竖直线上，在俯视图中第一中位挡片15和第二中位挡片16重合。
[0049]当需要所述转子I自动校准中间位置时，先电动驱动所述转子I向着预定方向转动，如果所述转子转动到第一叉型传感器22和第二叉型传感器23被同时遮挡的位置时，可以判断它们是同时被第一中位挡片15和第二中位挡片16挡住的，这时停止转子的转动并将当前位置记录为中间位置；
[0050]如果所述转子I转动到第一叉型传感器22或第二叉型传感器23被遮挡而另一个叉型传感器未被遮挡的状态时，这表明转子I已经转动到电动驱动的最大转动角度，这时停止电动驱动转子的转动，并且向相反方向电动驱动所述转子I直到第一叉型传感器22和第二叉型传感器23被同时遮挡的位置，停止转子的转动并将当前位置记录为中间位置。
[0051]图4C和图4D是本发明旋转限位自动检测装置检测到旋转至中间位置时的剖面图的角度说明。上述机械限位挡块14的边缘14a与机械限位器3的边缘3a的圆心角α?，与上述机械限位挡块14的边缘14b与机械限位器3的边缘3b的圆心角α 2相等，且α I和α 2是从中间位置手动转动的最大角度。上述第一中位挡片15的边缘15a和第一电子限位挡片12的边缘12a的圆心角β I，与上述第二中位挡片16的边缘16b和第二电子限位挡片13的边缘13b的圆心角β 2相等，且β I和β 2是从中间位置电驱动电动转动的最大角度。
[0052]图5是本发明旋转限位自动检测装置电子限位器2检测到中轴朝一个方向电子旋转至该方向的最大角度。当步进电机控制中轴11朝一个方向旋转至某一角度时，第二电子限位挡片13旋转至第二叉型传感器23处，第二叉型传感器23的光源刚刚开始被第二电子限位挡片13遮挡；同时第一电子限位挡片12还未到达第一叉型传感器22处，第一叉型传感器22的光源没有被第一电子限位挡片12遮挡，传感器的组合状态为0/l，PCB板21识别判断中轴位置为该旋转方向的最大角度β 2，并停止转动，防止其继续电动地在这个方向上旋转，但可以电子控制其在相反方向旋转。此时，机械限位挡块14还未到达机械限位器3处，也就是说，还没有到达机械旋转的最大角度。在一个实施例中，该角度为140度。由于第一叉型传感器22和第二叉型传感器23在同一竖直线上，在俯视图中第一叉型传感器22和第二叉型传感器23重合。
[0053]图6是本发明旋转限位自动检测装置机械限位器3检测到中轴朝一个方向机械旋转至该方向的最大角度。当手动调节中轴11朝一个方向旋转至某一角度时，机械限位挡块14到达机械限位器3处，机械限位挡块14被机械限位器3挡住，中轴11相对于中间位置旋转至物理可转的最大角度α 2，也就是说，到达机械旋转的最大角度。在一个实施例中，该角度为150度。
[0054]图7是本发明旋转限位自动检测装置电子限位器2检测到中轴朝另一个方向电子旋转至该方向的最大角度。当步进电机控制中轴11朝另一个方向旋转至某一角度时，第一电子限位挡片12刚刚旋转至第一叉型传感器22处，第一叉型传感器22的光源刚好被第一电子限位挡片12遮挡；同时第二电子限位挡片13还未到达第二叉型传感器23处，第二叉型传感器23的光源没有被第二电子限位挡片13遮挡，传感器的组合状态为1/0，PCB板21识别判断中轴位置为该旋转方向的最大角度β 1，并且停止向这个方向继续旋转，但可以电子控制其在相反方向旋转。此时，机械限位挡块14还未到达机械限位器3处，也就是说，还没有到达机械旋转的最大角度。在一个实施例中，该角度为140度。
[0055]图8是本发明旋转限位自动检测装置机械限位器3检测到中轴朝另一个方向机械旋转至该方向的最大角度。当手动调节中轴11朝另一个方向旋转至某一角度时，机械限位挡块14到达机械限位器3处，机械限位挡块14被机械限位器3挡住，中轴11旋转至物理可转的最大角度，也就是说，到达机械旋转的最大角度α I。在一个实施例中，该角度为150度。
[0056]图6和图8中示出，从中间位置手动转动的最大角度α I和α 2，大于从中间位置电动转动的最大角度β I和β 2，保证在电动转动到最大角度时，机械限位挡块14没有与机械限位器3物理碰撞。本发明可以避免在电动转动到手动转动允许的最大角度，也就是避免在机械限位挡块14与机械限位器3物理碰撞之后，步进电机空转的损伤。
[0057]在一个实施例中，转子I电动转动时，随时可以更改为手动转动。
[0058]在一个实施例中，转子I被手动转动至最大角度后，改用电动转动。此时第一电子限位挡片12或第二电子限位挡片13的宽度仍然能遮挡第一叉型传感器22或第二叉型传感器23的光源，传感器的组合状态可以判断出转子I位置，初次通过步进电机带动进行电动转动时，转子I先回到中间位置，再通过步进电机计算转子I转动角度。
[0059]在一个实施例中，转子I被手动转动，但是没有至最大角度时，改用电动转动。此时传感器的组合状态没有办法判断出转子I位置。初次通过步进电机带动进行电动转动时，转子I先朝一个方向转动到该方向上最大的电动转动角度，再回到中间位置，继续通过步进电机计算转子I转动角度。
[0060]这样可以在手动转动破坏步进电机的定位基准时快速地进行自动校准恢复电动驱动的方向定位，本发明的这一优点可以应用于例如监控设备这样需要旋转定位的机械结构上。
[0061]上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，但从业人员当然能够不脱离本发明的范围进行上述改变及种种其他改变、省略、追加。
【主权项】
1.一种旋转限位自动检测装置，包括: 转子(I)、与该转子⑴位置相对固定的电子限位器(2)、与该转子⑴和该电子限位器⑵的位置相对固定的机械限位器⑶； 转子⑴的特征在于，包括:中轴(11);固定在中轴(11)上的第一电子限位挡片(12)；固定在中轴(11)上的与第一电子限位挡片(12)同轴且在轴向上有偏差的第二电子限位挡片(13);固定在中轴(11)上与第一电子限位挡片(12)、第二电子限位挡片(13)同轴且在轴向上有偏差的机械限位挡块(14);固定在中轴(11)上的第一中位挡片(15);固定在中轴(11)上的第二中位挡片(16)。
2.根据权利要求1所述的旋转限位自动检测装置，其特征在于: 所述第一中位挡片(15)和第一电子限位挡片(12)在与轴垂直的第一平面(Pl)上； 所述第二中位挡片(16)和第二电子限位挡片(13)在与轴垂直的第二平面(P2)上； 所述第一中位挡片(15)和所述第二中位挡片(16)在与轴平行的同一竖直线上。
3.根据权利要求1所述的旋转限位自动检测装置，其特征在于: 所述机械限位挡块(14)与机械限位器(3)在与轴垂直的第三平面(P3)上，且机械限位挡块(14)与机械限位器(3)位于过轴的两个相对位置上；机械限位挡块(14)与机械限位器(3)间距小于机械限位挡块(14)的径向厚度。
4.根据权利要求2所述的旋转限位自动检测装置，其特征在于: 所述电子限位器⑵包括: PCB 板(21)； 在与轴垂直的第一平面(Pl)上的第一叉型传感器(22); 在与轴垂直的第二平面(P2)上的第二叉型传感器(23)。
5.根据权利要求4所述的旋转限位自动检测装置，其特征在于: 所述第一叉型传感器(22)、第二叉型传感器(23)在平行于轴线的同一竖直线上。
6.根据权利要求4所述的旋转限位自动检测装置，其特征在于: 所述第一电子限位挡片(12)、第二电子限位挡片(13)的宽度，以及第一中位挡片(15)、第二中位挡片(16)的宽度和所述电子限位器(2)的间距配合设置，第一电子限位挡片(12)在旋转过程中通过第一叉型传感器(22)，遮挡第一叉型传感器(22)光源；且第二电子限位挡片(13)在旋转过程中通过第二叉型传感器(23)，遮挡第二叉型传感器(23)光源；第一中位挡片(15)在旋转过程中通过第一叉型传感器(22)，遮挡第一叉型传感器(22)光源；且第二中位挡片(16)在旋转过程中通过第二叉型传感器(23)，遮挡第二叉型传感器(23)光源。
7.根据权利要求6所述的旋转限位自动检测装置，其特征在于: 所述第一中位挡片(15)和第二中位挡片(16)的宽度为最小可以挡住叉型传感器光源的宽度。
8.根据权利要求6所述的旋转限位自动检测装置，其特征在于: 所述第一电子限位挡片(12)、第二电子限位挡片(13)的宽度被设置为当机械限位挡块(14)与机械限位器(3)发生物理碰撞时，第一电子限位挡片(12)通过第一叉型传感器(22)，遮挡第一叉型传感器(22)光源，或者第二电子限位挡片(13)通过第二叉型传感器(23)，遮挡第二叉型传感器(23)光源。
9.根据权利要求6所述的旋转限位自动检测装置，其特征在于: 当所述第一中位挡片(15)和所述第二中位挡片(16)旋转到所述第一叉型传感器(22)和所述第二叉型传感器(23)位置时，该转子(I)处于中间位置，这时所述机械限位挡块(14)的第一边缘(14a)与机械限位器(3)的第一边缘(3a)形成的圆心角α 1，与所述机械限位挡块(14)的第二边缘(14b)与机械限位器(3)的第二边缘(3b)形成的圆心角α 2相等，且α I和α 2是从中间位置手动转动的最大角度。
10.根据权利要求1或2所述的旋转限位自动检测装置，其特征在于: 所述第一中位挡片(15)的第一边缘(15a)和第一电子限位挡片(12)的第一边缘(12a)形成的圆心角β?，与所述第二中位挡片(16)的第二边缘(16b)和第二电子限位挡片(13)的第二边缘(13b)的形成圆心角β2相等，且M和β2是从中间位置电动转动的最大角度。
【专利摘要】本发明涉及一种电动和手动双模式的旋转限位自动检测装置。包括：转子，电子限位器，和机械限位器。转子上固定有中轴；第一电子限位挡片；第二电子限位挡片；机械限位挡块；第一中位挡片；第二中位挡片。电子限位器包括：PCB板，第一叉型传感器，第二叉型传感器。本发明旋转限位自动检测装置设计科学，结构简单，易于生产，成本低；通过机械限位挡块实现手动旋转时限位，机械限位挡块被机械限制器挡住，控制物理可转的最大角度；通过电子限位挡片实现在步进电机控制转子转动时限位。本发明还提供一种旋转限位自动检测装置的操作方法。
【IPC分类】G01B11-26, G05D3-00
【公开号】CN104793633
【申请号】CN201510176884
【发明人】刘锡林, 袁文辉, 宋晨枫
【申请人】北京小鱼儿科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月14日