CN208262287U - 一种音圈电机驱动的新型高精度力控平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种音圈电机驱动的新型高精度力控平台，包括固定板、音圈电机和负载板，所述音圈电机包括音圈电机定子和音圈电机动子，所述音圈电机定子设置在所述固定板表面一侧的位置，所述音圈电机动子设置在所述音圈电机定子的一侧；所述负载板与所述音圈电机动子固定连接，所述负载板位于在所述固定板表面的另一侧的位置；所述音圈电机动子用于带动所述负载板沿着所述固定板表面两端方向位移。所述音圈电机驱动的新型高精度力控平台由于所述音圈电机为直驱电机，且不需要中间传动机构，通过将所述直驱电机与力控驱动器相连，可以实现高精度的施力控制。

Description

一种音圈电机驱动的新型高精度力控平台

技术领域

本实用新型涉及机械力控平台技术领域，尤其涉及一种音圈电机驱动的新型高精度力控平台。

背景技术

现有的力控平台一般是采用气缸驱动，通过设定一定的气压值来保证气缸的压力值或者拉力值为恒定值；由于采用气缸驱动，因此力控平台的运动行程只能是一个恒定值，无法根据负载高度以及外力的影响来进行施力的快速调整，同时由于采用设置气压值来调整压力，因此力控精度很低，无法在高精密场合应用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种音圈电机驱动的新型高精度力控平台。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种音圈电机驱动的新型高精度力控平台，所述音圈电机驱动的新型高精度力控平台包括：固定板；

音圈电机，所述音圈电机包括音圈电机定子和音圈电机动子，所述音圈电机定子设置在所述固定板表面一侧的位置，所述音圈电机动子设置在所述音圈电机定子的一侧；

负载板，所述负载板与所述音圈电机动子固定连接，所述负载板位于在所述固定板表面的另一侧的位置；所述音圈电机动子用于带动所述负载板沿着所述固定板表面两端方向位移。

根据本实用新型的一个实施例，还包括导轨副，所述导轨副包括滑块和滑轨，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述滑块一侧面与所述固定板固定连接，所述滑轨一侧面与所述负载板固定连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述导轨副分别设有两个，两个所述导轨副分别均匀设置在所述负载板的两侧相对应的位置上。

根据本实用新型的一个实施例，还包括光栅反馈装置，所述光栅反馈装置用于所述负载板的位移定位。

根据本实用新型的一个实施例，所述光栅反馈装置包括光栅尺和光栅尺固定板，所述光栅尺固定架设置在所述固定板上，所述光栅尺设置在所述光栅尺固定架上。

根据本实用新型的一个实施例，还包括限位装置，所述限位装置包括：限位阻挡片和限位感应器，所述限位阻挡片设置在所述负载板的一侧，所述限位感应器固定在所述固定板与所述限位阻挡片相对应的位置上。

根据本实用新型的一个实施例，所述限位装置设为两个，两个所述限位装置分别设置在所述固定板表面两端的位置上，两个所述限位装置分别用于进行对所述负载板两端位移的限位。

本实用新型实施例通过将所述音圈电机设置在固定板的一侧，其中音圈电机定子设置在固定板上，所述音圈电机动子与所述负载板一侧连接，当所述音圈电机通电后，可通过所述音圈电机动子带动所述负载板沿所述固定板的两端的方向运动；由于所述音圈电机为直驱电机，通过将所述直驱电机与力控驱动器相连，可以实现高精度的施力控制；同时所述音圈电机具有高速响应的特性，当外界有力的扰动时，它可以很快的做出响应，从而消除外界力的扰动，保证输出力的恒定，对所述负载板30进行高精度施力控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的音圈电机驱动的新型高精度力控平台示意图；

图2为本实用新型实施例提供的音圈电机驱动的新型高精度力控平台另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的音圈电机驱动的新型高精度力控平台另一结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的音圈电机驱动的新型高精度力控平台分解结构示意图。

附图标记：

固定板10；

音圈电机20；

音圈电机定子201；

音圈电机动子202；

负载板30；

导轨副40；

滑块401；

滑轨402；

限位装置50；

限位阻挡片501；

限位感应器502；

光栅反馈装置60；

光栅尺601；

光栅尺固定架602。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1-4，本实用新型实施例提供一种音圈电机驱动的新型高精度力控平台，包括：固定板10、音圈电机20和负载板30，所述音圈电机20包括音圈电机定子201和音圈电机动子202，所述音圈电机定子201设置在所述固定板10表面一侧的位置，所述音圈电机动子202设置在所述音圈电机定子201的一侧；所述负载板30与所述音圈电机动子202固定连接，所述负载板30位于在所述固定板10表面的另一侧的位置；所述音圈电机动子202用于带动所述负载板30沿着所述固定板10表面两端方向位移。

本实用新型实施例通过将所述音圈电机20设置在固定板10的一侧，其中音圈电机定子201设置在固定板10上，所述音圈电机动子202与所述负载板30一侧连接，当所述音圈电机20通电后，通过所述音圈电机动子202可带动所述负载板30沿所述固定板10的两端的方向往返运动；由于所述音圈电机20为直驱电机，所述直驱电机与力控驱动器(图未示)相连，通过所述力控驱动器(图未示)对所述直驱电机的驱动控制，可以实现高精度的施力控制；使得所述音圈电机动子202施加到所述负载板30上的作用力保持在一个恒定的值。同时音圈电机20具有高速响应的特性，当外界有力的扰动时，它可以很快的做出响应，从而消除外界力的扰动，保证输出力的恒定，对所述负载板30进行高精度施力控制。

继续参阅图1-4，还包括导轨副40，所述导轨副40包括滑块401和滑轨402，所述滑块401与所述滑轨402滑动连接，所述滑块401一侧面与所述固定板10固定连接，所述滑轨402一侧面与所述负载板30固定连接。具体的，通过所述导轨副40，使得所述负载板30与所述固定板10的相对位移的阻力更小。使所述音圈电机20更好地带动所述负载板30沿着所述导轨副40的方向位移。在提高所述负载板30与所述固定板之间的结构刚性和运动性能的同时，减小所述负载板30相对位移时，负载板30与所述固定板10之间的摩擦力对所述音圈电机20的力控精度的影响。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述导轨副40分别设有两个，两个所述导轨副40分别均匀设置在所述负载板30的两侧相对应的位置上。具体的，通过将两个所述导轨副40设置在所述负载板30的两侧的位置，使得所述负载板30与两个所述导轨副40之间的作用力更加的均衡。从而进一步提高所述负载板30与所述固定板10之间的结构刚性和运动性能，以及减小所述负载板30相对位移时，负载板30与所述固定板10之间的摩擦力对所述音圈电机20的力控精度的影响。

继续参阅图1-4，还包括光栅反馈装置60，所述光栅反馈装置60用于所述负载板30的位移定位。

具体的，所述光栅反馈装置60用于所述负载板30位移定位，并将所述负载板30位移定位数据传输至力控驱动器(图未示)，通过所述力控驱动器对所述音圈电机20进行位移控制调节，使得所述音圈电机动子202带动所述负载板位移，所述光栅反馈装置60作为位移的反馈单元，将所述负载板30的位移信息反馈至所述力控驱动器，形成闭环控制，从而实现所述负载板30高精度的位移控制。

继续参阅图1-4，所述光栅反馈装置60包括光栅尺601和光栅尺固定架602，所述光栅尺固定架602设置在所述固定板10上，所述光栅尺601设置在所述光栅尺固定架602上。

具体的，光栅尺固定架602固定在所述固定板10，所述光栅尺601设置在所述光栅尺固定架602上。当所述负载板30在所述音圈电机动子202的带动下进行移动时，所述负载板30的侧面相对所述光栅尺601产生位移，移动的位置则通过所述光栅尺601测量。所述光栅尺601测量的位移则为所述负载板30的相对位移。

进一步地，在本实用新型的一个实例中，还包括限位装置50，所述限位装置50包括：限位阻挡片501和限位感应器502，所述限位阻挡片501设置在所述负载板30的一侧，所述限位感应器502固定在所述固定板10与所述限位阻挡片501相对应的位置上。具体的，正常工作时，所述音圈电机动子202带动所述负载板30沿着所述固定板10的两端的方向往返移动，由于所述限位阻挡片501设置在所述负载板30的一侧的位置上，所述限位阻挡片501可连同所述负载板30移动，所述限位感应器502固定在所述固定板与所述限位阻挡片501相对应的位置上，当所述限位阻挡片501移动到所述限位感应器502时，所述限位感应器502检测到所述限位阻挡片501，所述限位感应器502将检测信息发送至所述力控驱动器，所述力控驱动器控制所述音圈电机动子202停止移动。以对所述负载板30进行移动限位。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，所述限位装置50设为两个，两个所述限位装置50分别设置在所述固定板10表面两端的位置上，两个所述限位装置50分别用于进行对所述负载板30两端位移的限位。具体的，通过两个所述限位装置50分别设置在所述固定板10表面两端的位置上，使得所述限位装置50可对所述负载板30的两端位移的位置进行限制。

本实用新型实施例通过将音圈电机20设置在固定板10上，同时在固定板10上布置两个导轨副40，光栅反馈装置60读取负载板30的位移，将位移信息反馈至力控驱动器，从而使所述力控平台在实现高力控精度的情况下，还能在位移范围内的高精度位置控制，即在位移量程范围内度任意位置均可高精度的恒力控制。

以上仅为本实用新型的实施例，但并不限制本实用新型的专利范围，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型专利保护范围之内。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种音圈电机驱动的新型高精度力控平台，其特征在于，包括：

固定板；

音圈电机，所述音圈电机包括音圈电机定子和音圈电机动子，所述音圈电机定子设置在所述固定板表面一侧的位置，所述音圈电机动子设置在所述音圈电机定子的一侧；

负载板，所述负载板与所述音圈电机动子固定连接，所述负载板位于在所述固定板表面的另一侧的位置；所述音圈电机动子用于带动所述负载板沿着所述固定板表面两端方向位移。

2.根据权利要求1所述的音圈电机驱动的新型高精度力控平台，其特征在于，还包括导轨副，所述导轨副包括滑块和滑轨，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述滑块一侧面与所述固定板固定连接，所述滑轨一侧面与所述负载板固定连接。

3.根据权利要求2所述的音圈电机驱动的新型高精度力控平台，其特征在于，所述导轨副分别设有两个，两个所述导轨副分别均匀设置在所述负载板的两侧相对应的位置上。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的音圈电机驱动的新型高精度力控平台，其特征在于，还包括光栅反馈装置，所述光栅反馈装置用于所述负载板的位移定位。

5.根据权利要求4所述的音圈电机驱动的新型高精度力控平台，其特征在于，所述光栅反馈装置包括光栅尺和光栅尺固定板，所述光栅尺固定架设置在所述固定板上，所述光栅尺设置在所述光栅尺固定架上。

6.根据权利要求1所述的音圈电机驱动的新型高精度力控平台，其特征在于，还包括限位装置，所述限位装置包括：限位阻挡片和限位感应器，所述限位阻挡片设置在所述负载板的一侧，所述限位感应器固定在所述固定板与所述限位阻挡片相对应的位置上。

7.根据权利要求6所述的音圈电机驱动的新型高精度力控平台，其特征在于，所述限位装置设为两个，两个所述限位装置分别设置在所述固定板表面两端的位置上，两个所述限位装置分别用于进行对所述负载板两端位移的限位。