一种实现遇阻保护的智能电动升降桌控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及电动升降桌控制技术领域，具体涉及一种实现遇阻保护的智能电动升降桌控制系统。


背景技术：

2.电动升降桌是一种桌板高度可升降调节控制的功能桌，由于高度调节方便快捷，因此应用越来越广泛。目前的电动升降桌的上下行程控制主要依靠控制器的内部设定程序对上下行程进行限位控制，或是通过各类接近开关进行限位控制，或是结合机械限位块进行强制的机械限位。采用控制器内部设定的控制程序安全性差，而接近开关在外部干扰时容易出现信号误差，采用机械限位块进行强制的机械限位则容易导致电机损坏和内部结构变形。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术存在的缺陷，本实用新型提供一种实现遇阻保护的智能电动升降桌控制系统。
4.本实用新型实现上述技术效果所采用的技术方案是：
5.一种实现遇阻保护的智能电动升降桌控制系统，包括单片机、通过d/a转换器与所述单片机电连接的电机控制器、与所述电机控制器电连接的驱动器，所述驱动器与升降柱内的无刷直流电机电连接，所述无刷直流电机通过光电编码器将位置脉冲信号传输给所述单片机，所述无刷直流电机通过电机适配器与所述单片机电连接，所述升降柱的上限位处设有上机械限位块，所述升降柱的下限位处设有下机械限位块，所述升降柱中的升降活动端的上表面在对应所述上机械限位块的位置设有上行程开关，所述升降活动端的下表面在对应所述下机械限位块的位置设有下行程开关，所述上行程开关和所述下行程开关分别与所述单片机电连接。
6.优选地，在上述的实现遇阻保护的智能电动升降桌控制系统中，所述升降柱包括与底座固定连接的固定柱，所述固定柱上套接有固定套筒，所述固定套筒内嵌套有位于所述固定柱中的升降筒，所述无刷直流电机设在所述固定柱的底部，所述无刷直流电机连接有竖直设置的丝杠，所述丝杠的上端与所述升降筒的顶端连接，所述丝杠上设有丝杆滑套，所述升降活动端为固定在所述丝杆滑套上的联动板，所述上机械限位块设在所述固定柱的上端，所述下机械限位块设在所述固定柱的下端。
7.优选地，在上述的实现遇阻保护的智能电动升降桌控制系统中，所述固定套筒和所述升降筒的顶端与桌板支架框固定连接。
8.优选地，在上述的实现遇阻保护的智能电动升降桌控制系统中，所述上行程开关和所述下行程开关均采用型号为型号为1185re8v-156-1c25的欧姆龙限位开关。
9.优选地，在上述的实现遇阻保护的智能电动升降桌控制系统中，所述单片机采用型号为stm32f407zgt6的单片机。
10.优选地，在上述的实现遇阻保护的智能电动升降桌控制系统中，所述电机适配器采用型号为mc33039的无刷电机适配器。
11.优选地，在上述的实现遇阻保护的智能电动升降桌控制系统中，所述电机控制器采用型号为mc33035的控制芯片。
12.本实用新型的有益效果为：本实用新型的智能电动升降桌控制系统通过由机械限位和电机位置脉冲宽度信号检测构成的双重限位逻辑，可以实现对电动升降桌在升降控制过程中的遇阻保护，限位检测准确度高，误差小，可避免强制机械限位造成的结构损伤。
附图说明
13.图1为本实用新型所述升降柱的结构图；
14.图2为本实用新型所述控制系统的模块结构图。
具体实施方式
15.为使对本实用新型作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：
16.本实用的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
17.本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。
18.请参见图1和图2，如图所示，本实用新型的实施例提出了一种实现遇阻保护的智能电动升降桌控制系统，该控制系统包括单片机1、通过d/a转换器 11与单片机1电连接的电机控制器2、与电机控制器2电连接的驱动器3。其中，该驱动器3与升降柱100内的无刷直流电机4电连接，无刷直流电机4通过光电编码器5将位置脉冲信号传输给单片机1，无刷直流电机4通过电机适配器41与单片机电连接。升降柱100的上限位处设有上机械限位块6，升降柱 100的下限位处设有下机械限位块7。升降柱100中的升降活动端的上表面在对应上机械限位块6的位置设有上行程开关8，升降活动端的下表面在对应下机械限位块7的位置设有下行程开关9，其中，上行程开关8和下行程开关9 分别与单片机1电连接。
19.进一步地，在本实用新型的优选实施例中，如图2所示，该升降柱100包括与底座固定连接的固定柱110，固定柱110上套接有固定套筒120，固定套筒120内嵌套有位于固定柱110中的升降筒130。其中，该无刷直流电机4设在固定柱110的底部，无刷直流电机4连接有竖直设置的丝杠140，丝杠140 的上端与升降筒130的顶端连接。具体地，升降筒130的顶端设有轴承，丝杠 140的上端固定在该轴承上。丝杠140上设有丝杆滑套150，升降柱100中的该升降活动端为固定在丝杆滑套150上的联动板160。为避免联动板160在升降过程中发生
轴向转动，固定柱110的内壁成型有竖直设置的凸起导轨180，联动板160的周侧设有与凸起导轨180适配的导槽(图中未示出)，通过该凸起导轨180和导槽在竖直方向上的滑动适配，可使得联动板160稳定的进行上下升降移动，同时杜绝轴向转动。具体地，上机械限位块6设在固定柱110的上端，下机械限位块7设在固定柱110的下端。为使得桌板支架框170可以更稳定被驱动升降，该固定套筒120和升降筒130的顶端均与桌板支架框170固定连接，通过升降筒130外嵌套在固定柱110上，使得桌板在上升和下降调节过程中更平稳。
20.进一步地，在本实用新型的优选实施例中，该上行程开关8和下行程开关 9均采用型号为型号为1185re8v-156-1c25的欧姆龙限位开关。单片机1采用型号为stm32f407zgt6的单片机，电机适配器41采用型号为mc33039的无刷电机适配器，电机控制器2采用型号为mc33035的控制芯片。电机控制器2包含开环三相或四相电机控制所需的全部功能，器件具有良好整流序列的转子位置译码器、传感器功率的温度补偿参考、频率可编程的锯齿波振荡器、完全可访问的误差放大器以及三个驱动大功率mosfet的大电流推挽底部驱动器组成。电机适配器41将位置信号进行f/v转换，形成转速反馈信号，即可构成转速闭环调节系统。单片机1根据上行程开关8和下行程开关9的检测信号以及光电编码器5输入的位置脉冲信号，对联动板160在升降遇阻过程中的遇阻信号进行判断。当上行程开关8被触发后，单片机1接收到该上行程开关8的触发信号，判断此时联动板160与上行程开关8接近。此时单片机1向电机控制器 2发出停机控制信号，通过电机控制器2将停机控制信号发送给驱动器3，通过驱动器3控制无刷直流电机4在联动板160即将接近上机械限位块6时停机，避免联动板160与上机械限位块6发生刚性接触。当下行程开关9被触发后，单片机1接收到该下行程开关9的触发信号，判断此时联动板160与下行程开关9接近。此时单片机1向电机控制器2发出停机控制信号，通过电机控制器 2将停机控制信号发送给驱动器3，通过驱动器3控制无刷直流电机4在联动板160即将接近下机械限位块7时停机，避免联动板160与下机械限位块7发生刚性接触。在联动板160位于上机械限位块6和下机械限位块7之间的升降活动范围时，当桌板与下方桌柜上方的书本等物品或桌板上方的障碍物发生接触时，此时，光电编码器5将产生的异常位置脉冲信号传输给单片机1，通过单片机1判断出桌板遇阻，此时，通过单片机1向电机控制器2发出停机控制信号，通过电机控制器2将停机控制信号发送给驱动器3，通过驱动器3控制无刷直流电机4停机，避免在发生遇阻时，无刷直流电机4依然强制启动，防止电机烧坏或者结构损坏。光电编码器5的遇阻检测原理依据是，在遇阻时，无刷直流电机4的工作电流会突然增大，此时，反馈出的电机位置脉冲信号宽度较大，基于此可以准确判断出遇阻情况的发生。
21.综上所述，本实用新型的智能电动升降桌控制系统通过由机械限位和电机位置脉冲宽度信号检测构成的双重限位逻辑，可以实现对电动升降桌在升降控制过程中的遇阻保护，限位检测准确度高，误差小，可避免强制机械限位造成的结构损伤。
22.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内，本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。