本實(shí)用新型屬于一種電動(dòng)裝置，具體地講，屬于一種可實(shí)現(xiàn)精確位移的電 動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
目前的電動(dòng)位移控制裝置一般采用位置識(shí)別的方式來(lái)控制位移量，或者采 用電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)控制位移量。采用位置識(shí)別的方式來(lái)控制位移量的方 式在如果移動(dòng)位置多就需要相應(yīng)數(shù)量的位置識(shí)別開(kāi)關(guān)，這樣就會(huì)存在裝置系統(tǒng) 會(huì)非常復(fù)雜和可靠性較差的缺點(diǎn)。而采用電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)控制位移量的 方式又存在系統(tǒng)誤差大小非常依賴電機(jī)的轉(zhuǎn)速的精確度和其它部件的精確度的 缺點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的一個(gè)目的，在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種使用 器件少，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的可實(shí)現(xiàn)精確位移的電動(dòng)裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的可實(shí)現(xiàn)精確位移的電動(dòng)裝置包括
電機(jī)；
由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速箱，包括高速輸入端和低速輸出端；
計(jì)數(shù)齒輪，耦合于減速箱的高速輸入端，在計(jì)數(shù)齒輪的齒輪體上設(shè)有中心 對(duì)稱的且均勻分布的多個(gè)透光孔；
第二光電檢測(cè)單元，包括第二發(fā)光器件和第二檢光器件，分別設(shè)置于計(jì)數(shù) 齒輪的透光孔部分的兩側(cè)，以至于當(dāng)透光孔轉(zhuǎn)動(dòng)至第二發(fā)光器件與第二檢 光器件之間時(shí)，第二發(fā)光器件發(fā)出的光可以到達(dá)第二檢光器件，產(chǎn)生一個(gè)
計(jì)數(shù)脈沖，第二檢光器件具有一個(gè)用以輸出計(jì)數(shù)脈沖的輸出端； 位移桿，耦合于減速箱的低速端，具有一個(gè)擋光部分；
第一光電檢測(cè)單元，包括第一發(fā)光器件和第一檢光器件，分別設(shè)置于所述 位移桿擋光部分的運(yùn)動(dòng)平面的兩側(cè)，以至于當(dāng)擋光部分運(yùn)動(dòng)至第一發(fā)光器 件和第一檢光器件之間時(shí)，第一發(fā)光器件發(fā)出的光被擋光部分阻擋，無(wú)法 到達(dá)第一檢光器件，產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖，第一檢光器件具有一個(gè)用以輸出 撫慰脈沖的輸出端；以及，
控制單元，電連接于電機(jī)的控制端，且電連接于第二檢光器件的輸出端， 接收計(jì)數(shù)脈沖并對(duì)其計(jì)數(shù)；電連接于第一檢光器件的輸出端，接收復(fù)位脈 沖，并相應(yīng)的控制電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
優(yōu)選的，所述減速箱可以具有一個(gè)環(huán)形凹槽部，第一光電檢測(cè)單元可以安 裝于該環(huán)形凹槽部?jī)?nèi)，位移桿的端部可以伸入該環(huán)形凹槽部?jī)?nèi)的第一光電檢測(cè) 單元之間。
本實(shí)用新型的動(dòng)作原理如下當(dāng)位移桿延其運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)至擋光部位于第 二光電檢測(cè)單元之間時(shí)，第二光電檢測(cè)單元產(chǎn)生復(fù)位脈沖至控制單元，控制單 元可據(jù)此確定位移桿的初始位置。當(dāng)設(shè)定了需要旋轉(zhuǎn)的角度數(shù)值后，控制單元 根據(jù)計(jì)數(shù)齒輪的透光孔數(shù)、減速箱的減速比值可以確定預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值的大?。?此后驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)減速箱帶動(dòng)計(jì)數(shù)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)數(shù)齒輪的每個(gè)透光孔通過(guò)第一光電檢測(cè)單元之間時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，控制單元接收此計(jì)數(shù)脈 沖并計(jì)數(shù)，直至達(dá)到預(yù)設(shè)的計(jì)數(shù)值后，停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)。這樣，就實(shí)現(xiàn)了一個(gè)精 確位移過(guò)程。
本實(shí)用新型的有益效果在于，由于采用了光電計(jì)數(shù)的結(jié)構(gòu)，避免了使用過(guò) 多的檢測(cè)器件，同時(shí)還避免了對(duì)高精度電機(jī)的過(guò)度依賴。此外，由于計(jì)數(shù)齒輪 耦合于減速箱的高速端，其每個(gè)脈沖代表的角度值相對(duì)計(jì)數(shù)齒輪耦合于低速端 時(shí)要小，因此，在使用同樣的計(jì)數(shù)齒輪時(shí)，定位精度更高。


圖l為本實(shí)用新型所述可實(shí)現(xiàn)精確位移的電動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖2為本實(shí)用新型所述可實(shí)現(xiàn)精確位移的電動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視剖視圖。
圖3為本實(shí)用新型所述的計(jì)數(shù)齒輪的結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖4為表示本實(shí)用新型的計(jì)數(shù)齒輪和第二光電檢測(cè)單元的相對(duì)位置的示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型涉及一種可實(shí)現(xiàn)精確位移的電動(dòng)裝置，用以方便且經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)
定位，
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的特征作詳細(xì)說(shuō)明
本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式中的可實(shí)現(xiàn)精確位移的電動(dòng)裝置，參照?qǐng)D1、 2， 包括減速箱1，減速箱1用以將電機(jī)的高轉(zhuǎn)速低扭矩輸出轉(zhuǎn)換為低轉(zhuǎn)速高扭矩的
輸出，包括高速輸入軸11和低速輸出軸12，其中高速輸入軸11通過(guò)第一、第 二、第三，三級(jí)減速齒輪副耦合于低速輸出軸12，其中，第一級(jí)齒輪副，通過(guò)如連軸器等裝置相耦合一個(gè)電機(jī)2，為高速輸入端；第三級(jí)齒輪副通過(guò)一緊固裝
置31與位移桿3相耦合，為低速輸出端；電機(jī)2通過(guò)一個(gè)控制單元7控制并驅(qū)動(dòng)。
位移桿3的一端耦合于低速輸出端，可以另一端具有一個(gè)下折的彎折部32 作為擋光部，位移桿3的作用在于提供初始位置的信息。在彎折部32的運(yùn)動(dòng)圓 周的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，正交的設(shè)置有第一光電檢測(cè)單元4，第一光電檢測(cè)單元4可以 包括一個(gè)發(fā)光二極管41和一個(gè)光電接收管42，也可采用其他可將光觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn) 換為電脈沖的裝置對(duì)；在這里，發(fā)光二極管、光電接收管與彎折部的設(shè)置方式 也可以采用其他角度設(shè)置，只要保證彎折部可以擋在發(fā)光二極管與光電接收管 之間，阻礙發(fā)光二極管的光到達(dá)光電接收管即可。光電接收管42的輸出端與控 制單元相連。發(fā)光二極管41和光電接收管42形成第一光路，第一光路可被位 移桿的彎折部從中間阻擋，當(dāng)彎折部32阻擋在發(fā)光二極管41和光電接收管42 之間時(shí)，則控制單元8可以檢測(cè)到脈沖的變化，產(chǎn)生初始位置脈沖，并以此變 化為依據(jù)確定位移桿的位置。并將此位置確定為位移桿3的初始位置。
所述減速箱1可以具有一個(gè)環(huán)形凹槽部13，第一光電檢測(cè)單元4可以安裝 于該環(huán)形凹槽部13內(nèi)，位移桿的端部可以伸入該環(huán)形凹槽部?jī)?nèi)，第一光電檢測(cè) 單元4之間。
計(jì)數(shù)齒輪5嚙合于減速箱的第一級(jí)齒輪。計(jì)數(shù)齒輪的5的機(jī)構(gòu)如圖3所示， 包括中心對(duì)稱的設(shè)置的，且均勻分布的多個(gè)透光孔51，如在本例中為八個(gè)。與 計(jì)數(shù)齒輪5正交的設(shè)置有第二光電檢測(cè)單元6，其中，如圖4所示，第二光電檢 測(cè)單元可以包括一個(gè)發(fā)光二極管61和一個(gè)光電接收管62，也可采用其他可將光
觸發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電脈沖的裝置對(duì)，光電接收管62的輸出端與控制單元7相連接， 用以接收透過(guò)透光孔的發(fā)光二級(jí)管61的光，并在將其轉(zhuǎn)化為計(jì)數(shù)脈沖后輸出至 控制單元8。發(fā)光二極管61和光電接收管62形成第二光路，且其與計(jì)數(shù)齒輪5 正交。
控制單元7用以接收第一光電檢測(cè)單元4輸出的初始位置脈沖，以及第二 光電檢測(cè)單元6發(fā)出的計(jì)數(shù)脈沖，當(dāng)接收到初始位置脈沖時(shí)，停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)， 當(dāng)每接收到一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)一個(gè)數(shù)。
第二光電檢測(cè)單元6與計(jì)數(shù)齒輪相配合以檢測(cè)位移桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，其角 度確定方法如下
如果如本例中所示，計(jì)數(shù)齒輪具有八個(gè)透光孔51，且其耦合于變速箱的高 速輸入端、如第一級(jí)齒輪副，假設(shè)減速箱的減速比為100，即高速輸入端每轉(zhuǎn)動(dòng) 100圈，低速輸出端，即第三級(jí)齒輪副轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，那么，如果需要位移桿轉(zhuǎn)動(dòng) 180度時(shí)，則需要令耦合于高速輸入端的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)50圈，即計(jì)數(shù)齒輪需要轉(zhuǎn)動(dòng) 50圈，那么，計(jì)數(shù)光電檢測(cè)管的光電接收管需要接收到400個(gè)明暗變化，并將 其轉(zhuǎn)化為400個(gè)計(jì)數(shù)脈沖并輸出?？刂茊卧?從接收到第一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖開(kāi)始計(jì) 數(shù)，當(dāng)接收到的計(jì)數(shù)脈沖數(shù)達(dá)到了預(yù)設(shè)值，即400時(shí)，則停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)2，這樣， 就完成了一個(gè)位移過(guò)程。此后，可利用相同的原理另位移桿復(fù)位，或驅(qū)動(dòng)位移 桿轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)新的角度。
如果控制單元7在幵始沒(méi)有接收到初始位置脈沖，則驅(qū)動(dòng)電機(jī)直至接收到 初始位置脈沖為止。
根據(jù)上述實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型的最佳用途是實(shí)現(xiàn)精確地旋轉(zhuǎn)位移，
但本領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，在加入適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)機(jī)構(gòu)后，如齒輪齒條 機(jī)構(gòu)、斜齒輪副等，可將旋轉(zhuǎn)位移變化為直線位移或其他形式的位移，本實(shí)用 新型的裝置同樣可以精確地實(shí)現(xiàn)上述形式位移。
另外，位移桿的結(jié)構(gòu)也是可以改變的，只要保證具有一個(gè)擋光部分，且第 一光電檢測(cè)單元分別設(shè)置于擋光部分的運(yùn)動(dòng)平面兩側(cè)即可。
綜上所述僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型的實(shí)施 范圍。即凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化及修飾，皆應(yīng)屬 于本實(shí)用新型的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求1.一種可實(shí)現(xiàn)精確位移的電動(dòng)裝置，其特征在于包括電機(jī)；由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速箱，包括高速輸入端和低速輸出端；計(jì)數(shù)齒輪，耦合于減速箱的高速輸入端，在計(jì)數(shù)齒輪的齒輪體上設(shè)有中心對(duì)稱的且均勻分布的多個(gè)透光孔；第二光電檢測(cè)單元，包括第二發(fā)光器件和第二檢光器件，分別設(shè)置于計(jì)數(shù)齒輪的透光孔部分的兩側(cè)，以至于當(dāng)透光孔轉(zhuǎn)動(dòng)至第二發(fā)光器件與第二檢光器件之間時(shí)，第二發(fā)光器件發(fā)出的光可以到達(dá)第二檢光器件，產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，第二檢光器件具有一個(gè)用以輸出計(jì)數(shù)脈沖的輸出端；位移桿，耦合于減速箱的低速端，具有一個(gè)擋光部分；第一光電檢測(cè)單元，包括第一發(fā)光器件和第一檢光器件，分別設(shè)置于所述位移桿擋光部分的運(yùn)動(dòng)平面的兩側(cè)，以至于當(dāng)擋光部分運(yùn)動(dòng)至第一發(fā)光器件和第一檢光器件之間時(shí)，第一發(fā)光器件發(fā)出的光被擋光部分阻擋，無(wú)法到達(dá)第一檢光器件，產(chǎn)生一個(gè)復(fù)位脈沖，第一檢光器件具有一個(gè)用以輸出撫慰脈沖的輸出端；以及，控制單元，電連接于電機(jī)的控制端，且電連接于第二檢光器件的輸出端，接收計(jì)數(shù)脈沖并對(duì)其計(jì)數(shù)；電連接于第一檢光器件的輸出端，接收復(fù)位脈沖，并相應(yīng)的控制電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)精確位移的電動(dòng)裝置，其特征在于所述減速箱可以具有一個(gè)環(huán)形凹槽部，位移桿初始位置光電檢測(cè)對(duì)管可以安裝于該環(huán)形凹槽部?jī)?nèi)，位移桿的端部可以伸入該環(huán)形凹槽部?jī)?nèi)的位移桿初始位 置光電檢測(cè)對(duì)管之間。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可實(shí)現(xiàn)精確位移的電動(dòng)裝置，包括電機(jī)；由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的減速箱，包括高速輸入端和低速輸出端；計(jì)數(shù)齒輪，耦合于減速箱的高速輸入端，在計(jì)數(shù)齒輪的齒輪體上設(shè)有中心對(duì)稱的且均勻分布的多個(gè)透光孔；第二光電檢測(cè)單元，包括第二發(fā)光器件和第二檢光器件，分別設(shè)置于計(jì)數(shù)齒輪的透光孔部分的兩側(cè)；位移桿，耦合于減速箱的低速端，具有一個(gè)擋光部分；第一光電檢測(cè)單元，包括第一發(fā)光器件和第一檢光器件，分別設(shè)置于所述位移桿擋光部分的運(yùn)動(dòng)平面的兩側(cè)；和控制單元，電連接于電機(jī)的控制端，且電連接于第二檢光器件的輸出端。
文檔編號(hào)G05D3/20GK201072506SQ20072017556
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者倪秦龍, 骉 黃 申請(qǐng)人:倪秦龍;黃 骉