CN203502031U - 一种光栅定位轮及光栅定位器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光栅定位轮及光栅定位器装置。所述光栅定位轮为圆盘结构，所述圆盘中心具有轴孔，所述圆盘周边具有凸边，凸边上具有至少两个光栅部分，且所述至少两个光栅部分中光栅的分布方式不同。所述定位器装置包括光栅定位轮、光电开关、凸轮和电机输出轴；所述光电开关固定于所述光栅定位轮的凸边上，所述凸轮中心具有轴孔，所述电机通过所述光栅定位轮上的轴孔和凸轮上的轴孔，将所述光栅定位轮和所述凸轮固定连接，所述电机输出轴的另一端与电机相连；所述电机输出轴可在电机的作用下带动所述凸轮和所述光栅定位轮同布转动。本实用新型提出的上述光栅定位轮及光栅定位器装置能够实现电机的精确定位。

Description

一种光栅定位轮及光栅定位器装置

技术领域

本实用新型涉及传动定位技术领域，尤其涉及一种光栅定位轮及光栅定位器装置。

背景技术

现有技术中，电机的传动定位装置是通过压接微动开关实现的，在电机运行过程中，检测装置在检测到微动开关被触发后，发出电机关断信号，电机控制装置根据该电机关断信号停止电机的运转。由于利用压接微动开关只能检测到一种信号，且只能根据这一种信号控制电机的停止位置。即在检测到这种信号后，使得电机停止在当前位置，而当前的电机停止位置通过预先设置与传动部件的预设位置对应，如传动部件关断阀门或开启阀门的位置。如果预先的设置是在检测到一次电机关断信号时，电机停止的位置正好对应传动部件关断阀门的位置，再一次检测到电机关断信号时，电机停止的位置正好对应传动部件开启阀门的位置。

然而这种传动定位装置的缺陷在于，在电机运转过程中，只能通过顺序检测电机关断信号，控制电机的停止位置，进而控制传动部件的停止位置。如果在检测过程中，由于停电或其他故障，使得电机停止了运转，而检测装置并未获知电机停止运行的信息时，导致顺序发送的电机关断信号出现错误，电机在再次启动后，会导致电机停止在错误的位置上，进而导致传动部件的停止位置错误，可能会造成传动装置的损坏；此外，压接微动开关是通过金属弹片与触点接触，有一定使用寿命。

实用新型内容

为解决现有技术中传动装置的定位精确问题，本实用新型提出了一种光栅定位轮。

本实用新型提出的光栅定位轮，其为圆盘结构，所述圆盘中心具有轴孔，所述圆盘周边具有凸边，凸边上具有至少两个光栅部分，且所述至少两个光栅部分中光栅的分布方式不同。

其中，所述至少两个光栅部分分别包括至少两个光栅。

其中，所述至少两个光栅部分中的至少两个光栅宽度互不相同，且所述至少两个光栅部分中至少分别存在一个宽度不同的光栅。

其中，所述至少两个光栅部分中的一个包括两组光栅，且其中一组光栅包括四个光栅，以第一间隔等间隔连续分布；另外一组光栅包括两个光栅，以第三间隔等间隔连续分布；所述两组光栅之间以第二间隔分布；所述第一间隔、第三间隔与所述第二间隔不同。

其中，所述至少两个光栅部分中的另一个包括两组光栅，且其中一组光栅包括三个光栅，以第四间隔等间隔连续分布，而另一组光栅包括一个光栅；所述两组光栅之间以第五间隔分布，且第四间隔与第五间隔不同。

其中，所述至少两个光栅部分中的两组光栅均可等效替换为其原来光栅个数的整数倍。

其中，所述轴孔用于与电机的传动轴固定连接，所述光栅定位轮用于传送控制电机关断的控制信号。

其中，所述光栅定位轮在转动过程中，由光电开关检测光栅信号，并根据所检测到的光栅信号控制电机的关断。

其中，所述至少两个光栅部分中的一个控制电机停止在第一电机停止位置，另一个控制电机停止在第二电机停止位置。

本实用新型还提出了一种包括如上所述的光栅定位轮的光栅定位器装置，其还包括：光电开关、凸轮和电机输出轴；

其中，所述光电开关固定于所述光栅定位轮的凸边上，用于检测所述光栅定位轮上的光栅并产生光电脉冲信号；所述凸轮中心具有轴孔，边缘具有突起；所述电机输出轴的一端通过所述光栅定位轮上的轴孔和凸轮上的轴孔固定连接所述光栅定位轮和凸轮；所述电机输出轴的另一端与电机相连，所述电机输出轴可在电机的作用下带动所述凸轮和所述光栅定位轮同步运转；所述凸轮上的突起与外接传动装置连接，以控制外接传动装置的运动；所述光电脉冲信号用于定位电机的停止位置。

本实用新型提出的光栅定位轮配合光电开关，将机械转动转变为电信号，在光栅定位轮的转动过程中，光电开关通过检测穿过光栅定位轮上光栅的光信号形成相应的脉冲信号，而通过检测该脉冲信号即可实现电机的精确定位。

附图说明

图1是本实用新型实施例中光栅定位轮的结构图；

图2是根据本实用新型实施例中光栅定位轮输出的脉冲信号示意图；

图3是本实用新型实施例中定位器装置的横截面结构示意图；

图4是本实用新型实施例中定位器装置的外部结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

本实用新型提出了一种光栅定位轮。所述光栅定位轮为圆盘结构，所述圆盘周边具有凸边，凸边上间隔分布有多个缝隙，所述间隔分布的缝隙形成光栅；该光栅定位轮圆盘中心具有轴孔，以与传动轴固定连接。光栅轮通过传动轴固定于电机，其在电机的带动下可进行转动。在光栅定位轮的光栅附近可以设置光电开关，使得在光栅定位轮的转动过程中，光电开关能够检测到穿过所述光栅的光信号。光电开关能够根据所检测到的光信号输出脉冲信号，进而可以根据所述脉冲信号控制电机的关断。

所述光栅定位轮上的光栅具有多个，且间隔分布，且其分布规则可以根据电机的启停控制需要进行设置。

图1示出了本实用新型实施例中光栅定位轮的结构图。如图1所示，该光栅定位轮凸边上的光栅分为两部分：第一光栅部分和第二光栅部分。所述第一光栅部分包括六个等宽的光栅，其中四个光栅以第一间隔连续分布，而另外两个连续光栅与该四个光栅以第二间隔分布，且该两个连续光栅以第三间隔分布。所述电机关断部分包括四个等宽光栅，其中三个光栅以第四间隔连续分布，而另外一个光栅与该三个光栅以第五间隔分布。

其中，第一至第五间隔可以相等或不等。优选地，第一间隔远小于第二间隔，第一间隔等于第三间隔，第四间隔小于第五间隔。

图2示出了根据本实用新型实施例中光栅定位轮而输出的脉冲信号示意图。如图2所示，当光栅定位轮在运转过程中，第一光栅部分依次转动经过光电开关时，光电开关会产生连续的四个低电平T1，并在经过一段时间T2后，产生两个连续的低电平T1，该脉冲信号为第一电机停止脉冲信号；当第二光栅部分依次经过光电开关时，光电开关会产生三个连续的低电平T1，并在经过一段时间T2后产生一个连续的低电平，该脉冲信号为第二电机停止脉冲信号。电机在运转过程中，若检测到四个连续的低电平，并经过一段时间再检测到两个连续低电平，即检测到第一电机停止脉冲信号后，会产生一个第一电机关断信号，以将电机精确定位在预先设定的第一电机停止位置1上；在电机运转过程中，若检测到三个连续的低电平，并经过一段时间后再检测到一个低电平，即检测到第二电机脉冲信号后，会产生一个第二电机关断信号，以将电机精确定位在预先设定的第二电机停止位置2。

上述这种方式能够实现电机的精确控制，进而精确定位传动装置。当然本领域技术人员也可以容易想到，在光栅定位轮上设置多个光栅部分，并通过检测到不同的光栅部分而将电机精确停止在预先设定的不同位置上，而电机的停止位置直接影响与其连接的传动位置的停止位置。

例如，当电机连接到一阀门的传动阀杆上，通过检测光栅定位轮上的光栅部分所产生的第一电机关断信号，将电机停止在第一电机停止位置，而第一电机停止位置可以通过预先设置成对应所述传动阀杆正好将阀门完全关闭；而第二电机关端信号将电机停止在第二电机停止位置，而第二电机停止位置又可以通过预先设置成对应所述传动阀杆正好将阀门完全打开。因此，通过上述设置，可以由所述光栅定位轮定位阀门开关。本领域技术人员不难想到，可以将第一电机停止位置设置成对应所述传动阀杆将阀门打开一部分等，或者可以将光栅定位轮上的光栅部分设置成多个，每个部分对应阀门的完全打开状态、完全关闭状态、阀门开启一半、阀门开启三分之一等等。

图1和图2仅仅示出了本实用新型提出的光栅定位轮的其中一个实施例。同样，还可以将光栅定位轮上的光栅设置成不同的形式，以产生其他形式的脉冲信号。通过检测其它不同的脉冲信号以产生第一电机关断信号和第二电机关断信号，只要能够精确区分第一电机关断脉冲信号和第二电机关断脉冲信号即可。例如，将第一光栅部分设置成两个光栅，且其中一个光栅的宽度大于另一个光栅的宽度；第二光栅部分也设置成两个光栅，且其中一个光栅的宽度大于另一个光栅的长度，但是第一光栅部分和第二光栅部分中光栅宽度可以各不相同。当光栅定位轮在运转过程中，第一光栅部分依次转动经过光电开关时，光电开关会产生连续的两个低电平，而两个低电平的脉冲时长不同；第二光栅部分依次转动经过光电开光时，产生连续的两个低电平，而且这两个低电平的脉冲时长不同，且与第一光栅部分检测到的低电平时长也不同。因此，在检测的时候通过检测低电平的时长来区分是第一电机关断信号还是第二电机关断信号。光栅定位轮的另一种变形可以是在第一实施例的基础上，将第一光栅部分和第二关断光栅部分的光栅个数增加为原来的倍数个。

总之，本实用新型提出的上述光栅定位轮上光栅的设置只要遵循以下原则即可，即第一光栅部分和第二光栅部分中的光栅经过光电开关时，所产生的低电平脉冲信号互不相同就行。

可见，本实用新型提出的上述光栅定位轮配合光电开关，将机械转动转变为电信号，在光栅定位轮的转动过程中，光电开关通过检测穿过光栅定位轮上光栅的光信号形成相应的脉冲信号，而通过检测该脉冲信号即可实现电机的精确定位，其结构简单，定位精确，成本较低。

此外，本实用新型还提出了一种包括上述光栅定位轮的光栅定位器装置。

图3示出了本实用新型提出的光栅定位器装置的横截面结构示意图。图4示出了本实用新型提出的光栅定位器装置的外部结构示意图。如图3和4所示，所述光栅定位器装置包括：光栅定位轮、光电开关、凸轮和电机输出轴。其中，所述光电开关固定于所述光栅定位轮凸边上，所述凸轮中心具有轴孔，且其位于所述光栅定位轮圆盘背面；所述电机输出轴穿过所述光栅定位轮中心的轴孔和所述凸轮中心的轴孔，将所述光栅定位轮和所述凸轮固定连接，所述电机输出轴的另一端与电机相连，所述光栅定位轮、凸轮和电机输出轴由定位器架构固定在基板上。在所述电机的带动下，所述电机输出轴带动所述凸轮和所述光栅定位轮同步转动，所述光电开关在所述光栅定位轮的转动过程中，检测透过所述光栅的光信号，进而产生光电脉冲信号，该光电脉冲信号用于精确定位电机的停止位置。所述凸轮上的突起与该定位器装置所控制定位的外接传动装置连接，如阀门。通过设置所述凸轮上的凸起的位置可以控制阀门的打开或关闭。例如，当光栅定位轮上的第一光栅部分完全通过光电开关后，光电开关产生第一电机关断信号，此时可以设置凸轮上的突起部分正好抵住阀门上的阀杆，使得阀门完全打开，当光栅定位轮上的第二光栅部分完全通过光电开关后，光电开关产生第二电机关断信号，此时可以设置凸轮上的突起部分与阀门上的阀杆完全脱离，此时阀门完全关闭。本领域技术人员可以容易想到，通过设置多个光栅部分，使得凸轮控制阀门的部分打开、部分关闭等状态。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光栅定位轮，其为圆盘结构，所述圆盘中心具有轴孔，所述圆盘周边具有凸边，凸边上具有至少两个光栅部分，且所述至少两个光栅部分中光栅的分布方式不同。

2.如权利要求1所述的光栅定位轮，其特征在于，所述至少两个光栅部分分别包括至少两个光栅。

3.如权利要求2所述的光栅定位轮，其特征在于，所述至少两个光栅部分中的至少两个光栅宽度互不相同，且所述至少两个光栅部分中至少分别存在一个宽度不同的光栅。

4.如权利要求2所述的光栅定位轮，其特征在于，所述至少两个光栅部分中的一个包括两组光栅，且其中一组光栅包括四个光栅，以第一间隔等间隔连续分布；另外一组光栅包括两个光栅，以第三间隔等间隔连续分布；所述两组光栅之间以第二间隔分布；所述第一间隔、第三间隔与所述第二间隔不同。

5.如权利要求4所述的光栅定位轮，其特征在于，所述至少两个光栅部分中的另一个包括两组光栅，且其中一组光栅包括三个光栅，以第四间隔等间隔连续分布，而另一组光栅包括一个光栅；所述两组光栅之间以第五间隔分布，且第四间隔与第五间隔不同。

6.如权利要求5所述的光栅定位轮，其特征在于，所述至少两个光栅部分中的两组光栅均可等效替换为其原来光栅个数的整数倍。

7.如权利要求2-6任一项所述的光栅定位轮，其特征在于，所述轴孔用于与电机的传动轴固定连接，所述光栅定位轮用于传送控制电机关断的控制信号。

8.如权利要求7所述的光栅定位轮，其特征在于，所述光栅定位轮在转动过程中，由光电开关检测光栅信号，并根据所检测到的光栅信号控制电机的关断。

9.如权利要求8所述的光栅定位轮，其特征在于，所述至少两个光栅部分中的一个控制电机停止在第一电机停止位置，另一个控制电机停止在第二电机停止位置。

10.一种包括如权利要求1-9任一项所述的光栅定位轮的光栅定位器装置，其还包括：光电开关、凸轮和电机输出轴；

其中，所述光电开关固定于所述光栅定位轮的凸边上，用于检测所述光栅定位轮上的光栅并产生光电脉冲信号；所述凸轮中心具有轴孔，边缘具有突起；所述电机输出轴的一端通过所述光栅定位轮上的轴孔和凸轮上的轴孔固定连接所述光栅定位轮和凸轮；所述电机输出轴的另一端与电机相连，所述电机输出轴可在电机的作用下带动所述凸轮和所述光栅定位轮同步运转；所述凸轮上的突起与外接传动装置连接，以控制外接传动装置的运动；所述光电脉冲信号用于定位电机的停止位置。

Images