背景技術(shù):
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在醫(yī)學(xué)科研及醫(yī)療檢驗方面自動化程度和精確度要求越來越高。如檢測樣品的自動進樣、定量攝取都需要嚴格的長度行程控制要求。如何快速可靠且低成本的實現(xiàn)高精度的行程控制重要的使用價值。由于醫(yī)用檢測儀器的自動化的大趨勢,而由步進電機驅(qū)動的角度和行程控制成為最基本的組成模塊?,F(xiàn)有涉及醫(yī)用自動化的行程控制器件多為國外進口,價格高昂控制復(fù)雜,對于自動化醫(yī)用檢測儀器的研發(fā),維修來講是一筆不小的負擔(dān)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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為了克服現(xiàn)有技術(shù)的成本高昂控制復(fù)雜的特點,本實用新型提供了一種醫(yī)用步進電機行程控制裝置的槽型光電開關(guān)結(jié)構(gòu)。
一種醫(yī)用步進電機行程控制裝置的槽型光電開關(guān)結(jié)構(gòu),包括步進電機和行程控制板,步進電機上設(shè)置有絲桿,絲桿上連接有滑塊連桿裝置,滑塊連桿裝置上設(shè)置有擋片,行程控制板上設(shè)置有四個槽型光電開關(guān),其中上限位設(shè)置兩個,槽型光電開關(guān)一和槽型光電開關(guān)二,下限位設(shè)置兩個,槽型光電開關(guān)三和槽型光電開關(guān)四,當滑塊連桿裝置上的擋片運動至槽型光電開關(guān)上的槽之間時,槽型光電開關(guān)產(chǎn)生一個電平觸發(fā)信號。
本實用新型的步進電機加減速行程控制裝置在行程控制板上設(shè)置四個槽型光電可用于行程控制,作為限位的冗余保護裝置,控制方法簡單有效。
附圖說明:
圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型控制板和電機裝置示意圖。
圖3步進電機驅(qū)動模塊示意圖。
圖4為本實用新型零位、限位、加減速控制流程圖。
具體實施方式:
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
一種醫(yī)用步進電機行程控制裝置的槽型光電開關(guān)結(jié)構(gòu),包括步進電機6和行程控制板10,步進電機6上設(shè)置有絲桿8,絲桿8上連接有滑塊連桿裝置5,滑塊連桿裝置用于帶動其他設(shè)備,如進樣針、定量注射器等;滑塊連桿裝置5上設(shè)置有擋片7,行程控制板10上設(shè)置有四個槽型光電開關(guān),其中上限位設(shè)置兩個,槽型光電開關(guān)一1和槽型光電開關(guān)二2,下限位設(shè)置兩個,槽型光電開關(guān)三3和槽型光電開關(guān)四4,當滑塊連桿裝置上的擋片7運動至槽型光電開關(guān)上的槽之間時,槽型光電開關(guān)產(chǎn)生一個電平觸發(fā)信號,步進電機6連接主控制器模塊、電源模塊和步進電機驅(qū)動模塊,控制步進電機包括以下步驟:
步驟1:裝置上電啟動后,主控器模塊先自檢,根據(jù)各個槽型光電開關(guān)的狀態(tài)判斷當前電機位置狀態(tài);
步驟2:如果上限位的槽型光電開關(guān)一1處于觸發(fā)狀態(tài),則主控制器判斷當前位置為正常初始狀態(tài);
步驟3:如果上限位的槽型光電開關(guān)一1未處于觸發(fā)狀態(tài),主控制器判斷電機處于非零位狀態(tài),主控制器控制電機運行至初始狀態(tài);
步驟4:主控制器發(fā)出電機運行指令,電機低速啟動,當擋片7運行至槽型光電開關(guān)二2上的槽之間,槽型光電開關(guān)二2產(chǎn)生觸發(fā)信號時,電機加速至勻速運行,當擋片7運行至槽型光電開關(guān)三3上的槽之間,槽型光電開關(guān)三3產(chǎn)生觸發(fā)信號時,則電機減速運行,當擋片7運行至槽型光電開關(guān)四4上的槽之間,槽型光電開關(guān)四4產(chǎn)生觸發(fā)信號時,則電機停止運行。
槽型光電開關(guān)共四個,其中上限位兩個,下限位兩個,槽型光電開關(guān)由紅外線發(fā)射管和紅外線接收管組合而成,其作用實在滑塊裝置上的擋片運動至槽型光電開關(guān)上的槽之間時,槽型光電開關(guān)產(chǎn)生一個電平觸發(fā)信號,該信號與槽型光電開關(guān)原始狀態(tài)之間的信號相反,主控制器接收到該信號時判斷當前的位置或運行狀態(tài),進而做出相應(yīng)的控制命令,所述的四個槽型光電開關(guān)作用兩個:一、有上下各兩組開關(guān)作為上下限位,當其中某一個上限位或者下限位的光電開關(guān)出現(xiàn)故障時,另外一個起到冗余保護的作用;第二、作為步進電機加速或減速的觸發(fā)信號,步進電機一般需要一定的低頻率啟動,在固定行程上運動時,加減速需要進行測算,軟件實現(xiàn)過程復(fù)雜,本裝置的四個槽型光電開關(guān)中的光電開關(guān)一1和光電開關(guān)四4可作為上下限位開關(guān),光電開關(guān)二2和光電開關(guān)三3可作為加減速觸發(fā)信號,當對應(yīng)的光電觸發(fā)時,主控制器根據(jù)運行的方向和狀態(tài)做出相應(yīng)的加速或減速命令。
主控制模塊采用ARM微控制芯片,ARM微控制芯片具有RS232串口或SPI或IIC或CAN或RJ45或USB通信接口,可方便接入到其他自動控制裝置或自動化檢測儀器中,以此實現(xiàn)一種簡單有效的醫(yī)用行程控制。電源模塊包括給主控制器模塊供電部分以及給步進電機驅(qū)動模塊供電部分。步進電機驅(qū)動模塊可驅(qū)動兩相四線的步進電機,最大驅(qū)動電流達到3A以上,可根據(jù)控制器輸出的脈沖以及細分控制腳控制電機轉(zhuǎn)動速度,根據(jù)方向控制腳控制電機轉(zhuǎn)動方向,根據(jù)使能控制腳控制電機的通斷啟停。