CN208805148U - 电机行程限定位置的检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电机行程限定位置的检测系统，包括：可正反转运行的被测电机；被控对象，被控对象与被测电机传动连接；限位装置，限位装置设在被控对象的行程线路的限定位置上，限位装置具有抵挡被控对象、并且迫使被控对象受阻减速的弹性缓冲结构；控制器，控制器分别通过电机驱动器、电流采集器与被测电机电性连接。本实用新型能够省去行程开关，从而明显降低检测系统的成本，减少检测系统的接线数量，简化检测系统的复杂度，便于检测系统的装配安装，应用于行程位置判断精度要求不高的场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及行程检测技术，特别是涉及一种电机行程限定位置的检测系统。
背景技术
行程位置的检测在工业控制、测控仪器、医疗仪器以及医疗保健设备等方面应用广泛。在具有电机行程位置控制结构的系统的工作过程中，行程位置的判断至关重要。
以往的行程位置判断主要由行程开关提供位置信号，行程开关将位置信号转换为开关量信号送入控制器，控制器再根据预先设计好的控制逻辑控制电机的启停。
用行程开关判断电机行程位置的方法虽然精度较高，但存在成本较高、额外接线引入、行程开关触点寿命有限、以及安装时需反复调整安装位置等缺点。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种电机行程限定位置的检测系统，能够省去行程开关，从而明显降低检测系统的成本，减少检测系统的接线数量，简化检测系统的复杂度，便于检测系统的装配安装，应用于行程位置判断精度要求不高的场合。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电机行程限定位置的检测系统，包括：
可正反转运行的被测电机；
被控对象，被控对象与被测电机传动连接；
限位装置，限位装置设在被控对象的行程线路的限定位置上，限位装置具有抵挡被控对象、并且迫使被控对象受阻减速的弹性缓冲结构；
控制器，控制器分别通过电机驱动器、电流采集器与被测电机电性连接。
优选地，还包括传动机构，传动机构包括第一传动部件和第二传动部件，第一传动部件通过第二传动部件与被测电机传动连接，并且所述第一传动部件构成所述被控对象。
优选地，所述传动机构为丝杠螺母副，所述第一传动部件为螺母，所述第二传动部件为丝杆，丝杆与被测电机的输出轴传动连接。
优选地，还包括传动机构，所述被控对象通过传动机构与被测电机传动连接。
优选地，所述限位装置包括底板，底板上设有立板，所述弹性缓冲结构设在立板朝向被控对象的侧面上。
优选地，所述控制器为单片微型计算机。
优选地，所述弹性缓冲结构为金属材料弹性件或有机材料弹性件。
优选地，所述金属材料弹性件为金属弹簧或金属弹片。
优选地，所述被控对象的行程线路为直线线路或曲线线路。
优选地，所述被测电机为直流电机或交流电机。
如上所述，本实用新型的电机行程限定位置的检测系统，具有以下有益效果：本实用新型的电机行程限定位置的检测系统利用被测电机在遇到负载变化时电流随之变化的特点来判断被测电机是否达到行程的限定位置，本检测系统不再需要行程开关，能够明显降低检测系统的成本，减少检测系统的接线数量，简化检测系统的复杂度，便于检测系统的装配安装，适用于行程位置判断精度要求不高的场合。
附图说明
图1显示为本实用新型的电机行程限定位置的检测系统的框图；
图2显示为电机行程限定位置的检测系统的第一实施例的框图；
图3显示为电机行程限定位置的检测系统的第一实施例的结构图；
图4显示为电机行程限定位置的检测系统的第二实施例的框图。
元件标号说明
1 被测电机
2 被控对象
3 限位装置
31 弹性缓冲结构
32 底板
33 立板
4 控制器
5 电机驱动器
6 电流采集器
7 传动机构
71 第一传动部件
72 第二传动部件
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1至图4所示，本实用新型提供一种电机行程限定位置的检测系统，包括：
可正反转运行的被测电机1；
被控对象2，被控对象2与被测电机1传动连接；
限位装置3，限位装置3设在被控对象2的行程线路(即附图中的虚线)的限定位置上，限位装置3具有抵挡被控对象2、并且迫使被控对象2受阻减速的弹性缓冲结构31(参见图3)；
控制器4，控制器4分别通过电机驱动器5、电流采集器6与被测电机1电性连接。
在本实用新型中，上述被测电机1用于控制被控对象2的运动，限位装置3用于限制被控对象2的运动区间，电机驱动器5用于将控制器4发来的控制信号放大并驱使被测电机1的运行(正转或反转)和停止，电流采集器6用于实时采集被测电机1的电流信号，控制器4用于通过电机驱动器5向被测电机1发出运行指令和停止指令，同时接受电流采集器6送来的被测电机1的电流信号并且分析处理，根据分析结果判断被控对象2是否到达行程线路的限定位置。被测电机1直接或间接驱使被控对象2运动，当被控对象2达到行程线路的限定位置时，被控对象2触及并逐渐压缩限位装置3的弹性缓冲结构31、并且因前行受阻而逐渐减速，此时，被测电机1的电流变大，电流采集器6将该变大的电流信号传输至控制器4，控制器4分析被测电机1的正反转情况和电流以判断被测电机1是否运行至行程的限定位置，当采集到的被测电机1的电流变大至设定值时，控制器4通过电机驱动器5向被测电机1发出停止指令。
本实用新型的电机行程限定位置的检测系统利用被测电机1在遇到负载变化时电流随之变化的特点来判断被测电机1是否达到行程的限定位置，本检测系统不再需要行程开关，能够明显降低检测系统的成本，减少检测系统的接线数量，简化检测系统的复杂度，便于检测系统的装配安装，适用于行程位置判断精度要求不高的场合。
作为上述电机行程限定位置的检测系统的具体检测原理：
S1，被测电机1驱使被控对象2在行程线路上运动；
S2，当被测电机1驱使被控对象2运动至限位装置3处时，由于限位装置3的弹性缓冲结构31受到被控对象2的挤压而弹性变形，该弹性变形会对被控对象2产生一定的阻力，该阻力被传导到被测电机1上，导致被测电机1因减速而电流增大。
S3，被控对象2压缩弹性缓冲结构31的行进过程是渐进的过程，弹性缓冲结构31被压缩的形变越大，对被测电机1的行进阻力也越大，因而被测电机1的电流在弹性缓冲结构31的形变过程中是逐渐增大的。特别地，当弹性缓冲结构31的可压缩量为零时，被测电机1将被堵转，此时被测电机1的电流最大，此时的电流定义为堵转电流。
S4，控制器4通过电流采集器6获取被测电机1的电流变化情况，将被测电机1在未触及限位装置3时的电流记为I1，将被测电机1的堵转电流记为I0。在被测电机1未触及限位装置3时，I1的数值因负载恒定而近似不变，并且I1远小于I0。因此，I1～I0的区间对应于弹性缓冲结构31的形变区间。
S5，在限定位置判断精度要求不高的情况下，选取适当的设定值——电流I2，使得电流I2介于I1～I0之间，并且应根据实际测试情况与I1错开适当区间以避免误判，电流I2即为被测电机1是否到达行程限定位置的判断值。
上述限位装置3的数量可以是一个，也可以是两个。当限位装置3的数量为两个时，两个限位装置3分布在被控对象2的行程线路的两个限定位置上，被控对象2在两个限位装置3之间运动。此时可搭配被测电机1的正反转情况以判断被测电机1的行程位置。例如，当被测电机1正转向其中一个限位装置3行进时，当电流采集器6采集到的电流为I2时，被测电机1所处的行程位置即为该限位装置3的位置；反之，当被测电机1反转、并且电流采集器6采集到的电流为I2时，所处的行程位置为另一个限位装置3的位置。
上述电流采集器6可以通过采样电阻对被测电机1的电流进行采样，也可以通过霍尔电路对被测电机1的电流进行采样。此外，电流采集器6可以通过独立的AD采样芯片对被测电机1的电流进行采样，也可以通过控制器4的AD采样通道对被测电机1的电流进行采样。电流采集器6的上述电流采样方式均为现有技术。
如图2和图3所示，作为电机行程限定位置的检测系统的第一实施例：还包括传动机构7，传动机构7包括第一传动部件71和第二传动部件72，第一传动部件71通过第二传动部件72与被测电机1传动连接，并且上述第一传动部件71构成上述被控对象2。进一步的，上述传动机构7为丝杠螺母副，上述第一传动部件71为螺母，上述第二传动部件72为丝杆，丝杆与被测电机1的输出轴传动连接。
如图4所示，作为电机行程限定位置的检测系统的第二实施例：还包括传动机构7，上述被控对象2通过传动机构7与被测电机1传动连接。
为了简化上述限位装置3的结构，限位装置3包括底板32，底板32上设有立板33，上述弹性缓冲结构31设在立板朝向被控对象2的侧面上。
上述控制器4可以为单片微型计算机(MCU)。
上述弹性缓冲结构31为金属材料弹性件或有机材料弹性件。进一步的，上述金属材料弹性件为金属弹簧或金属弹片。有机材料弹性件可以是橡胶块或者海绵块。
上述被控对象2的行程线路为直线线路或曲线线路。
上述被测电机1为直流电机(例如无刷直流电机和有刷直流电机)或交流电机(例如单相电机和三相电机)。此外，被测电机1还可以选择其他具体的电机类型。
综上所述，本实用新型能够利用被测电机在遇到负载变化时电流随之变化的特点来判断被测电机是否达到行程的限定位置，本检测系统不再需要行程开关，能够明显降低检测系统的成本，减少检测系统的接线数量，简化检测系统的复杂度，便于检测系统的装配安装，适用于行程位置判断精度要求不高的场合。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种电机行程限定位置的检测系统，其特征在于，包括：
可正反转运行的被测电机(1)；
被控对象(2)，被控对象(2)与被测电机(1)传动连接；
限位装置(3)，限位装置(3)设在被控对象(2)的行程线路的限定位置上，限位装置(3)具有抵挡被控对象(2)、并且迫使被控对象(2)受阻减速的弹性缓冲结构(31)；
控制器(4)，控制器(4)分别通过电机驱动器(5)、电流采集器(6)与被测电机(1)电性连接。
2.根据权利要求1所述的电机行程限定位置的检测系统，其特征在于：还包括传动机构(7)，传动机构(7)包括第一传动部件(71)和第二传动部件(72)，第一传动部件(71)通过第二传动部件(72)与被测电机(1)传动连接，并且所述第一传动部件(71)构成所述被控对象(2)。
3.根据权利要求2所述的电机行程限定位置的检测系统，其特征在于：所述传动机构(7)为丝杠螺母副，所述第一传动部件(71)为螺母，所述第二传动部件(72)为丝杆，丝杆与被测电机(1)的输出轴传动连接。
4.根据权利要求1所述的电机行程限定位置的检测系统，其特征在于：还包括传动机构(7)，所述被控对象(2)通过传动机构(7)与被测电机(1)传动连接。
5.根据权利要求1所述的电机行程限定位置的检测系统，其特征在于：所述限位装置(3)包括底板(32)，底板(32)上设有立板(33)，所述弹性缓冲结构(31)设在立板朝向被控对象(2)的侧面上。
6.根根据权利要求1所述的电机行程限定位置的检测系统，其特征在于：所述控制器(4)为单片微型计算机。
7.根据权利要求1所述的电机行程限定位置的检测系统，其特征在于：所述弹性缓冲结构(31)为金属材料弹性件或有机材料弹性件。
8.根据权利要求7所述的电机行程限定位置的检测系统，其特征在于：所述金属材料弹性件为金属弹簧或金属弹片。
9.根据权利要求1所述的电机行程限定位置的检测系统，其特征在于：所述被控对象(2)的行程线路为直线线路或曲线线路。
10.根据权利要求1所述的电机行程限定位置的检测系统，其特征在于：所述被测电机(1)为直流电机或交流电机。
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|---|---|---|---|---|
| CN110161976A (zh) * | 2019-06-10 | 2019-08-23 | 深圳市兆威机电股份有限公司 | 多轴装置控制方法及多轴装置 |
| CN114391716A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-04-26 | 常州市凯迪电器股份有限公司 | 低成本升降驱动系统及包含其的电动升降桌和升降演讲桌 |
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