(cè)聯(lián)軸器的主動盤與從動盤之間的氣隙變小，輸出速度增大，輸出的扭矩變小，直到完成雙軸的動態(tài)平衡。
[0022]當(dāng)病人的重心位于支背9的右側(cè)時，控制器控制右側(cè)磁力聯(lián)軸器的主動盤與從動盤之間的氣隙變大，輸出速度下降，在功率一定的情況下，輸出的扭矩變大，同時使左側(cè)聯(lián)軸器的主動盤與從動盤之間的氣隙變小，輸出速度增大，輸出的扭矩變小，直到完成雙軸的動態(tài)平衡。
[0023]以上描述是結(jié)合【具體實施方式】和附圖對本發(fā)明所做的進(jìn)一步說明。但是，本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方法來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本
【發(fā)明內(nèi)容】
的情況下根據(jù)實際使用情況進(jìn)行推廣、演繹，因此，上述具體實施例的內(nèi)容不應(yīng)限制本發(fā)明確定的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.不平衡負(fù)載下雙軸的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括雙輸出軸電機(jī)、一對減速機(jī)、一對主動軸、一對柔性親合器、一對從動軸、扭矩檢測裝置和控制器； 所述雙輸出軸電機(jī)的兩個輸出軸分別與一對減速機(jī)的輸入端連接，該一對減速機(jī)的輸出端分別與所述一對主動軸的一端連接，該一對主動軸的另一端分別與一對柔性耦合器的主動部連接，該一對柔性親合器的從動部分別與一對從動軸連接； 所述的扭矩檢測裝置用于分別檢測一對從動軸的扭矩，該扭矩檢測裝置的信號輸出端與所述控制器的信號輸入端連接，該控制器的第一控制輸出端和第二控制輸出端分別與一對柔性耦合器的控制輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不平衡負(fù)載下雙軸的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的控制器包括: 比較單元，用于實時接收扭矩檢測裝置檢測到的一對從動軸的扭矩Tl和T2，并對Tl和T2進(jìn)行比較后輸出比較結(jié)果； 控制單元，用于接收所述比較單元輸出的比較結(jié)果，如果一根從動軸的扭矩Tl與另一根從動軸的扭矩T2之差的絕對值I Tl 一 T2 I多X，X為預(yù)設(shè)的偏差閾值，則對所述的一對柔性耦合器進(jìn)行控制，其中:如果一根從動軸的扭矩Tl大于另一根從動軸的扭矩T2，則使與所述一根從動軸相連的柔性耦合器的輸出轉(zhuǎn)矩變大，同時使與所述另一根從動軸相連的柔性耦合器的輸出轉(zhuǎn)矩變小，直至I Tl 一 T2 I < X ;如果一根從動軸的扭矩Tl小于另一根從動軸的扭矩T2，則使與所述一根從動軸相連的柔性耦合器的輸出轉(zhuǎn)矩變小，同時使與所述另一根從動軸相連的柔性耦合器的輸出轉(zhuǎn)矩變大，直至I Tl 一 T2 I <Xo3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不平衡負(fù)載下雙軸的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的控制器為ARM微處理器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不平衡負(fù)載下雙軸的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的柔性耦合器為磁力聯(lián)軸器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不平衡負(fù)載下雙軸的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的扭矩檢測裝置包括用于分別檢測一對從動軸的扭矩的一對扭矩傳感器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了不平衡負(fù)載下雙軸的動態(tài)平衡機(jī)構(gòu)，包括雙輸出軸電機(jī)、一對減速機(jī)、一對主動軸、一對柔性耦合器、一對從動軸、扭矩檢測裝置和控制器。雙輸出軸電機(jī)的兩個輸出軸分別與一對減速機(jī)的輸入端連接，該一對減速機(jī)的輸出端分別與一對主動軸的一端連接，該一對主動軸的另一端分別與一對柔性耦合器的主動部連接，該一對柔性耦合器的從動部分別與一對從動軸連接；扭矩檢測裝置用于分別檢測一對從動軸的扭矩，該扭矩檢測裝置的信號輸出端與控制器的信號輸入端連接，該控制器的第一控制輸出端和第二控制輸出端分別與一對柔性耦合器的控制輸入端連接。本發(fā)明完成了在不平衡負(fù)載下雙軸的閉環(huán)控制，由此達(dá)到動態(tài)平衡的目的，防止超負(fù)載損壞電機(jī)。
【IPC分類】H02K7/04, H02K11/00, H02K7/10
【公開號】CN104935114
【申請?zhí)枴緾N201510311442
【發(fā)明人】程武山, 陸程程, 程靜, 謝洋, 梁冬梅
【申請人】上海華旌科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月9日