CN112857358A - 线性执行机构及其位置检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线性模组技术领域，具体涉及一种线性执行机构及其位置检测方法，包括线性移动装置、与所述线性移动装置驱动连接的电动机、驱动器、及与所述驱动器连接的PC端；所述线性移动装置包括检测模组、轨梁、与所述轨梁滑动连接的滑块模组、及安装于所述轨梁内并与所述滑块模组连接的传动模组；所述检测模组包括安装于所述驱动器上的信息处理模块、安装于所述滑块模组底部的传感头、及安装于所述轨梁上并于所述传感头对应设置的磁栅尺。本发明解决了传统的线性模组，结构简单，定位精度较低等问题。

Description

线性执行机构及其位置检测方法

技术领域

本发明涉及线性模组技术领域，特别是涉及一种线性执行机构及其位置检测方法。

背景技术

在加工制造业，随着人工成本的增加和科学技术的进步，自动化加工设备越来越受到人们的青睐，但自动化设备的推广必然涉及自动化设备的投入制造成本和维护检修成本。线性输送系统的使用范围越来越广，其应用范围包括但不限于生产线、装配自动化一级运输和包装等行业，同时各行业对线性输送系统的柔性与定制化、运输速率、控制精度、稳定性及抗干扰性、使用寿命等要求也越来越高。

但是传统的线性模组，结构简单，定位精度较低，难以满足客户的需求。

发明内容

基于此，有必要针对目前传统技术的问题，提供一种线性执行机构及其位置检测方法，该线性执行机构及其位置检测方法的结构设计巧妙合理，定位精度高。

一种线性执行机构，包括线性移动装置、与所述线性移动装置驱动连接的电动机、驱动器、及与所述驱动器连接的PC端；所述线性移动装置包括检测模组、轨梁、与所述轨梁滑动连接的滑块模组、及安装于所述轨梁内并与所述滑块模组连接的传动模组；所述检测模组包括安装于所述驱动器上的信息处理模块、安装于所述滑块模组底部的传感头、及安装于所述轨梁上并于所述传感头对应设置的磁栅尺。

在其中一个实施例中，所述线性移动装置包括尾座和端子台；所述尾座安装于所述轨梁的两端；所述端子台安装于所述滑块模组表面；所述端子台与所述信息处理模块连接。

在其中一个实施例中，所述传动模组包括安装于所述尾座内的传动轴、及安装于轨梁内并与所述传动轴连接的传动带。

在其中一个实施例中，所述线性移动装置包括带夹模组；所述带夹模组安装于所述滑块模组两侧。

在其中一个实施例中，所述线性移动装置包括固定模组；所述固定模组包括侧板和固定座；所述传感头通过所述侧板和固定座与所述滑块模组连接。

在其中一个实施例中，所述滑块模组包括滑块件、安装于所述滑块件两侧的端盖、及安装于各所述端盖上的擦拭件。

在其中一个实施例中，所述滑块模组还包括至少两组的除障件；所述除障件安装于所述滑块件底部。

在其中一个实施例中，所述线性移动装置包括导向元件；所述导向元件安装于所述滑块件内；所述导向元件为滚轮、滚珠或滑轨。

在其中一个实施例中，所述轨梁的顶面沿长度方向成型有凹槽；所述磁栅尺位于所述凹槽内；所述驱动器包括供电模块和控制模块；所述信息处理模块安装于所述控制模块。

一种位置检测方法，所述位置检测方法包括以下步骤：

S1：所述PC端向所述驱动器发送指令，并且记录理论位置值S；

S2：所述驱动器控制所述电动机驱动所述滑块模组沿着所述轨梁移动；

S3：所述传感头通过磁栅尺感应所述滑块模组的位置，并通过信息处理模块将滑块模组的实际位置值P的信息传递至控制模块；

S4：控制模块接收滑块模组的实际位置值P，并计算滑块模组实际位置值P与理论位置值S的差值M；

S5：将所述差值|M|与预设值N进行比较，当|M|＞N时，则进入步骤S6；当|M|≤N时，则进入步骤S7；

S6：所述控制模块下发修正指令至所述电动机，所述电动机根据该差值M驱动滑块模组沿着轨梁移动后，回到步骤S3；

S7：所述电动机停止运转。

本发明的有益效果如下：

本发明设置的线性执行机构的结构设计巧妙合理，定位精度高，具体的包括线性移动装置，电动机和驱动器与线性移动装置驱动连接，PC端与驱动器连接，通过位于滑块模组底部的传感头和磁栅尺相互配合来感应滑块模组的实际位置值，信息处理模块将滑块模组的实际位置值收集并传递至驱动器，控制模块接收滑块模组的实际位置值，并计算滑块模组实际位置值与理论位置值的差值，当该差值的绝对值小于等于预设值时，电动机停止运转，当该差值的绝对值大于预设值时，则说明滑块模组的移动误差较大，控制模组将修正指令下发至电动机，电动机根据该差值驱动滑块模组沿着轨梁移动，从而形成位置反馈的全闭环，提高了滑块模组的移动精度。

附图说明

图1为本发明的线性执行机构的线性移动装置的立体结构示意图；

图2为图1的线性执行机构的线性移动装置的立体结构分解示意图；

图3为图1的线性执行机构的线性移动装置的剖面图；

图4为图1的线性执行机构的轨梁的立体结构示意图；

图5为本发明的驱动器的立体结构示意图；

图6为本发明的位置检测方法的原理图；

图7为本发明的位置检测方法的流程图。

附图标记说明：线性移动装置10、检测模组11、信息处理模块11a、传感头11b、磁栅尺11c、轨梁12、凹槽12a、滑块模组13、滑块件13a、端盖13b、擦拭件13c、除障件13d、传动模组14、传动轴14a、传动带14b、尾座15、端子台16、带夹模组17、固定模组18、侧板18a、固定座18b、导向元件19、电动机20、驱动器30、供电模块31、控制模块32、PC端40。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参考图1至图7，为本发明一实施方式的一种线性执行机构及其位置检测方法，该线性执行机构及其位置检测方法的结构设计巧妙合理，定位精度高。

如图1至图6所示，在本实施例中，该线性执行机构包括线性移动装置10、与线性移动装置10驱动连接的电动机20、驱动器30、及与驱动器30连接的PC端40；线性移动装置10包括检测模组11、轨梁12、与轨梁12滑动连接的滑块模组13、及安装于轨梁12内并与滑块模组13连接的传动模组14；检测模组11包括安装于驱动器30上的信息处理模块11a、安装于滑块模组13底部的传感头11b、及安装于轨梁12上并于传感头11b对应设置的磁栅尺11c。

如图4所示，轨梁12的顶面沿长度方向成型有凹槽12a；磁栅尺11c位于凹槽12a内，设置凹槽12a对磁栅尺11c的固定效果好。

如图1至图6所示，滑块模组13包括滑块件13a、安装于滑块件13a两侧的端盖13b、及安装于各端盖13b上的擦拭件13c；滑块模组13还包括至少两组的除障件13d；除障件13d安装于滑块件13a底部；本实施例中，滑块件13a两侧的擦拭件13c用于擦拭轨梁12，在来回往复运动时，能够不断扫除灰尘和铁屑，实时保持清洁和润滑的效果，位于滑块件13a底部的除障件13d用于扫除磁栅尺11c上的灰尘，扫除障碍的效果好，使得滑块件13a移动过程中更加顺畅。

传动模组14包括安装于尾座15内的传动轴14a、及安装于轨梁12内并与传动轴14a连接的传动带14b；线性移动装置10包括尾座15和端子台16；尾座15安装于轨梁12的两端；端子台16安装于滑块模组13表面；端子台16与信息处理模块11a连接用于传递滑块模组13的位置信息。

线性移动装置10包括带夹模组17；带夹模组17安装于滑块模组13两侧；线性移动装置10包括固定模组18；固定模组18包括侧板18a和固定座18b；传感头11b通过侧板18a和固定座18b与滑块模组13连接，本实施例中，侧板18a和固定座18b对传感头的固定效果好，且方便安装于拆卸。

线性移动装置10包括导向元件19；导向元件19安装于滑块件13a内；导向元件19为滚轮、滚珠或滑轨；驱动器30包括供电模块31和控制模块32；信息处理模块11a安装于控制模块32；本实施例中，信息处理模块11a内接于控制模块32，或者信息处理模块11a与控制模块32一体化设置。

如图6至图7所示，本发明还提供了了一种位置检测方法，该位置检测方法基于上述线性执行机构，包括以下步骤：

S1：PC端40向驱动器30发送指令，并且记录理论位置值S；

S2：驱动器30控制电动机20驱动滑块模组13沿着轨梁12移动；

S3：传感头11b通过磁栅尺11c感应滑块模组13的位置，并通过信息处理模块11a将滑块模组13的实际位置值P的信息传递至控制模块32；

S4：控制模块32接收滑块模组13的实际位置值P，并计算滑块模组13实际位置值P与理论位置值S的差值M；

S5：将差值|M|与预设值N进行比较，当|M|＞N时，则进入步骤S6；当|M|≤N时，则进入步骤S7；

S6：控制模块32下发修正指令至电动机20，电动机20根据该差值M驱动滑块模组13沿着轨梁12移动后，回到步骤S3；

S7：所述电动机停止运转。

本发明的线性执行机构及其位置检测方法的结构设计巧妙合理，定位精度高，具体的包括线性移动装置10，电动机20和驱动器30与线性移动装置10驱动连接，PC端40与驱动器30连接，通过位于滑块模组13底部的传感头11b和磁栅尺11c相互配合来感应滑块模组13的实际位置值，信息处理模块11a将滑块模组13的实际位置值收集并传递至驱动器30，控制模块32接收滑块模组13的实际位置值，并计算滑块模组13实际位置值与理论位置值的差值，当该差值的绝对值小于等于预设值时，电动机20停止运转，当该差值的绝对值大于预设值时，则说明滑块模组13的移动误差较大，控制模组32将修正指令下发至电动机20，电动机20根据该差值驱动滑块模组13沿着轨梁12移动，从而形成位置反馈的全闭环，提高了滑块模组13的移动精度。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种线性执行机构，其特征在于，包括线性移动装置、与所述线性移动装置驱动连接的电动机、驱动器、及与所述驱动器连接的PC端；所述线性移动装置包括检测模组、轨梁、与所述轨梁滑动连接的滑块模组、及安装于所述轨梁内并与所述滑块模组连接的传动模组；所述检测模组包括安装于所述驱动器上的信息处理模块、安装于所述滑块模组底部的传感头、及安装于所述轨梁上并于所述传感头对应设置的磁栅尺。

2.根据权利要求1所述的线性执行机构，其特征在于，所述线性移动装置包括尾座和端子台；所述尾座安装于所述轨梁的两端；所述端子台安装于所述滑块模组表面；所述端子台与所述信息处理模块连接。

3.根据权利要求2所述的线性执行机构，其特征在于，所述传动模组包括安装于所述尾座内的传动轴、及安装于轨梁内并与所述传动轴连接的传动带。

4.根据权利要求1所述的线性执行机构，其特征在于，所述线性移动装置包括带夹模组；所述带夹模组安装于所述滑块模组两侧。

5.根据权利要求1所述的线性执行机构，其特征在于，所述线性移动装置包括固定模组；所述固定模组包括侧板和固定座；所述传感头通过所述侧板和固定座与所述滑块模组连接。

6.根据权利要求1所述的线性执行机构，其特征在于，所述滑块模组包括滑块件、安装于所述滑块件两侧的端盖、及安装于各所述端盖上的擦拭件。

7.根据权利要求6所述的线性执行机构，其特征在于，所述滑块模组还包括至少两组的除障件；所述除障件安装于所述滑块件底部。

8.根据权利要求1所述的线性执行机构，其特征在于，所述线性移动装置包括导向元件；所述导向元件安装于所述滑块件内；所述导向元件为滚轮、滚珠或滑轨。

9.根据权利要求1所述的线性执行机构，其特征在于，所述轨梁的顶面沿长度方向成型有凹槽；所述磁栅尺位于所述凹槽内；所述驱动器包括供电模块和控制模块；所述信息处理模块安装于所述控制模块。

10.一种位置检测方法，其特征在于，基于权利要求1-9任意一项所述的线性执行机构，所述位置检测方法包括以下步骤：

S1：所述PC端向所述驱动器发送指令，并且记录理论位置值S；

S2：所述驱动器控制所述电动机驱动所述滑块模组沿着所述轨梁移动；

S3：所述传感头通过磁栅尺感应所述滑块模组的位置，并通过信息处理模块将滑块模组的实际位置值P的信息传递至控制模块；

S4：控制模块接收滑块模组的实际位置值P，并计算滑块模组实际位置值P与理论位置值S的差值M；

S5：将所述差值|M|与预设值N进行比较，当|M|＞N时，则进入步骤S6；当|M|≤N时，则进入步骤S7；

S6：所述控制模块下发修正指令至所述电动机，所述电动机根据该差值M驱动滑块模组沿着轨梁移动后，回到步骤S3；

S7：所述电动机停止运转。

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