專利名稱：可實現(xiàn)精確位移的電動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種電動裝置，具體地講，屬于一種可實現(xiàn)精確位移的電 動裝置。
背景技術(shù)：
目前的電動位移控制裝置一般采用位置識別的方式來控制位移量，或者采 用電機轉(zhuǎn)動時間的長短來控制位移量。采用位置識別的方式來控制位移量的方 式在如果移動位置多就需要相應(yīng)數(shù)量的位置識別開關(guān)，這樣就會存在裝置系統(tǒng) 會非常復(fù)雜和可靠性較差的缺點。而采用電機轉(zhuǎn)動時間的長短來控制位移量的 方式又存在系統(tǒng)誤差大小非常依賴電機的轉(zhuǎn)速的精確度和其它部件的精確度的 缺點。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的一個目的，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)簡單的可實現(xiàn)精確位移的電動裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的可實現(xiàn)精確位移的電動裝置包括
電機；
由電機驅(qū)動的減速箱，包括高速輸入端和低速輸出端；
計數(shù)齒輪，耦合于減速箱的高速輸入端，在計數(shù)齒輪的齒輪體上設(shè)有中心 對稱的且均勻分布的多個透光孔；
第二光電檢測單元，包括第二發(fā)光器件和第二檢光器件，分別設(shè)置于計數(shù) 齒輪的透光孔部分的兩側(cè)，以至于當透光孔轉(zhuǎn)動至第二發(fā)光器件與第二檢 光器件之間時，第二發(fā)光器件發(fā)出的光可以到達第二檢光器件，產(chǎn)生一個
計數(shù)脈沖，第二檢光器件具有一個用以輸出計數(shù)脈沖的輸出端； 位移桿，耦合于減速箱的低速端，具有一個擋光部分；
第一光電檢測單元，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動平面的兩側(cè)，以至于當擋光部分運動至第一發(fā)光器 件和第一檢光器件之間時，第一發(fā)光器件發(fā)出的光被擋光部分阻擋，無法 到達第一檢光器件，產(chǎn)生一個復(fù)位脈沖，第一檢光器件具有一個用以輸出 撫慰脈沖的輸出端；以及，
控制單元，電連接于電機的控制端，且電連接于第二檢光器件的輸出端， 接收計數(shù)脈沖并對其計數(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)的控制電機停止轉(zhuǎn)動。
優(yōu)選的，所述減速箱可以具有一個環(huán)形凹槽部，第一光電檢測單元可以安 裝于該環(huán)形凹槽部內(nèi)，位移桿的端部可以伸入該環(huán)形凹槽部內(nèi)的第一光電檢測 單元之間。
本實用新型的動作原理如下當位移桿延其運動軌跡運動至擋光部位于第 二光電檢測單元之間時，第二光電檢測單元產(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。當設(shè)定了需要旋轉(zhuǎn)的角度數(shù)值后，控制單元 根據(jù)計數(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)的計數(shù)值的大??； 此后驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動減速箱帶動計數(shù)齒輪轉(zhuǎn)動，計數(shù)齒輪的每個透光孔通過第一光電檢測單元之間時，產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖，控制單元接收此計數(shù)脈 沖并計數(shù)，直至達到預(yù)設(shè)的計數(shù)值后，停止驅(qū)動電機。這樣，就實現(xiàn)了一個精 確位移過程。
本實用新型的有益效果在于，由于采用了光電計數(shù)的結(jié)構(gòu)，避免了使用過 多的檢測器件，同時還避免了對高精度電機的過度依賴。此外，由于計數(shù)齒輪 耦合于減速箱的高速端，其每個脈沖代表的角度值相對計數(shù)齒輪耦合于低速端 時要小，因此，在使用同樣的計數(shù)齒輪時，定位精度更高。


圖l為本實用新型所述可實現(xiàn)精確位移的電動裝置的結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖2為本實用新型所述可實現(xiàn)精確位移的電動裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視剖視圖。
圖3為本實用新型所述的計數(shù)齒輪的結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖4為表示本實用新型的計數(shù)齒輪和第二光電檢測單元的相對位置的示意圖。
具體實施方式
本實用新型涉及一種可實現(xiàn)精確位移的電動裝置，用以方便且經(jīng)濟的實現(xiàn)
定位，
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的特征作詳細說明
本實用新型的一種實施方式中的可實現(xiàn)精確位移的電動裝置，參照圖1、 2， 包括減速箱1，減速箱1用以將電機的高轉(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通過第一、第 二、第三，三級減速齒輪副耦合于低速輸出軸12，其中，第一級齒輪副，通過如連軸器等裝置相耦合一個電機2，為高速輸入端；第三級齒輪副通過一緊固裝
置31與位移桿3相耦合，為低速輸出端；電機2通過一個控制單元7控制并驅(qū)動。
位移桿3的一端耦合于低速輸出端，可以另一端具有一個下折的彎折部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的運動圓 周的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，正交的設(shè)置有第一光電檢測單元4，第一光電檢測單元4可以 包括一個發(fā)光二極管41和一個光電接收管42，也可采用其他可將光觸發(fā)信號轉(zhuǎn) 換為電脈沖的裝置對；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，當彎折部32阻擋在發(fā)光二極管41和光電接收管42 之間時，則控制單元8可以檢測到脈沖的變化，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可以具有一個環(huán)形凹槽部13，第一光電檢測單元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)形凹槽部內(nèi)，第一光電檢測 單元4之間。
計數(shù)齒輪5嚙合于減速箱的第一級齒輪。計數(shù)齒輪的5的機構(gòu)如圖3所示， 包括中心對稱的設(shè)置的，且均勻分布的多個透光孔51，如在本例中為八個。與 計數(shù)齒輪5正交的設(shè)置有第二光電檢測單元6，其中，如圖4所示，第二光電檢 測單元可以包括一個發(fā)光二極管61和一個光電接收管62，也可采用其他可將光
觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換為電脈沖的裝置對，光電接收管62的輸出端與控制單元7相連接， 用以接收透過透光孔的發(fā)光二級管61的光，并在將其轉(zhuǎn)化為計數(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，且其與計數(shù)齒輪5 正交。
控制單元7用以接收第一光電檢測單元4輸出的初始位置脈沖，以及第二 光電檢測單元6發(fā)出的計數(shù)脈沖，當接收到初始位置脈沖時，停止驅(qū)動電機， 當每接收到一個計數(shù)脈沖時，計一個數(shù)。
第二光電檢測單元6與計數(shù)齒輪相配合以檢測位移桿3的轉(zhuǎn)動角度，其角 度確定方法如下
如果如本例中所示，計數(shù)齒輪具有八個透光孔51，且其耦合于變速箱的高 速輸入端、如第一級齒輪副，假設(shè)減速箱的減速比為100，即高速輸入端每轉(zhuǎn)動 100圈，低速輸出端，即第三級齒輪副轉(zhuǎn)動1圈，那么，如果需要位移桿轉(zhuǎn)動 180度時，則需要令耦合于高速輸入端的電機轉(zhuǎn)動50圈，即計數(shù)齒輪需要轉(zhuǎn)動 50圈，那么，計數(shù)光電檢測管的光電接收管需要接收到400個明暗變化，并將 其轉(zhuǎn)化為400個計數(shù)脈沖并輸出。控制單元7從接收到第一個計數(shù)脈沖開始計 數(shù)，當接收到的計數(shù)脈沖數(shù)達到了預(yù)設(shè)值，即400時，則停止驅(qū)動電機2，這樣， 就完成了一個位移過程。此后，可利用相同的原理另位移桿復(fù)位，或驅(qū)動位移 桿轉(zhuǎn)動一個新的角度。
如果控制單元7在幵始沒有接收到初始位置脈沖，則驅(qū)動電機直至接收到 初始位置脈沖為止。
根據(jù)上述實施例可以看出，本實用新型的最佳用途是實現(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)當知道，在加入適當?shù)膫鲃訖C構(gòu)后，如齒輪齒條 機構(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，本實用 新型的裝置同樣可以精確地實現(xiàn)上述形式位移。
另外，位移桿的結(jié)構(gòu)也是可以改變的，只要保證具有一個擋光部分，且第 一光電檢測單元分別設(shè)置于擋光部分的運動平面兩側(cè)即可。
綜上所述僅為本實用新型較佳的實施例，并非用來限定本實用新型的實施 范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化及修飾，皆應(yīng)屬 于本實用新型的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求1.一種可實現(xiàn)精確位移的電動裝置，其特征在于包括電機；由電機驅(qū)動的減速箱，包括高速輸入端和低速輸出端；計數(shù)齒輪，耦合于減速箱的高速輸入端，在計數(shù)齒輪的齒輪體上設(shè)有中心對稱的且均勻分布的多個透光孔；第二光電檢測單元，包括第二發(fā)光器件和第二檢光器件，分別設(shè)置于計數(shù)齒輪的透光孔部分的兩側(cè)，以至于當透光孔轉(zhuǎn)動至第二發(fā)光器件與第二檢光器件之間時，第二發(fā)光器件發(fā)出的光可以到達第二檢光器件，產(chǎn)生一個計數(shù)脈沖，第二檢光器件具有一個用以輸出計數(shù)脈沖的輸出端；位移桿，耦合于減速箱的低速端，具有一個擋光部分；第一光電檢測單元，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動平面的兩側(cè)，以至于當擋光部分運動至第一發(fā)光器件和第一檢光器件之間時，第一發(fā)光器件發(fā)出的光被擋光部分阻擋，無法到達第一檢光器件，產(chǎn)生一個復(fù)位脈沖，第一檢光器件具有一個用以輸出撫慰脈沖的輸出端；以及，控制單元，電連接于電機的控制端，且電連接于第二檢光器件的輸出端，接收計數(shù)脈沖并對其計數(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)的控制電機停止轉(zhuǎn)動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可實現(xiàn)精確位移的電動裝置，其特征在于所述減速箱可以具有一個環(huán)形凹槽部，位移桿初始位置光電檢測對管可以安裝于該環(huán)形凹槽部內(nèi)，位移桿的端部可以伸入該環(huán)形凹槽部內(nèi)的位移桿初始位 置光電檢測對管之間。
專利摘要本實用新型公開了一種可實現(xiàn)精確位移的電動裝置，包括電機；由電機驅(qū)動的減速箱，包括高速輸入端和低速輸出端；計數(shù)齒輪，耦合于減速箱的高速輸入端，在計數(shù)齒輪的齒輪體上設(shè)有中心對稱的且均勻分布的多個透光孔；第二光電檢測單元，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，具有一個擋光部分；第一光電檢測單元，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動平面的兩側(cè)；和控制單元，電連接于電機的控制端，且電連接于第二檢光器件的輸出端。
文檔編號G05D3/20GK201072506SQ20072017556
公開日2008年6月11日 申請日期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 申請人:倪秦龍;黃 骉