一种机电一体化限位机构及限位方法，本发明专利技术包括一体式框架结构支架、导行机构、阻尼弹簧、行程开关、行程开关、壳体盖板、走线通孔；导行机构整体安装在一体式框架结构支架的内腔，阻尼弹簧套在导行机构的下部圆柱体上，阻尼弹簧的两端分别压紧在导行机构的阶梯型长方体上和一体式框架结构支架腔体下表面上，行程开关固定在一体式框架结构支架内，分别位于导行机构的左前臂和右前臂正下方，行程开关通过一体式框架结构支架腔体下表面左右两侧的行程开关走线通孔与外部电源相连。本发明专利技术提高了产品抗振动冲击性能和抗噪声能力以及减少对执行驱动机构的反作用力，同时减少限位机构的零件数量，降低产品复杂性。
【技术实现步骤摘要】
—种机电一体化限位机构及限位方法
本专利技术涉及一种用于动中通天线的机电一体化限位机构，属于机电一体化控制领域。
技术介绍
现有伺服控制系统所用限位机构，多采用电子限位和机械限位分离式的机构实现。电子限位采用单控方式实现，一般选用接近开关或者行程开关。接近开关无需接触检测对象,利用电磁感应引起的检测对象的金属体中产生的涡电流的方式来检测到物体，优点是非接触，所以不会磨损和损伤检测对象物；采用无接点输出方式，因此寿命延长；不受检测对象的污溃和油、水等的影响，只对铁磁性感应；高速响应。但其缺点也很明显，主要是根据检测物体的材料不同，其检测距离有着显著的差别，一般检测物体为非磁性金属(例如铝等)，那么检测距离会变小；受相邻传感器磁性(或静电容量)的影响，输出可能处于不稳定的状态；接近传感器OFF时，因电路的运行而有少量的电流泄漏，因此，会发生负载内残留少量电流(负载残留电压)，负载的复位不良。行程开关是接触式开关，利用接点的机械开合来实现开关的功能。其优点无论何种材质，只要接触的操作力达到一定值，就会触发开关；采用接点输出方式，可以随外接电压不同而输出不同，无漏电现象；不受相邻传感器的影响，输出稳定。其缺点是接触式，会产生磨损和损伤，机械寿命有限制。根据伺服控制系统的特点和使用环境，伺服机构经常会采用轻量化设计，因此，铝合金、碳纤维等非磁性材料被大量使用，这就使得接近开关的使用受到限制；行程开关的机械寿命在伺服控制系统中有时会忽略，但是由于采用单控方式，一旦伺服控制系统限位出现线路故障或者行程开关安装误差较大时将失去作用，这将导致机械导行机构将直接作用于限位机构，降低了伺服控制系统的可靠性。机械限位的优点是简单可靠，成本较低，在非正常情况下可以强行阻止伺服控制机构单向运行；但其缺点是导行机构和限位机构采用单面接触，作用时属于刚性碰撞，导致机械限位的一致性较差，抗振动冲击性能较差，从而容易产生噪声，也降低了机械限位的使用性能和可靠性；对执行驱动机构产生较强的反作用力，影响驱动机构的效能和使用寿命。电子限位和机械限位分离式的限位机构，虽然采用双保险的方式保证伺服控制系统的正常工作，但是其结构较为复杂，使用和安装一致性较差，使限位机构的可靠性降低。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是:克服现有技术的不足，提供一种用于伺服控制系统的机电一体化限位机构及限位方法，提高了产品抗振动冲击性能和抗噪声能力以及减少对执行驱动机构的反作用力，同时减少限位机构的零件数量，降低产品复杂性。本专利技术的技术解决方案是:—种机电一体化限位机构,包括一体式框架结构支架、导行机构、阻尼弹簧、行程开关A、行程开关N、壳体盖板、走线通孔、;一体式框架结构支架包括半圆形卡槽、止位块、止位块、腔体下表面、腔体后表面、腔体端面；导行机构又包括下部圆柱体、上部圆柱体、左前臂、左后臂、右前臂、右后臂；阻尼弹簧包括阻尼环、弹簧、预压压板；止位块、止位块位于一体式框架结构支架的腔体下表面上，下部圆柱体和上部圆柱体与左前臂、左后臂、右前臂、右后臂组成的两侧对称的阶梯型长方体连在一起，共同组成“十”字状的导行机构；阻尼弹簧的弹簧的上端面插入阻尼环的环槽内，弹簧的下端面插入预压压板的圆槽内；导行机构的上部圆柱体安装在一体式框架结构支架的半圆形卡槽内，导行机构整体安装在一体式框架结构支架的内腔，阻尼弹簧套在导行机构的下部圆柱体上，阻尼弹簧的两端分别压紧在导行机构的阶梯型长方体上和一体式框架结构支架腔体下表面上，导行机构的阶梯型长方体上表面与一体式框架结构支架的腔体上表面贴紧，导行机构的阶梯型长方体后表面与腔体后表面贴紧；壳体盖板为异形壳体,壳体盖板通过上壳体中心处的半圆形卡槽与壳体盖板半圆形卡槽合并固定在一体式框架结构支架上，壳体盖板腔体端面与一体式框架结构支架腔体端面仿形贴合；行程开关M和行程开关N固定在一体式框架结构支架内，分别位于导行机构的左前臂和右前臂正下方，行程开关M和行程开关N通过一体式框架结构支架腔体下表面左右两侧的行程开关走线通孔和与外部电源相连。所述的行程开关M和行程开关N的上端推杆和的弧顶分别位于导行机构左前臂和右前臂正下方A处。所述的A为2mm。所述的行程开关M和行程开关N为不同工作行程的行程开关。一种基于机电一体化限位机构的限位方法，其特征在于包括步骤如下:(I)在导行机构的上部圆柱体的端面受到垂直撞击作用力F后，导行机构开始压缩阻尼弹簧；(2)阻尼弹簧的弹簧的行程压缩超过A后，导行机构的左前臂开始作用于行程开关M的推杆和行程开关N的推杆；(3)在行程开关M的推杆被压缩B时，若行程开关A正常工作，则推杆停止被压缩进而使得作用力F停止作用，并进入步骤7 ;否则进入步骤4 ；[0021 ] (4)在行程开关N的推杆压缩A时，若行程开关N5正常工作，则推杆停止被压缩进而使得作用力F停止作用，并进入步骤7 ;否则进入步骤5 ；(5)在行程开关M的推杆和行程开关N的推杆被压缩C时，导行机构的左后臂和右后臂分别同时作用于一体式框架结构支架的止位块和止位块，形成机械限位，与阻尼弹簧一起作用，迫使推杆和推杆停止被压缩；(7)限位过程结束。所述的C大于A，所述的A大于B。所述的A为2mm ;所述的B为Imm ;所述的C大于3.5mm。所述的行程开关M和行程开关N为不同工作行程的行程开关。本专利技术与现有技术相比的优点是:(I)本专利技术相对于电子限位和机械限位分离式的限位机构结构，结构简单，安装一致性较好，同时本专利技术将电子限位和机械限位的优点相结合，简化了结构，且不存在两者相对定位不准确的问题，保证了产品的一致性。(2)本专利技术采用阻尼弹簧设计，有效降低振动冲击和噪声，减少对驱动执行机构的反作用力。现有的电子限位和机械限位，在电子限位失效的情况下，导行机构和限位机构刚性碰撞，会产生较强的振动冲击和噪声，也降低了机械限位的使用性能和可靠性，同时，会产生对驱动执行机构的反作用力。本专利技术采用阻尼弹簧设计，而且使阻尼弹簧的初始状态处于预压荷载位置，可以有效吸收振动冲击能量，减小噪声，降低对驱动执行机构的反作用力，有效延长驱动执行机构和限位机构的使用效能和寿命。(3)本专利技术采用机械限位作用面双面接触，提高了限位效能。现有的机械限位多采用单面限位，在有安装误差的情况下，机械限位的作用可能会成为线接触或者点接触，严重影响机械限位的使用效能和寿命。本专利技术采用作用面双面接触，两面相对位置一致，可以保证受力平衡均匀，从而提高机械限位的使用效能和寿命。(4)本专利技术采用电子限位双控方式，提高了电子限位的可靠性。现有的电子限位采用单控方式，一旦伺服控制系统限位出现线路故障或者行程开关安装误差较大时将失去作用，这将导致机械导行机构将直接作用于限位机构，降低了伺服控制系统的可靠性。本专利技术采用电子限位双控方式，一个电子限位作用于驱动执行机构使能端，其有效时使驱动执行机构的使能失效；如果其失效，则另一个电子限位作用于驱动执行机构的供电端，其有效时直接切断驱动执行机构的供电，从而使电子限位有效发挥作用。【附图说明】图1是本专利技术的外形图；图2是本专利技术内部结构示意图；图3是本专利技术导行机构示意图；图4、图5分别是本专利技术阻尼弹簧不同方面的结构示意图；图6是本专利技术阻尼弹簧和导行机构整体结构示意图；本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机电一体化限位机构，其特征在于包括一体式框架结构支架(1)、导行机构(2)、阻尼弹簧(3)、行程开关M(4)、行程开关N(5)、壳体盖板(6)、走线通孔(30)、(31)；一体式框架结构支架(1)包括半圆形卡槽(20)、止位块(24)、止位块(25)、腔体下表面(22)、腔体后表面(23)、腔体端面(40)；导行机构(2)又包括下部圆柱体(7)、上部圆柱体(8)、左前臂(9)、左后臂(10)、右前臂(11)、右后臂(12)；阻尼弹簧(3)包括阻尼环(13)、弹簧(14)、预压压板(15)；止位块(24)、止位块(25)位于一体式框架结构支架(1)的腔体下表面(22)上，下部圆柱体(7)和上部圆柱体(8)与左前臂(9)、左后臂(10)、右前臂(11)、右后臂(12)组成的两侧对称的阶梯型长方体连在一起，共同组成“十”字状的导行机构(2)；阻尼弹簧(3)的弹簧(14)的上端面插入阻尼环(13)的环槽(16)内，弹簧(14)的下端面插入预压压板(15)的圆槽(18)内；导行机构(2)的上部圆柱体(8)安装在一体式框架结构支架(1)的半圆形卡槽(20)内，导行机构(2)整体安装在一体式框架结构支架(1)的内腔，阻尼弹簧(3)套在导行机构(2)的下部圆柱体(7)上，阻尼弹簧(3)的两端分别压紧在导行机构(2)的阶梯型长方体上和一体式框架结构支架(1)腔体下表面(22)上，导行机构(2)的阶梯型长方体上表面与一体式框架结构支架(1)的腔体上表面贴紧，导行机构(2)的阶梯型长方体后表面与腔体后表面(23)贴紧；壳体盖板(6)为异形壳体，壳体盖板(6)通过上壳体中心处的半圆形卡槽(47)与壳体盖板半圆形卡槽(20)合并固定在一体式框架结构支架(1)上，壳体盖板(6)腔体端面(48)与一体式框架结构支架(1)腔体端面(40)仿形贴合；行程开关M(4)和行程开关N(5)固定在一体式框架结构支架(1)内，分别位于导行机构(2)的左前臂(9)和右前臂(11)正下方，行程开关M(4)和行程开关N5通过一体式框架结构支架(1)腔体下表面(22)左右两侧的行程开关走线通孔(30)和(31)与外部电源相连。...
【技术特征摘要】
1.一种机电一体化限位机构，其特征在于包括一体式框架结构支架(1)、导行机构(2)、阻尼弹簧(3)、行程开关M(4)、行程开关N(5)、壳体盖板(6)、走线通孔(30)、(31);一体式框架结构支架(1)包括半圆形卡槽(20)、止位块(24)、止位块(25)、腔体下表面(22)、腔体后表面(23)、腔体端面(40);导行机构(2)又包括下部圆柱体(7)、上部圆柱体(8)、左前臂(9)、左后臂(10)、右前臂(11)、右后臂(12);阻尼弹簧(3)包括阻尼环(13)、弹簧(14)、预压压板(15)； 止位块(24)、止位块(25)位于一体式框架结构支架(1)的腔体下表面(22)上，下部圆柱体(7)和上部圆柱体(8)与左前臂(9)、左后臂(10)、右前臂(11)、右后臂(12)组成的两侧对称的阶梯型长方体连在一起，共同组成“十”字状的导行机构(2);阻尼弹簧(3)的弹簧(14)的上端面插入阻尼环(13)的环槽(16)内，弹簧(14)的下端面插入预压压板(15)的圆槽(18)内； 导行机构(2)的上部圆柱体(8)安装在一体式框架结构支架(1)的半圆形卡槽(20)内，导行机构(2)整体安装在一体式框架结构支架(1)的内腔，阻尼弹簧(3)套在导行机构(2)的下部圆柱体(7)上，阻尼弹簧(3)的两端分别压紧在导行机构(2)的阶梯型长方体上和一体式框架结构支架(1)腔体下表面(22)上，导行机构(2)的阶梯型长方体上表面与一体式框架结构支架(1)的腔体上表面贴紧，导行机构(2)的阶梯型长方体后表面与腔体后表面(23)贴紧； 壳体盖板(6)为异形壳体，壳体盖板(6)通过上壳体中心处的半圆形卡槽(47)与壳体盖板半圆形卡槽(20)合并固定在一体式框架结构支架(1)上，壳体盖板(6)腔体端面(48)与一体式框架结构支架(1)腔体端面(40)仿形贴合； 行程开关M(4)和行程开 关N(5)固定在一体式框架结构支架(1)内，分别位于导行机构(2)的左前臂(9)和右前臂(11)正下方，行程开关M(4)和行程开关N5通过一体式框架结构支架(1)腔体下...
【专利技术属性】
技术研发人员：史军良，董代，周宏鑫，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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