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气动门演化史:从延时开关控制到编码器控制

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由于家里有些东西需要用压缩空气来吹灰,所以买了台空压机,再加上自己喜欢DIY一些东西,所以看到淘宝上一个气缸只要几十块元,促使我把家里的三个门都改装成了气动自动门。

第一个门:
楼下单元门,带自动闭门器。


气动系统:一个行程60厘米的SC32气缸,把门推开,断气后,依靠自动闭门器关门。只接一根气管,用2位3通电磁阀。

电控系统:遥控开关+延时继电器。

控制策略:按钮按下后,先给电控锁解锁信号,延时0.5秒给电磁阀通电推门。再延时30秒电磁阀断电关门。

第二个门:
厨房移门,挺重的,手推不仅累,而且要准确的停在尽头,不然会有很大的撞击。

气动系统:一个行程80厘米的SC32气缸,可以推;也可以拉。用3位5通电磁阀。

电控系统:遥控接收板+单片机+继电器模块。双按钮遥控器,门内外各贴一个。

控制策略:开门/关门按钮按下后,给气缸通气一定的时候,经测试2.3秒正好。但是冬夏气温变化的时候,需要改程序修改这个时间。

第三个门:
家里大门,经常搬一堆快递回家,开门不方便,结果我搞了个巨复杂的自动门。

首先换指纹锁,换指纹锁之后,屋内的把手上提反锁,下压解锁。然后用一个20厘米行程的16毫米的气缸来操作这个把手,就可以气动反锁/解锁。


然后装了一个40厘米行程的16毫米的气缸操作开/关门。这时候发现用延时控制策略已经无法准确控制了,就算实验好的延时,如果有些条件改变了,就会开门开不到位,关门的时候猛烈撞击。比如家里开油烟机的时候,门没开到头就关的时候,撞击特别剧烈。

思考一段时间之后,我觉得必须要能够知道门的位置、速度、方向这些数据,才能准确的控制门以合适的速度撞击门框,并上锁。

这应该用编码器啊,上淘宝搜"直线编码器",居然没有这个品种。只有旋转的,而且超贵。后来找到了基于旋转编码器,然后加一根拉线和发条的拉线式编码器,适合我用,可是太贵的。

根据编码器的原理,我自己做了一个"光电直线编码器"用了两个对射传感器+台历纸做的直线光栅。装门一试,效果挺好的。位置、速度、方向 这三个数据都能拿到了。



然后我给门的运行拟定了一个速度曲线,算法就是在每个位置点进行一次判断:如果速度不够,就通气加速;速度差不多就关气;速度超了,就给反向的气缸通气减速。

这样门终于能在各种扰动条件下,都能以合适的速度撞击门框,并上锁。听着电磁阀连续动作的声音,都有点像宇航员用压缩空气进行太空行走的感觉,哈哈哈。

我完全是机械行业的外行,作品粗制滥造,请各位行业内人士轻喷。

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发表于6 天前 | 只看该作者
德国多玛公司了解一下
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发表于6 天前 | 只看该作者
学以致用,这才是学习的意义所在。
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发表于5 天前 | 只看该作者
我也完全不懂气动...但是我想知道,气源在哪

点评

我也想知道 发表于昨天 08:22
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发表于5 天前 | 只看该作者
家里放个空压机,不嫌闹啊
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楼主 | 发表于5 天前 | 只看该作者
斯文棒棒 发表于 2019-11-8 09:21
家里放个空压机,不嫌闹啊

这的确是个问题,我的解决方法是把空压机放在楼下储藏间了,然后用管子拖到楼上来。
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发表于5 天前 | 只看该作者
fryefryefrye 发表于 2019-11-8 09:39
这的确是个问题,我的解决方法是把空压机放在楼下储藏间了,然后用管子拖到楼上来。

lz一个月多少电费?
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楼主 | 发表于5 天前 | 只看该作者
学渣渣 发表于 2019-11-8 09:58
lz一个月多少电费?

就家里这三个门。只要我不用吹尘枪吹东西。空压机每天总计工作时间都不超过10分钟。大部分气还是漏掉的,用掉的少。

看图,昨天就打了5次气,每次不超过1分钟。斜线下降的部分都是漏气,不规则的那些才是用气。



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发表于5 天前 | 只看该作者
厨房那个门的速度急死人
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楼主 | 发表于5 天前 | 只看该作者
达达来了 发表于 2019-11-8 10:21
厨房那个门的速度急死人

当年刚装好的视频,后来调过了,2秒到头。
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