[发明专利]利用电机自动控制滑台直线运动及精确停止位置的装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种机械设备中的滑台位置控制装置，特别是一种利用电机自动控制滑台直线运动及精确停止位置的装置。

背景技术：

现有机械设备中使用的电机控制滑台进退，一般由三相电机、变速器、拧合穿过螺母的丝杆、行程开关、固定在床身上的导轨和相对导轨移动的滑台组成，螺母固定在滑台上，电机通过变速器控制丝杆旋转，控制着滑台前进和后退，碰到行程开关，电机停止，由于惯性和行程开关反应时间误差，滑台所要停的精确位置需要靠手动弥补才能达到。

这种现有结构的缺陷在于：需要手动弥补控制滑台的位置，重复操作效率低，无法自动化运行。而另外还有一种公知的结构，它使用伺服电机和精密滚珠丝杆配上PLC或系统编程来控制滑台直线运动及精确停止位置，该结构不仅成本高，而且滑台停止时处在非夹紧固定状态，和导轨存有间隙，造成刚性不足等缺陷。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种利用电机自动控制滑台直线运动及精确停止位置的装置，该装置利用电机带动丝杆，控制滑台直线运动，遇限位受阻后滑台停止移动，而丝杆连着电机整体继续后退或前进并压缩相应的弹簧，触动对应的行程开关停机来达到精确控制滑台停止位置。该装置不仅能精确控制滑台停止位置，而且滑台停止的位置重复精度高。

为了实现上述发明目的，本发明技术方案是这样构成的：一种利用电机自动控制滑台直线运动及精确停止位置的装置，它包括滑台直线运动机构和用来控制滑台直线运动的丝杆驱动控制机构；所述滑台直线运动机构包括床身、固定于床身上的导轨、能相对导轨往复平移的滑台以及固定安装于滑台上的螺母；所述丝杆驱动控制机构包括电机、由电机的转轴驱动转动并且与螺母螺纹配合连接的丝杆；其特征在于：所述床身或导轨上设置有用来限制滑台预设停止位置的限位组件，所述丝杆驱动控制机构还包括设置于电机和丝杆之间的用来控制电机和丝杆工作、进而控制滑台精确停止在预设停止位置的滑台精确停止控制组件。

所述丝杆的前后两端各设有一段圆柱光轴段，所述床身上设有用来分别与丝杆前后两端的圆柱光轴段活动配合连接的前支承座和后支承座；

所述滑台精确停止控制组件包括电机固定板、导柱板、导柱、后退弹簧、前进弹簧、前进行程开关、前进开关碰块、后退行程开关、后退开关碰块以及与电机连接的外部电路控制器；所述电机固定板固定安装于电机的壳体上且位于电机和前支承座之间；所述导柱板位于前支承座的另一侧；导柱与丝杆平行，导柱的前端与电机固定板固定连接，导柱的中段与设于前支承座上的通孔滑动配合连接，导柱的后端与导柱板固定连接；后退弹簧套置于导柱外围且两端作用于电机固定板和前支承座之间，前进弹簧套置于导柱外围且两端作用于前支承座和导柱板之间，前进行程开关和前进开关碰块分别安装于前支承座和导柱板上相对应的位置，前进行程开关与外部电路控制器连接实现以下功能：当前进开关碰块触碰到前进行程开关时，触发外部电路控制器控制电机停止转动；后退行程开关和后退开关碰块分别安装于前支承座和电机固定板上相对应的位置，后退行程开关与外部电路控制器连接实现以下功能：当后退开关碰块触碰到后退行程开关时，触发外部电路控制器控制电机停止转动；

丝杆前端的圆柱光轴段与电机固定板和导柱板上的通孔成无接触的间隙配合。

为了防止丝杆移动过程中与后支承座脱离连接，丝杆后端的圆柱光轴段向后穿过后支承座并露出一段长度，且当前进弹簧处于未压缩和拉伸状态时，该露出的长度不小于前进行程开关和前进开关碰块接触点的距离。当然，如果后支承座的长度足够长，能确保丝杆移动过程中不与后支承座脱离连接，丝杆后端的圆柱光轴段也可以不向后露出后支承座。

所述限位组件包括固定于导轨或床身前侧的用来限制滑台初始预设停止位置的初始限位块、固定安装于初始限位块上朝向滑台一侧的初始限位螺钉、固定于导轨或床身后侧的用来限制滑台末端预设停止位置的末端限位块以及固定安装于末端限位块上朝向滑台一侧的末端限位螺钉。

所述限位组件还可进一步包括中间限位块和固定安装于中间限位块上的中间限位螺钉，所述中间限位块是一个受外界驱动机构控制的活动限位块，它能在外界驱动机构控制下移动到使中间限位螺钉处在用来限制滑台中间预设停止位置的位置，也能在外界驱动机构控制下移动到脱离干涉滑台在导轨上运行的位置。

较之现有技术而言，本发明具有以下有益效果：