[发明专利]实时自动调平桌椅

说明书

技术领域：

本发明涉及一种三点支撑的实时自动调平桌椅，可作为船舶用调平装置应用于海洋风浪环境下，属于工程机械控制技术领域。

背景技术：

目前，调平装置一般由水平监测器、控制器、工作台、可伸缩式支承腿组成。当工作台位置处于非水平状态时，控制器根据水平检测器提供的倾斜信号得出支撑腿的控制信号，驱动支撑腿动作，调节工作台到水平后，固定支撑腿长度保持工作台的水平状态。但是，现有的调平装置仅仅是针对有地面作为稳定基座的陆地环境，多数只能实现一次性的调平，缺少动态环境下的实时调平功能，不能适用无稳定基座的海上摇摆环境。

发明内容：

本发明的目的是提供一种实时自动调平桌椅，克服现有调平装置不能在海上摇摆环境下实时调平的不足，实现在海上风浪环境下随甲板的摇摆保持桌椅的水平状态，同样能实现在陆地上的水平调节。

本发明的目的按以下技术方案实现：装置包括二维倾角传感器、桌椅面板、液压缸、可编程逻辑控制器(PLC)、伺服电机及驱动器、复合双向齿轮泵和油箱。桌椅面板由一根中心支撑柱和两根液压缸支撑，中心支撑柱支撑在桌椅面板的中心处起主要支撑作用，两根液压缸支撑在桌椅面板的两个角上起辅助支撑和调平作用；三个支撑点呈等腰直角三角形分布，三根支撑柱的下端固定在基座(甲板)上。中心支撑柱支撑点作为原心，原心与另外两个支撑点的连线分别作为x轴和y轴。在桌椅面板的中心处安装二维倾角传感器，实时采集桌椅面板相对于水平面的二维倾斜角度，包括x轴倾角信号和y轴倾角信号。这些信号经过数据线输入可编程逻辑控制器PLC，PLC内部的程序对信号进行处理，计算出倾斜误差并实时发出等比例模拟控制信号；控制信号从PLC输出端口经数据线传送到电机驱动器的输入端口，电机驱动器按照接收到的控制信号调节与之相连的伺服电机，包括伺服电机的正反转和转速大小。伺服电机通过联轴器将转向和转速传递给双向复合齿轮泵。复合双向齿轮泵的出油口和进油口分别和液压缸的上下两个油腔连接，电机正转时，油箱中的油液经齿轮泵出油口进入液压缸下腔，液压缸上升；电机反转时，齿轮泵的出油口和进油口互换，油液进入液压缸上腔，液压缸下降。电机的转速不同，液压缸上升/下降的速度也不同。若基座发生倾斜，两个电机按照PLC的控制信号有不同的转向和转速，分别驱动两根调平用的液压缸各自动作，使桌椅面板恢复到水平状态。若基座始终处于运动状态，该装置便实时采集桌椅面板的倾斜信号并不断重复上述调平过程，使桌椅面板始终保持水平，起到实时调平的作用。

本发明的有益效果是：采用了三点式的支撑布局和两腿调平策略，避免了各支撑腿的运动耦合问题和虚腿现象，由二维倾角传感器，实时提供桌椅面板相对于水平面的二维倾斜角度，PLC根据来自二维倾角传感器的信号得出倾斜误差并实时发出等比例模拟控制信号，经电机驱动器调整后控制伺服电机的正反转和转速，驱动调平用的两根液压缸分别动作维持桌椅面板到水平状态；在基座始终处于运动状态的环境下也能实时保持桌椅的水平状态，使作业不受外界环境的干扰，提高作业安全性。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是依据本发明所提出的实时自动调平桌椅组成结构示意图；

图2是实时自动调平桌椅的PLC自动控制程序框图。

图中，1-二维倾角传感器，2-桌椅面板，3-杆端关节轴承，4-液压缸，5-十字关节，6-油箱，7-复合双向齿轮泵，8-伺服电机，9-电机驱动器，10-法兰连接，11-可编程逻辑控制器(PLC)，12-中心支撑柱，13-基座，14-液压缸内置位移传感器。

具体实施方式：