[發明專利]一種活塞驅動定位裝置及方法

在審

• 申請號: 201810934604.1
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109211119A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 薛永
• 申請（專利權）人: 南京福碧源環境技術有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;H02K7/116
• 代理公司: 南京睿之博知識產權代理有限公司 32296
• 代理人: 黃成萍

本發明公開了一種活塞驅動定位裝置及方法，包括電機(3)、電機齒輪(1)、活塞齒輪(2)、活塞(4)、U形光電開關(5)、活塞卡扣(6)，所述電機齒輪(1)與活塞齒輪(2)相嚙合連接；所述活塞(4)的一端通過螺紋孔(22)與外螺紋之間的配合穿過活塞齒輪(2)，而所述活塞卡扣(6)設置于活塞(4)上；所述U形光電開關(5)嵌套在活塞齒輪(2)上，本發明能夠對活塞進行驅動定位，而且結構簡單，成本低廉。

技術領域

本發明涉及一種活塞定位技術，尤其涉及一種閥門活塞的驅動定位裝置及方法。

背景技術

在活塞運動中，常常需要對活塞進行定位來確保活塞的行進到正確位置。然而定位一般采用伺服電機定位，伺服電機不僅擁有非常高的定位精度，而且可以非常精確地驅動行進距離，但是伺服電機價格高昂，過高的定位精度以及行進精度對于精度需求一般的活塞定位與行進驅動來說是一種浪費。

申請號為201610532827.6的中國專利，公開了一種光柵微小位移檢測裝置，包括光柵位移傳感器、電路模塊、主控模塊及液晶顯示屏；所述光柵位移傳感器包括光源、標尺光柵、指示光柵、光電探測器及前置信號處理電路，標尺光柵與基座相連接，光源、指示光柵、光電探測器及前置信號處理電路通常被集成在一起，作為光柵讀數頭，與運動部件相連接；所述電路模塊包括差分放大電路、濾波電路、整形與判向電路，用于確定位移方向，并把信號送入主控模塊進行可逆計數與數顯工作；所述主控模塊對光柵測量的脈沖信號進行計數處理并反饋給顯示部分；所述液晶顯示屏，用于顯示當前光柵位移測量的基本信息，與主控模塊集成在一起將嵌入式技術與光柵莫爾條紋技術相結合，具有用于微小位移的自動測量，具有智能化、多功能、高精度、可遠距離測控等特點。但是其結構復雜，成本高昂。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種結構簡單、成本低廉的活塞驅動定位裝置及方法。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種活塞驅動定位裝置，包括電機、電機齒輪、活塞齒輪、活塞、U形光電開關、活塞卡扣，所述電機齒輪安裝在電機的轉軸上，所述電機齒輪上設置有光柵，所述活塞齒輪的中心開設有螺紋孔，所述電機齒輪與活塞齒輪相嚙合連接；所述活塞的外表面開設有外螺紋，所述活塞的一端通過螺紋孔與外螺紋之間的配合穿過活塞齒輪，而所述活塞卡扣設置于活塞上；所述U形光電開關嵌套在活塞齒輪上，且光柵位于U形光電開關的光紅外發射管和紅外接收管之間。

優選的：還包括控制器，所述控制器分別與U形光電開關和電機連接。

優選的：所述光柵沿活塞齒輪周向均勻分布。

優選的：所述活塞卡扣設置于活塞穿過活塞齒輪的一端上。

優選的：光柵位于U形光電開關的紅外發射管和紅外接收管中間。

一種活塞驅動定位裝置的定位方法，包括以下步驟：

步驟1，初始位置確定：當活塞卡扣行進到活塞齒輪位置時，活塞齒輪被卡住，從而卡住電機，電機堵轉時，電機電流急劇變大，通過檢測電機電流來確定電機是否堵轉，當電機堵轉時，定義此時活塞位于初始位置。

步驟2，單個脈沖信號時間內活塞的單位行進距離確定：啟動電機驅動活塞行進，通過U形光電開關檢測活塞齒輪上光柵的脈沖信號，同時測量活塞的行進距離；根據測量得到活塞行進距離、脈沖信號，得到單個脈沖信號時間內活塞的單位行進距離。

步驟3，行進距離所需紅外線通過光柵個數確定：根據活塞所要行進的距離以及單個脈沖信號時間內活塞的單位行進距離，確定脈沖信號個數，進而確定行進距離所需紅外線通過光柵個數。