本发明涉及音圈电机,尤其涉及一种具备光栅检测闭环反馈的伺服音圈电机。
背景技术:
1、目前,音圈电机被广泛应用于传动系统中。与传统气缸传动系统相比,音圈电机克服了气路复杂以及气路元器件繁多的缺点,能够达到高响应速度以及高精度传动;与电磁铁提升传动系统相比,音圈电机克服了只能进行单一位置提升的缺点,能够进行位置和方向的精准控制。音圈电机在工作中往往需要进行闭环控制,现有的音圈电机在进行闭环控制时,需要额外增加位置检测传感器,且位置检测传感器一般属于附加装置,导致音圈电机整体结构体积增大,且结构复杂度上升,进而降低运动精度和可靠性。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种具备光栅检测闭环反馈的伺服音圈电机,旨在解决现有技术方法中当对音圈电机进行闭环控制时,需要在音圈电机外部增加额外的位置检测传感器,导致音圈电机整体结构体积增大,且结构复杂度上升,进而导致运动精度以及可靠性降低的问题。
2、本发明实施例提供了一种具备光栅检测闭环反馈的伺服音圈电机,包括定子外壳,动子线圈组件,永磁体组件、光栅检测电路板以及位移光栅;所述永磁体组件一端固定连接至所述定子外壳一端的内壁;所述动子线圈组件设置于所述定子外壳内;所述动子线圈组件活动套接于所述永磁体组件;所述光栅检测电路板固定连接至所述定子外壳侧壁;所述位移光栅设置于所述定子外壳与所述动子线圈组件之间,所述位移光栅固定连接至所述动子线圈组件的侧壁,并与所述光栅检测电路板相对设置;所述光栅检测电路板还包括光栅头;所述光栅头设置于所述光栅检测电路板朝向所述位移光栅的一侧,用于感应所述位移光栅的位移变化。实现了利用设置在音圈电机主体结构内部的位移光栅以及光栅检测电路板进行音圈电机的位移检测,并根据检测结果进行闭环控制,在提高音圈电机响应速度以及运动精度的同时,保证了结构的紧凑性,节省了使用空间,并减少了中间机构的过渡,增强了可靠性。
1.一种伺服音圈电机,其特征在于,包括定子外壳,动子线圈组件,永磁体组件、光栅检测电路板以及位移光栅;所述永磁体组件一端固定连接至所述定子外壳一端的内壁;所述动子线圈组件设置于所述定子外壳内;所述动子线圈组件活动套接于所述永磁体组件;所述光栅检测电路板固定连接至所述定子外壳侧壁;所述位移光栅设置于所述定子外壳与所述动子线圈组件之间,所述位移光栅固定连接至所述动子线圈组件的侧壁,并与所述光栅检测电路板相对设置;
2.根据权利要求1所述的伺服音圈电机,其特征在于,所述永磁体组件包括第一永磁体、第二永磁体、第一垫片、第二垫片以及第一导向轴;所述第一导向轴一端固定连接至所述定子外壳一端的内壁,所述第一导向轴的另一端依次贯穿所述第二永磁体、所述第二垫片、所述第一永磁体以及所述第一垫片;所述第一导向轴固定连接至所述第一垫片以及所述第二垫片;所述第二永磁体抵接至所述定子外壳与所述第一导向轴连接的一端内壁。
3.根据权利要求2所述的伺服音圈电机,其特征在于,所述动子线圈组件包括绕线筒,第一线圈组,第二线圈组以及第二导向轴;所述第二导向轴连接至所述绕线筒远离所述永磁体组件的一端;所述绕线筒靠近所述永磁体的一端套接于所述永磁体组件并可进行移动;所述第一线圈组以及所述第二线圈绕接于所述绕线筒侧壁,且所述第一线圈组以及所述第二线圈组间隔设置。
4.根据权利要求3所述的伺服音圈电机,其特征在于,所述定子外壳设置有电路板槽;所述光栅检测电路板固定连接至所述电路板槽内;所述位移光栅固定连接至所述绕线筒侧壁,所述位移光栅与所述光栅检测电路板的距离大于所述第一线圈组或所述第二线圈组与所述光栅检测电路板的距离。
5.根据权利要求4所述的伺服音圈电机,其特征在于,所述动子线圈组件还包括导向杆;所述导向杆一端活动穿设于所述第一导向轴内,所述导向杆另一端固定连接至所述绕线筒远离所述第一导向轴的一端;所述导向杆用于为所述动子线圈组件的移动提供导向。
6.根据权利要求5所述的伺服音圈电机,其特征在于,所述伺服音圈电机还包括导向端盖,所述导向端盖固定连接至所述定子外壳另一端;所述第二导向轴活动贯穿所述导向端盖;所述导向端盖用于为所述动子线圈组件提供导向。
7.根据权利要求6所述的伺服音圈电机,其特征在于,所述动子线圈组件还包括限位销轴;所述限位销轴一端固定连接至所述导向端盖,所述限位销轴另一端活动贯穿所述绕线筒与所述第二导向轴连接的一端;所述限位销轴用于限制所述动子线圈组件的旋转。
8.根据权利要求7所述的伺服音圈电机,其特征在于,所述伺服音圈电机还包括复位弹簧;所述复位弹簧一端贯穿所述第一导向轴并固定连接至所述定子外壳与所述第一导向轴连接的一端内壁;所述复位弹簧的另一端依次贯穿所述绕线筒以及所述第二导向轴,并固定连接至所述第二导向轴远离所述绕线筒的一端;所述复位弹簧用于为所述动子线圈组件提供初始位置。
9.根据权利要求8所述的伺服音圈电机,其特征在于,所述动子线圈组件还包括浮动接头,所述浮动接头固定连接至所述第二导向轴远离所述绕线筒的一端。
10.根据权利要求9所述的伺服音圈电机,其特征在于,所述绕线筒与所述第二导向轴连接的第一端面可抵接至所述导向端盖,所述绕线筒与第一端面相邻的第二端面可抵接至所述第一垫片。