CN208569331U - 一种用于阀门角度调节的数字伺服装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于阀门角度调节的数字伺服装置，主要包括混合式步进电机等，混合式步进电机的输出轴连接双输出轴减速箱，双输出轴减速箱的减速箱输出轴一端连接定位单元，定位单元上安装光栅编码盘，光栅编码盘上设有光栅感光孔和透光型指示刻度盘区，光栅感光孔上下配合对应安装光电发射管和光电接收管，定位单元连接驱动控制单元电路模块以反馈信号，驱动控制单元电路模块连接混合式步进电机并根据定位单元的反馈信号和外部控制设备的控制信号驱动混合式步进电机。本实用新型采用光栅编码方式，可根据减速箱输出轴的实际位置及运动方向以光电检测数字化编码方式反馈给控制单元，控制单元根据实际的位置信号去控制驱动单元的执行动作。

Description

一种用于阀门角度调节的数字伺服装置

技术领域

本实用新型涉及调节阀的领域，具体涉及一种用于阀门角度调节的数字伺服装置。

背景技术

现有技术燃气调节阀、空气调节阀、液体调节阀器件的角度执行与定位一般采用根据刻度手动旋转的方式进行，或者采用简单开环式或电位式的辅助执行***进行调节，这些方法都存在定位精度差、使用寿命短的缺点，不适应越来越高的使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种用于阀门角度调节的数字伺服装置。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：这种用于阀门角度调节的数字伺服装置，主要包括混合式步进电机、双输出轴减速箱、定位单元、驱动控制单元电路模块、光栅编码盘、减速箱输出轴、光电发射管、光电接收管、光栅感光孔、透光型指示刻度盘区，混合式步进电机的输出轴连接双输出轴减速箱，双输出轴减速箱的减速箱输出轴一端连接定位单元，定位单元上安装光栅编码盘，光栅编码盘上设有光栅感光孔和透光型指示刻度盘区，光栅感光孔上下配合对应安装光电发射管和光电接收管，定位单元连接驱动控制单元电路模块以反馈信号，驱动控制单元电路模块连接混合式步进电机并根据定位单元的反馈信号和外部控制设备的控制信号驱动混合式步进电机。

所述混合式步进电机具有大扭力，单步执行角度为1.8度的特点，混合式步进电机参数为定位扭力0.1N/M，执行角度1.8度，所匹配的双输出轴减速箱速比为1:180。

所述光电发射管、光电接收管也可同侧安装构成反射型光电管。

所述光栅感光孔由密集排列的光栅格排列构成，光栅格越密则检测精度越高。

所述减速箱输出轴两端均穿出双输出轴减速箱构成双输出。

所述数字伺服装置装在壳体中，透光型指示刻度盘区裸露在壳体外，光栅感光孔在壳体内。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型选用市场上通用性极强的混合式步进电机，具有大扭力，单步执行角度为1.8度的特点。混合式步进电机每执行一步，在减速机输出轴上即可获得18N/M的扭力及0.01度精度的运动角度，保证了本装置的可控精度。

2、本实用新型定位单元采用光栅编码方式，可根据减速箱输出轴的实际位置及运动方向以光电检测数字化编码方式反馈给控制单元，控制单元从而根据实际的位置信号去控制驱动单元的执行动作。当反馈的位置信息与外部控制设备的执行信息相吻合时，才是真正的所需要的控制目的，使最终的机械部件具有高精度的位置可控性；与传统的电位器反馈方式相比较，具有分辨精度高、无摩擦、无温度漂移等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的光电发射管和光电接收管安装示意图。

图3为本实用新型的光栅编码盘示意图。

图4为本实用新型的封装图。

附图标记说明：混合式步进电机1、双输出轴减速箱2、定位单元3、驱动控制单元电路模块4、光栅编码盘5、减速箱输出轴6、光电发射管7、光电接收管8、光栅感光孔9、透光型指示刻度盘区10、壳体11。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：

实施例：如附图所示，这种用于阀门角度调节的数字伺服装置，主要包括混合式步进电机1、双输出轴减速箱2、定位单元3、驱动控制单元电路模块4、光栅编码盘5、减速箱输出轴6、光电发射管7、光电接收管8、光栅感光孔9、透光型指示刻度盘区10，混合式步进电机1的输出轴连接双输出轴减速箱2，双输出轴减速箱2的减速箱输出轴6一端连接定位单元3，定位单元3上安装光栅编码盘5，光栅编码盘5上设有光栅感光孔9和透光型指示刻度盘区10，透光型指示刻度盘区10方便操作人员直观反映装置的运动位置及方向，光栅感光孔9上下配合对应安装光电发射管7和光电接收管8，定位单元3连接驱动控制单元电路模块4以反馈信号，驱动控制单元电路模块4连接混合式步进电机1并根据定位单元3的反馈信号和外部控制设备的控制信号驱动混合式步进电机1。

所述混合式步进电机1具有大扭力，单步执行角度为1.8度的特点。混合式步进电机1参数为定位扭力0.1N/M，执行角度1.8度，所匹配的减速机速比为1:180。混合式步进电机1每执行一步，即1.8度，在减速机输出轴6上即可获得18N/M的扭力及0.01度精度的运动角度，使本装置的执行精度与扭力输出上远胜传统装置上常用的永磁步进或普通交、直流电机，从而保证了本装置的可控精度。

所述光电发射管7、光电接收管8也可同侧安装构成反射型光电管。光电发射管7和光电接收管8用于减速机输出轴6的运动角度、运动方向检测及初始定位角的零位和满位检测。

所述光栅感光孔9由密集排列的光栅格排列构成，光栅格越密则检测精度越高。

所述减速箱输出轴6两端均穿出双输出轴减速箱2构成双输出。

所述数字伺服装置装在壳体11中，透光型指示刻度盘区10裸露在壳体11外，光栅感光孔9在壳体11内,使得在使用的过程中，可以直接读出刻度值。

本实用新型工作过程：外部控制设备通过通讯、脉冲、4-20mA电流、0-10V电压组合的方式向驱动控制单元电路模块4发送位置执行信号，驱动控制单元电路模块4根据执行信号的位置内容，驱动混合式步进电机1作正反向旋转运动，同时混合式步进电机1的输出轴与双输出轴减速箱2相连，进行输出扭力的放大，通过速比对混合式步进电机1单步执行角度进行细分，从而使装置的减速箱输出轴6可获得大扭力、高精度的旋转运动。减速箱输出轴6的一端与定位单元3相连，直接把减速箱输出轴6的实际位置信号反馈至定位单元3，确定当前减速箱输出轴6的实际角度及位置、运动信息。定位单元3把相关信息反馈至驱动控制单元电路模块4进行相关运算处理，便于调整相关的混合式步进电机1的运行方向及执行步数。以上过程使本实用新型具有大扭力、高精度的旋转特性，使与本装置连接的阀门等机械部件具有高精度可控调节的特性。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于阀门角度调节的数字伺服装置，其特征在于：主要包括混合式步进电机(1)、双输出轴减速箱(2)、定位单元(3)、驱动控制单元电路模块(4)、光栅编码盘(5)、减速箱输出轴(6)、光电发射管(7)、光电接收管(8)、光栅感光孔(9)、透光型指示刻度盘区(10)，混合式步进电机(1)的输出轴连接双输出轴减速箱(2)，双输出轴减速箱(2)的减速箱输出轴(6)一端连接定位单元(3)，定位单元(3)上安装光栅编码盘(5)，光栅编码盘(5)上设有光栅感光孔(9)和透光型指示刻度盘区(10)，光栅感光孔(9)上下配合对应安装光电发射管(7)和光电接收管(8)，定位单元(3)连接驱动控制单元电路模块(4)以反馈信号，驱动控制单元电路模块(4)连接混合式步进电机(1)并根据定位单元(3)的反馈信号和外部控制设备的控制信号驱动混合式步进电机(1)。

2.根据权利要求1所述的用于阀门角度调节的数字伺服装置，其特征在于：所述混合式步进电机(1)参数为定位扭力0.1N/M，执行角度1.8度，所匹配的双输出轴减速箱(2)速比为1:180。

3.根据权利要求1所述的用于阀门角度调节的数字伺服装置，其特征在于：所述光电发射管(7)、光电接收管(8)也可同侧安装构成反射型光电管。

4.根据权利要求1所述的用于阀门角度调节的数字伺服装置，其特征在于：所述光栅感光孔(9)由密集排列的光栅格排列构成。

5.根据权利要求1所述的用于阀门角度调节的数字伺服装置，其特征在于：所述减速箱输出轴(6)两端均穿出双输出轴减速箱(2)构成双输出。

6.根据权利要求1所述的用于阀门角度调节的数字伺服装置，其特征在于：所述数字伺服装置装在壳体(11)中，透光型指示刻度盘区(10)裸露在壳体(11)外，光栅感光孔(9)在壳体(11)内。