[實(shí)用新型]一種活塞驅(qū)動(dòng)定位裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821321681.1
• 申請(qǐng)日: 2018-08-16
• 公開（公告）號(hào): CN208476193U
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛永
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京福碧源環(huán)境技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/02
• 分類號(hào): G01B11/02;H02K7/116
• 代理公司: 南京睿之博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32296
• 代理人: 黃成萍

本實(shí)用新型公開了一種活塞驅(qū)動(dòng)定位裝置，包括電機(jī)(3)、電機(jī)齒輪(1)、活塞齒輪(2)、活塞(4)、U形光電開關(guān)(5)、活塞卡扣(6)，所述電機(jī)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(shè)置于活塞(4)上；所述U形光電開關(guān)(5)嵌套在活塞齒輪(2)上，本實(shí)用新型能夠?qū)钊M(jìn)行驅(qū)動(dòng)定位，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種活塞定位技術(shù)，尤其涉及一種閥門活塞的驅(qū)動(dòng)定位裝置及方法。

背景技術(shù)

在活塞運(yùn)動(dòng)中，常常需要對(duì)活塞進(jìn)行定位來確保活塞的行進(jìn)到正確位置。然而定位一般采用伺服電機(jī)定位，伺服電機(jī)不僅擁有非常高的定位精度，而且可以非常精確地驅(qū)動(dòng)行進(jìn)距離，但是伺服電機(jī)價(jià)格高昂，過高的定位精度以及行進(jìn)精度對(duì)于精度需求一般的活塞定位與行進(jìn)驅(qū)動(dòng)來說是一種浪費(fèi)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01610532827.6的中國(guó)專利，公開了一種光柵微小位移檢測(cè)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(biāo)尺光柵、指示光柵、光電探測(cè)器及前置信號(hào)處理電路，標(biāo)尺光柵與基座相連接，光源、指示光柵、光電探測(cè)器及前置信號(hào)處理電路通常被集成在一起，作為光柵讀數(shù)頭，與運(yùn)動(dòng)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(hào)送入主控模塊進(jìn)行可逆計(jì)數(shù)與數(shù)顯工作；所述主控模塊對(duì)光柵測(cè)量的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)處理并反饋給顯示部分；所述液晶顯示屏，用于顯示當(dāng)前光柵位移測(cè)量的基本信息，與主控模塊集成在一起將嵌入式技術(shù)與光柵莫爾條紋技術(shù)相結(jié)合，具有用于微小位移的自動(dòng)測(cè)量，具有智能化、多功能、高精度、可遠(yuǎn)距離測(cè)控等特點(diǎn)。但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂。

實(shí)用新型內(nèi)容

實(shí)用新型目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的活塞驅(qū)動(dòng)定位裝置及方法。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種活塞驅(qū)動(dòng)定位裝置，包括電機(jī)、電機(jī)齒輪、活塞齒輪、活塞、U形光電開關(guān)、活塞卡扣，所述電機(jī)齒輪安裝在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述電機(jī)齒輪上設(shè)置有光柵，所述活塞齒輪的中心開設(shè)有螺紋孔，所述電機(jī)齒輪與活塞齒輪相嚙合連接；所述活塞的外表面開設(shè)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(shè)置于活塞上；所述U形光電開關(guān)嵌套在活塞齒輪上，且光柵位于U形光電開關(guān)的光紅外發(fā)射管和紅外接收管之間。

優(yōu)選的：還包括控制器，所述控制器分別與U形光電開關(guān)和電機(jī)連接。

優(yōu)選的：所述光柵沿活塞齒輪周向均勻分布。

優(yōu)選的：所述活塞卡扣設(shè)置于活塞穿過活塞齒輪的一端上。

優(yōu)選的：光柵位于U形光電開關(guān)的紅外發(fā)射管和紅外接收管中間。

一種活塞驅(qū)動(dòng)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(dāng)活塞卡扣行進(jìn)到活塞齒輪位置時(shí)，活塞齒輪被卡住，從而卡住電機(jī)，電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)電流急劇變大，通過檢測(cè)電機(jī)電流來確定電機(jī)是否堵轉(zhuǎn)，當(dāng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，定義此時(shí)活塞位于初始位置。

步驟2，單個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)間內(nèi)活塞的單位行進(jìn)距離確定：?jiǎn)?dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)活塞行進(jìn)，通過U形光電開關(guān)檢測(cè)活塞齒輪上光柵的脈沖信號(hào)，同時(shí)測(cè)量活塞的行進(jìn)距離；根據(jù)測(cè)量得到活塞行進(jìn)距離、脈沖信號(hào)，得到單個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)間內(nèi)活塞的單位行進(jìn)距離。

步驟3，行進(jìn)距離所需紅外線通過光柵個(gè)數(shù)確定：根據(jù)活塞所要行進(jìn)的距離以及單個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)間內(nèi)活塞的單位行進(jìn)距離，確定脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)，進(jìn)而確定行進(jìn)距離所需紅外線通過光柵個(gè)數(shù)。