[發明專利]一種直流無刷電機驅動的開關網機構及其應用方法

有效

• 申請號: 201410019761.1
• 申請日: 2014-01-16
• 公開（公告）號: CN103774947A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 楊俊毅;王春生;吳新然;陳家旺;顧臨怡
• 申請（專利權）人: 國家海洋局第二海洋研究所
• 主分類號: E05F15/10
• 分類號: E05F15/10
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本發明涉及控制網口開關的機構，具體涉及一種直流無刷電機驅動的開關網機構及其應用方法。

背景技術

海底生物的研究，最常用的方法就是從海底取回樣本到科學考察船上進行研究。海底近底層的生物幼體，由于個體較大而且數量稀少，往往需要通過過濾大量的海水才能獲得少量的樣本，因此一般使用大口徑的過濾網拖曳方式進行取樣，這一類取樣器一般有多于一個網口，因此需要在取樣器上增加一個機構，用于在不同的時間或者深度或者地點控制不同的網口打開。

目前使用較多的是MOCNESS（Multiple?Opening/Closing?Net?and?Environmental?Sensing?System多層可控開閉網和環境參數采集系統），該系統采用直流電機帶動一根驅動軸，軸上面不同的位置焊接了若干凸點，通過凸點頂起用于鎖緊網桿的撥片，從而釋放有彈簧預緊力的網桿，驅動軸轉動一周就可以釋放所有網桿。該系統通過定時控制電機關閉，也就是說設定好電機每次轉動的時間，來控制驅動軸轉動的角度，使其每次只釋放一根網桿。由于電機存在加速和減速的過程，且不能保證同樣的時間內轉過的圈數都相同，因此每次使用后都會產生一定的轉角誤差，下次使用前要對電機的起始位置進行調整，十分不便。

由國家海洋局第二海洋研究所、浙江大學等單位聯合研制的生物幼體保壓直視取樣系統。該系統的開關網機構由六只油缸組成，需要開關網時直接控制液壓閥就可以。該系統最大的不足是采用了液壓驅動的機構重量比較大，使得整套設備都十分沉重，而且滲漏出來的液壓油會附著在設備的各個地方，導致生物樣品被污染。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種直流無刷電機驅動的開關網機構及其應用方法。

為解決技術問題，本發明的解決方案是：

提供一種直流無刷電機驅動的開關網機構，用于控制網口的開關，包括凸輪軸、凸輪、撥片、網桿、彈簧、固定板、感應器、夾具、轉盤、底盤、直流無刷電機和網桿軸；所述凸輪軸通過兩端的固定板固定在底盤上，凸輪軸的一端連接有用于驅動該凸輪軸的直流無刷電機，凸輪軸另一端的固定板上設置有感應器和帶有N極、S極交叉布置的磁鐵的轉盤；凸輪軸上安裝有凸輪，凸輪的圓形邊沿上設有一個凸起；所述網桿上設有孔扣和滾輪，彈簧通過孔扣與網桿連接，網桿分別固定在網桿軸上；所述撥片的中間設有孔，撥片通過孔固定在軸上，軸通過兩端的夾具固定在底盤上，撥片的一端設有滾輪，與凸輪接觸，另一端是掛鉤，掛鉤勾在對應網桿的滾輪上；每個凸輪能分別頂起對應帶滾輪的撥片，致使對應的網桿釋放，網桿能在彈簧拉力下繞網桿軸轉動一個角度，完成網口的打開或者關閉。

本發明中，所述感應器為磁敏傳感器。

本發明中，所述直流無刷電機是60W直流無刷電機。

本發明中，所述凸輪軸上安裝有六個凸輪，且六個凸輪的軸向間距相等、圓周方向角度間隔相等。

本發明中，所述轉盤上裝有14個N極、S極交叉布置的磁鐵，且14個磁鐵的一端均勻分布在轉盤的圓周上。

本發明中，所述夾具和固定板都通過螺栓固定在底盤上。

提供基于所述的一種直流無刷電機驅動的開關網機構的應用方法，啟動直流無刷電機，直流無刷電機帶動安裝在凸輪軸上的凸輪轉動，當凸輪轉動時，凸輪的凸起會頂起對應的撥片，將網桿釋放掉，網桿在彈簧拉力作用下繞網桿軸轉動90°，將網口打開或者關閉；直流無刷電機每次轉動51.4°，凸輪軸一端的轉盤就轉動51.4°，轉盤旁邊的感應器就會發出一個電信號，使電機停轉，等待下一個開機指令。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、本發明提出了使用直流無刷電機，可以通過上位機準確地控制轉向及轉速；

2、本發明提出了使用帶滾輪的撥片，凸輪轉動頂起撥片的過程中，最大限度的減少了摩擦力，提高了耐用度和可靠性；

3、本發明提出了使用帶滾輪的網桿，網桿從撥片上脫開的時候可以盡可能的減小摩擦力，提高耐用度和可靠性；

4、本發明提出了使用帶磁鐵的轉盤定位的方法，定位精準，開機即可直接使用，不需要調節零位。

附圖說明

圖1為本發明的整體機構示意圖。

圖2是機構工作原理示意圖。

圖3是感應器工作原理圖。

圖中的附圖標記為：1直流無刷電機；2凸輪軸；3凸輪；3-1圓形邊沿；3-2凸起；4撥片；5轉盤；6感應器；7網桿；8彈簧；9網桿軸；10磁鐵；11夾具；12底盤；13固定板；14孔扣。