[实用新型]应用于步进电机中的光电闭环控制结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种应用于步进电机中的光电闭环控制结构。

背景技术

步进电机是机电一体化产品中的关键元件之一，是一种性能良好的数字化执行元件。它能够将电的脉冲信号转换成相应的角位移，是一种离散型自动化执行元件。随着计算机控制系统的发展，步进电动机广泛应用于同步系统、直线及角位系统、点位系统、连续轨迹控制系统以及其它自动化系统中，是高科技发展的一个重要环节。

步进电机分为开环控制和闭环控制两种，开环控制容易产生共振、振荡、失步和难以实现高速的问题，并且定位精度比较低；而采用闭环控制，能够得到比开环控制更高的运行速度，具有更稳定、更光滑的转速，定位精度很高。

目前的步进电机闭环控制系统是为了使步进电机能在某些情况下替代昂贵的伺服电机，都是在步进电机闭环控制系统的电机尾部加长电机轴，安装一个编码器和编码器壳子，实现对步进电机角位移的测量，破坏了电机的整体结构，导致电机尺寸发生了变化，体积大，虽然较伺服电机降低了成本，但是由于加长电机轴、编码器壳的使用，以及体积大，导致成本还是很高。

因此，为了解决上述问题，电机技术领域急需一种应用于步进电机中的光电闭环控制结构，步进电机的尺寸几乎没有改变，步进电机的盒盖仍可以盖上，未破坏步进电机的整体结构，是依托步进电机本身进行的改进，降低了成本，定位安装更加容易、快速，提高了工作效率。

发明内容

本实用新型提供了应用于步进电机中的光电闭环控制结构，技术方案如下：

应用于步进电机中的光电闭环控制结构，包括：支架、柔性线路板、印刷电路板和光电传感器；

印刷电路板，为圆环形，表面设置有第一定位孔；

柔性电路板，为圆弧形，在圆弧形的内圆上焊接有斜梁，斜梁的另一端对准步进电机中心轴，圆弧形的外圆焊接于印刷电路板的内圆上，圆弧形外圆半径略小于印刷电路板的内圆半径；

光电传感器，焊接于对准步进电机中心轴的斜梁端部；

支架，为圆弧形，内圆、外圆的半径分别与印刷电路板内圆、外圆半径相等，上表面设置有定位凸起和第二定位孔，下表面设置有圆柱，将定位凸起安装于第一定位孔内，再将斜梁、圆柱搭接后，将印刷电路板粘接于柔性电路板上，圆柱插接于步进电机装置的线圈间隙内，步进电机顶部结构插接于第二定位孔内，用于跟随步进电机同步转动。

优选的，在上述应用于步进电机中的光电闭环控制结构中，光电传感器、斜梁和圆柱的数量都为4个。

优选的，在上述应用于步进电机中的光电闭环控制结构中，圆柱的直径为φ1-1.5mm，高度为0.8-1.0mm。

优选的，在上述应用于步进电机中的光电闭环控制结构中，4个光电传感器以四等分的形式设置于柔性电路板的内圆上。

优选的，在上述应用于步进电机中的光电闭环控制结构中，第一定位孔和定位凸起的数量相等，都为5个。

优选的，在上述应用于步进电机中的光电闭环控制结构中，支架的材质为塑料。

本实用新型的有益效果是：

1、本发明采用支架、柔性线路板、印刷电路板和光电传感器替代了现有技术中需要在步进电机尾部加长电机轴、编码器和编码器壳子的技术方案，由于圆柱高0.8-1.0mm，柔性线路板、印刷电路板都很薄，并且圆柱是插接于步进电机内部的，因此步进电机的尺寸几乎没有改变，步进电机的盒盖仍可以盖上，未破坏步进电机的整体结构，是依托步进电机本身进行的改进，降低了成本。

2、本发明采用光电传感器，与外部控制单元配合使用即可测出步进电机的角位移，而现有技术中需要使用编码器、减法计数器、控制单元才能实现，部件上更加节约、简单、节约成本。

3、本发明在支架和印刷电路板上都设置有定位孔，定位安装更加容易、快速，提高工作效率，并且柔性线路板不容易损坏，延长使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型：

图1是本实用新型应用于步进电机中的光电闭环控制结构的爆炸图。

图2是本实用新型的光电闭环控制结构安装于步进电机上的结构示意图。

图3是本实用新型的光电闭环控制结构安装于步进电机上的爆炸图。

图4是本实用新型安装好盖上步进电机盒盖的结构示意图。

其中，图1-4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：