本實(shí)用新型屬于電機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于電機(jī)直線運(yùn)動(dòng)中的高精度定位裝置。

背景技術(shù)：

目前直線運(yùn)動(dòng)控制主要分為兩種：一種開(kāi)環(huán)控制，一種閉環(huán)控制。開(kāi)環(huán)控制是運(yùn)動(dòng)終端和控制器之間沒(méi)有反饋，控制器輸出后不知道運(yùn)動(dòng)終端的實(shí)際具體位置，而靠電機(jī)和運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)本身來(lái)保證位置的準(zhǔn)確性，開(kāi)環(huán)控制大多應(yīng)用在精度要求低和低成本的場(chǎng)合。閉環(huán)控制是指運(yùn)動(dòng)終端和控制器之間有反饋，運(yùn)動(dòng)終端將實(shí)際到達(dá)位置通過(guò)編碼器、光柵尺、激光干涉計(jì)、霍爾傳感器等反饋給控制器與目標(biāo)位置進(jìn)行比對(duì)調(diào)整，從而可達(dá)到較高的精度，故閉環(huán)控制主要應(yīng)用在精度要求高的場(chǎng)合，但成本相對(duì)較高。所以市場(chǎng)上的直線運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品要么是精度低，要么是成本高。

如專(zhuān)利申請(qǐng)201610390130.X公開(kāi)了一種用于電子導(dǎo)紗的步進(jìn)電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，包括控制環(huán)路、驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)，所述控制環(huán)路包括轉(zhuǎn)矩控制組件和時(shí)序控制組件，所述轉(zhuǎn)矩控制組件和時(shí)序控制組件均與驅(qū)動(dòng)器相連接，所述驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)相連；所述電機(jī)還分別連接有位置傳感器和驅(qū)動(dòng)電流過(guò)零比較器，所述位置傳感器與時(shí)序控制組件相連，所述驅(qū)動(dòng)電流過(guò)零比較器與轉(zhuǎn)矩控制組件相連。采用本發(fā)明的一種用于電子導(dǎo)紗的步進(jìn)電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以滿足電子導(dǎo)紗工藝中要求的高速啟停和反轉(zhuǎn)效果，在高速運(yùn)動(dòng)中穩(wěn)定工作，不失步，不超調(diào)，實(shí)現(xiàn)高精密的分布式卷繞；步進(jìn)電機(jī)便于實(shí)現(xiàn)高速的啟停和換向運(yùn)動(dòng)。然而，該申請(qǐng)僅僅是通過(guò)位置傳感器和驅(qū)動(dòng)電流過(guò)零比較器控制直線運(yùn)動(dòng)的精度，相對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，難以得到廣泛地應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，因此本實(shí)用新型的首要目地是提供一種直線運(yùn)動(dòng)高精度定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)通過(guò)低成本的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高精度的直線運(yùn)動(dòng)控制。

本實(shí)用新型的另一個(gè)目地在于提供一種直線運(yùn)動(dòng)高精度定位機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

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

一種直線運(yùn)動(dòng)高精度定位機(jī)構(gòu)，其特征在于該機(jī)構(gòu)包括有位置傳感器，所述位置傳感器包括有PCB板及紅外發(fā)射LED燈和紅外接收LED燈，所述LED燈裝設(shè)于PCB板上，且所述PCB板呈U型，所述紅外發(fā)射LED燈裝設(shè)于U型的PCB板的左側(cè)、紅外接收燈裝設(shè)于U型的PCB板右側(cè)。本實(shí)用新型把LED燈裝在一個(gè)PCB板上形成特制位置傳感器，通過(guò)感應(yīng)LED燈的位置，進(jìn)行位置的判斷。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)位置傳感器的信號(hào)就能知道運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)的位置，再與預(yù)計(jì)位置對(duì)比，可確定位置的準(zhǔn)確性。

所述LED燈為紅外對(duì)射式紅外LED燈。

所述PCB板具有底板和兩個(gè)側(cè)板，側(cè)板對(duì)稱(chēng)設(shè)置于底板的兩側(cè)，使PCB板呈U型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述LED燈包括有復(fù)數(shù)個(gè)，均勻分布且對(duì)應(yīng)裝設(shè)于U型的PCB板側(cè)板的內(nèi)側(cè)。

所述機(jī)構(gòu)還包括有標(biāo)尺，所述標(biāo)尺為條狀結(jié)構(gòu)，所述位置傳感器套設(shè)于標(biāo)尺上。

進(jìn)一步，所述標(biāo)尺上設(shè)置穿孔，用以透過(guò)LED燈光。

更進(jìn)一步，所述穿孔按照一定的間接排列，且呈不對(duì)稱(chēng)分布，以能夠準(zhǔn)確地配合位置傳感器進(jìn)行位置判斷。

更進(jìn)一步，所述穿孔具有多列，每一列之間的間接是相等的，但是在每列之間，穿孔的上下位置則是不對(duì)稱(chēng)的。

本實(shí)用新型所實(shí)現(xiàn)的直線運(yùn)動(dòng)高精度定位機(jī)構(gòu)，通過(guò)獨(dú)特的位置傳感器的設(shè)置，通過(guò)感應(yīng)LED燈的位置，進(jìn)行位置的判斷。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)位置傳感器的信號(hào)就能知道運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)的位置，再與預(yù)計(jì)位置對(duì)比，可確定位置的準(zhǔn)確性，由此，通過(guò)低成本的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高精度的直線運(yùn)動(dòng)控制。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型所實(shí)施PCB板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實(shí)用新型應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

參見(jiàn)圖1所示，為本實(shí)用新型所實(shí)現(xiàn)的直線運(yùn)動(dòng)高精度定位機(jī)構(gòu)，圖中所示，該機(jī)構(gòu)包括有位置傳感器1和標(biāo)尺2，其中位置傳感器包括有PCB板及LED燈。LED燈裝設(shè)于PCB板上，且所述PCB板呈U型。標(biāo)尺2為條狀結(jié)構(gòu)，所述位置傳感器1套設(shè)于標(biāo)尺2上。

標(biāo)尺2上具有多個(gè)穿孔21，穿孔21用以透過(guò)LED光，以便于進(jìn)行位置識(shí)別。圖中所示穿孔21有5列，第一列有1個(gè)穿孔，第二列有豎向排列的2個(gè)穿孔，第三列有2個(gè)穿孔，第四列有1個(gè)穿孔，第五列有2個(gè)穿孔，每一列之間的間接是相等的，但是在每列之間，穿孔21的上下位置則是不對(duì)稱(chēng)的，由此，每一列都具有自己獨(dú)特的位置特征，以便于進(jìn)行位置的識(shí)別。

結(jié)合圖2所示，位置傳感器1的具體結(jié)構(gòu)是：PCB板1具有底板12和兩個(gè)側(cè)板11和13，側(cè)板11和13對(duì)稱(chēng)設(shè)置于底板12的兩側(cè)，使PCB板1呈U型結(jié)構(gòu)。紅外發(fā)射LED燈14裝設(shè)于PCB板的側(cè)板11的內(nèi)側(cè)，紅外接收LED燈15則裝設(shè)于PCB板的側(cè)板13的內(nèi)側(cè)，這樣LED燈14和15對(duì)應(yīng)設(shè)置。

其中，LED燈為紅外對(duì)射式LED燈。

結(jié)合圖3所示，在具體應(yīng)用時(shí)，標(biāo)尺2安裝于導(dǎo)軌4上，位置傳感器1則隨著同步帶3在步進(jìn)電機(jī)5的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)?？刂破鬟B接于位置傳感器1上，以獲取位置傳感器的位置信號(hào)，驅(qū)動(dòng)器則控制步進(jìn)電機(jī)5進(jìn)行工作。

這樣，本實(shí)用新型把幾個(gè)紅外對(duì)射式LED裝在一個(gè)PCB板上形成特制位置傳感器，在直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌旁安裝標(biāo)尺，標(biāo)尺在不同層之間做不同位置的孔，位置傳感器1則隨著同步帶3運(yùn)動(dòng)時(shí)，位置傳感器經(jīng)過(guò)標(biāo)尺1上不同的穿孔21，就會(huì)有不同數(shù)量的紅外LED感應(yīng)到，然后把信號(hào)傳輸給控制器。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，控制通過(guò)檢測(cè)位置傳感器的信號(hào)就能知道運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)的位置，再與預(yù)計(jì)位置對(duì)比，可確定位置的準(zhǔn)確性。

由此，通過(guò)低成本的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高精度的直線運(yùn)動(dòng)控制。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。