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CN106900424A - 一种温室大棚卷帘机纠偏装置及纠偏方法 - Google Patents

一种温室大棚卷帘机纠偏装置及纠偏方法 Download PDF

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CN106900424A CN201710063261.1A CN201710063261A CN106900424A CN 106900424 A CN106900424 A CN 106900424A CN 201710063261 A CN201710063261 A CN 201710063261A CN 106900424 A CN106900424 A CN 106900424A
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Beijing Cloudyoung Data Technology Co Ltd
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Abstract

一种温室大棚卷帘机纠偏装置及纠偏方法，该纠偏装置包括卷帘机纠偏控制器、卷帘机主轴、尾部支撑、调节杆、纠偏丝杠、纠偏电机、偏移检测装置。卷帘机纠偏控制器根据偏移检测装置检测到的卷帘偏移结果计算出卷帘机主轴和调节杆各段的合理距离然后控制丝杠螺母带动调节杆按照所计算结果上下移动到适当位置。该纠偏方法采用纠偏装置来实施调整大棚卷帘的位置，保证卷帘的厚度和固定，时刻保证大棚内的情况达到理想状态。

Description

一种温室大棚卷帘机纠偏装置及纠偏方法
技术领域
本发明涉及温室大棚，特别地涉及温室大棚卷帘机纠偏装置及纠偏方法。
背景技术
在农业大棚的生产管理中，每天上午都需要在日照满足一定条件的情况下用卷帘机把卷帘收到棚顶，在下午光照低于一定条件的时候用卷帘机把卷帘放到棚底。由于卷帘被经常卷起又放下所以会发生变形；当天的气候条件也会一定程度影响卷帘的厚度，比如下雪下雨冰冻等。厚度不同或已经变形的卷帘在被卷起的过程中会发生偏移，偏移过大会影响卷帘的工作，更有甚者会造成安全生产事故，故需要纠偏。
以往的纠偏方式一贯是人工控制，即发现卷帘发生偏移后，把卷帘重新放到棚底,在卷帘机的卷帘长轴上选取适当的位置调整卷帘的厚度和固定方式，这种方式能够一定程度上解决问题，但经常出现纠偏不足或纠偏过度的情况。所以人为影响非常大，会受到不同人由于经验、体力、气候条件不同操作不同，结果不同。长时间不当操作会使卷帘不能正常收起放下。卷帘机移位，甚至破损；卷帘长轴扭曲、弯折、卷帘撕裂、拉破棚膜。
发明内容
本发明针对以上问题，提供一种能够自动根据卷帘偏移情况实时调整的温室大棚卷帘机纠偏装置及纠偏方法，使偏移不积累，不扩大，不反复，能够最大限度的解决人为影响，防止人为影响造成对卷帘机、卷帘长轴、棚膜、卷帘的损坏。
本发明的目的通过以下方案实现：
一种温室大棚卷帘机纠偏装置，其特征在于包括：卷帘机纠偏控制器、卷帘机主轴、尾部支撑、调节杆、纠偏丝杠、纠偏电机、偏移检测装置；其中，所述卷帘机主轴与所述尾部支撑连接，所述调节杆的第一端以铰接的方式安装在所述尾部支撑上，所述调节杆的第二端安装有螺母，所述螺母套设在所述纠偏丝杠上，随着所述纠偏电机驱动所述纠偏丝杠的旋转，套设在所述纠偏丝杠上的所述螺母旋转，由此带动所述调节杆的所述第二端上下移动。
优选地，所述卷帘机纠偏控制器控制所述调节杆、所述纠偏丝杠、所述纠偏电机以及所述偏移检测装置的工作。
优选地，所述卷帘机纠偏控制器与所述偏移检测装置通信连接，接收来自所述偏移检测装置的信号；且所述卷帘机纠偏控制器中设置有计算装置，用于计算所述调节杆的所述第二 端需要移动的移动距离。
优选地，所述卷帘机纠偏控制器根据所述偏移检测装置检测到的偏移结果，计算所述调节杆的所述第二端需要移动的移动距离。
优选地，所述偏移检测装置靠近卷帘设置且所述偏移检测装置的下端与所述卷帘机主轴位于同一水平线上，且所述偏移检测装置的测量杆绕着设置在水平线上的枢转轴在弹簧预紧力的作用力下总是贴合卷帘侧面。
优选地，所述偏移检测装置的测量杆与所述卷帘机主轴的夹角存在四种状态：在卷帘没有被卷到所述卷帘机主轴上时，所述偏移检测装置在弹簧预紧力的作用下向卷帘一侧倾斜，所述偏移检测装置与所述卷帘机的角度为a；当卷帘没有被卷偏时所述偏移检测装置与所述卷帘机主轴的角度为b；当卷帘向右卷偏时，偏移检测装置与所述卷帘机主轴的角度为c；当卷帘向左被卷偏时，所述偏移检测装置与所述卷帘机主轴的角度为d；根据利用公式(1)可计算出卷帘的偏移量：
n＝r’(tan(a-90°)-tan(|α-90°|))(1)
其中α为角度c或角度d；当卷帘卷偏时，卷帘由原来的标准矩形被拉扯成菱形，r’为该菱形的高，也即卷帘较薄的一端的半径；
且其中，所述菱形的斜边边长r则通过公式(2)反推得出：
并且，所述调节杆的所述第二端需要移动的移动距离为r-r’。
优选地，上述角度a、b、c、d用数字角度传感器测得。
本发明还涉及一种利用上述温室大棚卷帘机纠偏装置进行纠偏的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
A.在卷帘机开始卷帘之前，所述卷帘机纠偏控制器记录所述偏移检测装置的测量杆与所述卷帘机主轴的夹角；
B.卷帘机开始工作之后，所述偏移检测装置将卷帘的偏移量发送给所述卷帘机纠偏控制器；
C.所述的卷帘机纠偏控制器计算出调节杆的所述第二端需要移动的移动距离；
D.所述的卷帘机纠偏控制器启动纠偏电机，纠偏电机带动纠偏丝杠转动，由此使得调节杆的所述第二端所套设的螺母上下运动，由此带动所述调节杆的所述第二端上下移动步骤C中所计算出来的需要移动的移动距离。
优选地，所述偏移检测装置每隔5-10分钟对所述偏移检测装置的测量杆与所述卷帘机主 轴的夹角进行检测，以保证能够随时调整卷帘的情况。
优选地，所述纠偏电机为直流电机或者交流电机。
与先前技术相比，本发明根据检测装置测得的实时状况，控制调节装置精确运动，从而量化且精确纠偏，避免调节不足或调节过度造成对设备和大棚的二次损坏。
附图说明
图1为卷帘机纠偏装置的主要结构图。
图2为卷帘机纠偏装置工作状态示意图。
图3为卷帘机卷偏时卷帘受力图。
图4为卷帘机卷偏时卷帘变形图。
图5为卷帘机纠偏装置其调节杆的三个状态示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明：
图1所示为本发明的温室大棚卷帘机纠偏装置的主要结构。该纠偏装置包括：卷帘机纠偏控制器1、卷帘机主轴2、尾部支撑3、调节杆4、纠偏丝杠5、纠偏电机6、偏移检测装置7。卷帘机纠偏控制器1根据偏移检测装置7检测到的卷帘偏移结果，计算出调节杆4一端的合理移动距离。然后控制纠偏电机6转动，带动纠偏丝杠5转动，使丝杠螺母带动调节杆4上下移动，到达预定位置。其中卷帘机纠偏控制器1控制调节杆4、纠偏丝杠5、纠偏电机6及偏移检测装置7的工作，并与偏移检测装置7通信连接，接收来自偏移检测装置7的信号。偏移检测装置7靠近卷帘设置且偏移检测装置7的下端与卷帘机主轴2位于同一水平线上，且偏移检测装置7的测量杆可以绕着设置在水平线上的枢转轴在弹簧预张紧作用力下总是贴合卷帘侧面，由此偏移检测装置7的测量杆与卷帘机主轴2形成了不同夹角。偏移检测装置7将所测量到的不同夹角信号发送到卷帘机纠偏控制器1。卷帘机主轴2与尾部支撑3连接，卷帘缠绕在卷帘机主轴2和调节杆4上，随着卷帘机主轴2的旋转，卷帘收放，实现对大棚内光照的调节。调节杆4第一端以铰接方式安装在尾部支撑3上，调节杆的第二端安装有螺母，该螺母套设在纠偏丝杠5上，随着纠偏电机6收到纠偏控制器1的控制信号而驱动纠偏丝杠5的旋转，套设在纠偏丝杠5上的螺母旋转，由此带动调节杆4的第二端上下移动，达到预定位置。调节杆4的第二端达到一定位置后，主轴2与调节杆4形成的梯形导致卷帘发生形变，卷帘直径较大的一端向着另一端倾斜，在重力的作用下，卷帘被调整为两端直径相一致，从而实现纠偏。调节杆4宜采用弹性、有延展性的材料构成，或者是长弹簧，以保证调节杆4第二端上下移动的时候，调节杆4不会因为拉力而断裂。
为了进一步说明本申请纠偏装置，现结合附图2-5对本申请的纠偏装置及其纠偏方法进行说明。
图2为卷帘机测偏装置工作状态示意图。在卷帘没有被卷到主轴上时，偏移检测装置7在弹簧预紧力的作用下向卷帘一侧倾斜，如图2-a所示，偏移检测装置7与主轴的角度为a；当卷帘被正常卷到主轴上，没有被卷偏时，如图2-b所示，偏移检测装置7与主轴的角度为b；当卷帘被向右卷偏时，如图2-c所示，装置与主轴的角度为c；当卷帘被向左被卷偏时，如图2-d所示，偏移检测装置7与主轴的角度为d；角度a、b、c、d用数字角度传感器测得。利用公式(1)可计算出偏移量：
n＝r’(tan(a-90°)-tan(|α-90°|)) (1)
其中α为角度c或角度d；当卷帘卷偏时，卷帘由原来的标准矩形被拉扯成菱形，r’为该菱形的高，也即卷帘较薄的一端的半径。
为了说明上述问题，进一步可以参见图3。图3为卷帘机卷偏时卷帘受力图。当卷帘卷偏时，卷在主轴上的卷帘两端的厚度发生差异，如图3中所示的r>r’,根据圆周长公式，卷帘厚的一端每转一圈卷起的卷帘比卷帘薄的一端要多，这样就形成一种从厚的一端向薄的一端拉扯的状态，拉扯的力的方向如图3中f所示。
图4为卷帘机卷偏时卷帘变形图。卷帘长轴的两端直径偏差越大，卷起的卷帘就越多，轴向力就会越大，卷偏现象越严重。如图4所示，当卷帘卷偏时，卷帘由原来的标准矩形被拉扯成菱形，菱形的高是卷帘较薄的一端的半径r’，菱形的短边是卷帘较厚的一端的半径r。由此计算得到的偏移距离是如上所述，由于r’卷帘较薄的一端的半径r’，可以通过测量工具测定，而n值如上所述由公式(1)可以确定得出。据此，则可根据倒推出r值，图5中r-r’表示调节杆4螺母一端需要移动的移动距离。
图5所示为调节杆在不同位置的情况，a)表示调节杆4在中间位置；b)表示调节杆4螺母一端，也即调节杆4的第二端，位于左端极限位置，c)表示调节杆4第二端在右端极限位置。通过调整调节杆第二端的不同位置，卷帘由于调节杆4的不同倾斜角度，在重力的作用下调整卷帘的厚薄不均，最后保持到被卷起的卷帘两端半径相一致的状态。
根据本发明的另一方面，还涉及一种利用上述温室大棚卷帘机纠偏装置进行纠偏的方法，其中该方法包括如下步骤：
A.在卷帘机开始卷帘之前，卷帘机纠偏控制器1记录所述偏移检测装置7的测量杆与卷帘机主轴2的夹角；
B.卷帘机开始工作之后，偏移检测装置7将卷帘的偏移量发送给卷帘机纠偏控制器1；
C.卷帘机纠偏控制器1计算出调节杆4第二端的移动距离；
D.卷帘机纠偏控制器1启动纠偏电机6，纠偏电机6带动纠偏丝杠5转动，由此使得调节杆4第二端所套设的螺母上下运动，由此带动调节杆4的第二端上下移动至步骤C中所计算出来的需要移动的移动距离。
优选地，偏移检测装置7每隔5-10分钟对偏移检测装置7的测量杆与卷帘机主轴2的夹角进行检测，以保证能够随时调整卷帘的情况。
优选地，所述纠偏电机为直流电机或者交流电机。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于上述实施例的描述，在权利要求书的范围内，可做出形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种温室大棚卷帘机纠偏装置，其特征在于包括：卷帘机纠偏控制器、卷帘机主轴、尾部支撑、调节杆、纠偏丝杠、纠偏电机、偏移检测装置；其中，所述卷帘机主轴与所述尾部支撑连接，所述调节杆的第一端以铰接的方式安装在所述尾部支撑上，所述调节杆的第二端安装有螺母，所述螺母套设在所述纠偏丝杠上，随着所述纠偏电机驱动所述纠偏丝杠的旋转，套设在所述纠偏丝杠上的所述螺母旋转，由此带动所述调节杆的所述第二端上下移动。
2.根据权利要求1所述的纠偏装置，其特征在于，所述卷帘机纠偏控制器控制所述调节杆、所述纠偏丝杠、所述纠偏电机以及所述偏移检测装置的工作。
3.根据权利要求2所述的纠偏装置，其特征在于，所述卷帘机纠偏控制器与所述偏移检测装置通信连接，接收来自所述偏移检测装置的信号；且所述卷帘机纠偏控制器中设置有计算装置，用于计算所述调节杆的所述第二端需要移动的移动距离。
4.根据权利要求3所述的纠偏装置，其特征在于，所述卷帘机纠偏控制器根据所述偏移检测装置检测到的偏移结果，计算所述调节杆的所述第二端需要移动的移动距离。
5.根据权利要求4所述的纠偏装置，其特征在于，所述偏移检测装置靠近卷帘设置且所述偏移检测装置的下端与所述卷帘机主轴位于同一水平线上，且所述偏移检测装置的测量杆绕着设置在水平线上的枢转轴在弹簧预紧力的作用力下总是贴合卷帘侧面。
6.根据权利要求5所述的纠偏装置，其特征在于，所述偏移检测装置的测量杆与所述卷帘机主轴的夹角存在四种状态：在卷帘没有被卷到所述卷帘机主轴上时，所述偏移检测装置在弹簧预紧力的作用下向卷帘一侧倾斜，所述偏移检测装置与所述卷帘机的角度为a；当卷帘没有被卷偏时所述偏移检测装置与所述卷帘机主轴的角度为b；当卷帘向右卷偏时，偏移检测装置与所述卷帘机主轴的角度为c；当卷帘向左被卷偏时，所述偏移检测装置与所述卷帘机主轴的角度为d；根据利用公式(1)可计算出卷帘的偏移量：
n＝r’(tan(a-90°)-tan(|α-90°|))(1)
其中α为角度c或角度d；当卷帘卷偏时，卷帘由原来的标准矩形被拉扯成菱形，r’为该菱形的高，也即卷帘较薄的一端的半径；
且其中，所述菱形的短边边长r则通过公式(2)反推得出：
并且，所述调节杆的所述第二端需要移动的移动距离为r-r’。
7.根据权利要求6所述的纠偏装置，其特征在于，上述角度a、b、c、d用数字角度传感器测得。
8.一种利用权利要求1-7中任一项所述的温室大棚卷帘机纠偏装置进行纠偏的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
A.在卷帘机开始卷帘之前，所述卷帘机纠偏控制器记录所述偏移检测装置的测量杆与所述卷帘机主轴的夹角；
B.卷帘机开始工作之后，所述偏移检测装置将卷帘的偏移量发送给所述卷帘机纠偏控制器；
C.所述的卷帘机纠偏控制器计算出调节杆的所述第二端需要移动的移动距离；
D.所述的卷帘机纠偏控制器启动纠偏电机，纠偏电机带动纠偏丝杠转动，由此使得调节杆的所述第二端所套设的螺母上下运动，由此带动所述调节杆的所述第二端上下移动步骤C中所计算出来的移动距离。
9.根据权利要求8所述的纠偏方法，其特征在于，所述偏移检测装置每隔5-10分钟对所述偏移检测装置的测量杆与所述卷帘机主轴的夹角进行检测，以保证能够随时调整卷帘的情况。
10.根据权利要求9所述的纠偏方法，其特征在于，所述纠偏电机为直流电机或者交流电机。
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