无刷电机伺服驱动器的制作方法

本实用新型涉及一种伺服驱动器，尤其是涉及一种无刷电机伺服驱动器，涉及无刷电机驱动器技术领域。

背景技术：

无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。无刷电机是指无电刷和换向器(或集电环)的电机，又称无换向器电机。早在十九纪诞生电机的时候，产生的实用性电机就是无刷形式，即交流鼠笼式异步电动机，这种电动机得到了广泛的应用。但是，异步电动机有许多无法克服的缺陷，以致电机技术发展缓慢。上世纪中叶诞生了晶体管，因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机，它克服了第一代无刷电机的缺陷；目前通用的直流无刷电机驱动器方式都是采用霍尔传感器对电机转子磁极位置进行检测，同时提供速度信号供测速用，单目前通用的直流无刷电机测速精度和分辨率都不高，尤其是低速下，霍尔元件反馈频率太低，速度控制困难，且无法实现位置控制。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有伺服驱动器的缺陷，提供一种无刷电机伺服驱动器，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无刷电机伺服驱动器，包括驱动器主体和光电检测装置；所述驱动器主体的输出端传动连接转动轴，所述转动轴上依次同轴设置光电码盘和法兰盘，所述光电码盘和转动轴同轴固定连接，所述法兰盘通过中心的轴承座和转动轴轴承连接，所述驱动器主体和法兰盘之间焊接防护罩；所述光电检测装置包括发光二极管、聚光透镜、固定光栅、光敏二极管和光电转换电路板；所述发光二极管、聚光透镜、固定光栅、光敏二极管和光电转换电路板均通过固定件安装在防护罩内壁的下方，所述发光二极管和聚光透镜安装在光电码盘的一侧，所述固定光栅、光敏二极管和光电转换电路板安装在光电码盘的另一侧，且所述光敏二极管电连接光电转换电路，所述光电抓换电路电连接显示控制设备；所述光电码盘的盘径上环比刻制若干主信号光栅和单独的零点信号光栅，所述固定光栅上刻制A相间缝隙和B相间缝隙。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述光电码盘和固定光栅均采用金属或玻璃或聚合物制成。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述防护罩和驱动器主体焊接或一体成型。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述驱动器主体为伺服电机。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述零点信号光栅的宽度大于主信号光栅的宽度。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述A相间缝隙和B相间缝隙对应固定光栅的中轴线中心对称，且宽度相等。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过加装光电检测装置和光电码盘，将转动轴的机械几何位移量转换为脉冲信号，从而提高了直流无刷电机的速度控制性能，并实现了位置控制。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型所述光电码盘结构示意图；

图3为本实用新型所述固定光栅结构示意图；

图4为本实用新型原理图；

图中1、驱动器主体；2、转动轴；3、防护罩；4、法兰盘；5、光电码盘；41、轴承座；51、主信号光栅；52、零点信号光栅；61、发光二极管；62、聚光透镜；63、固定光栅；64、光敏二极管；65、光电转换电路板；631、A相间缝隙；632、B相间缝隙。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1-4所示，本实用新型提供一种无刷电机伺服驱动器，包括驱动器主体1和光电检测装置；驱动器主体1的输出端传动连接转动轴2，转动轴2上依次同轴设置光电码盘5和法兰盘4，光电码盘5和转动轴2同轴固定连接，法兰盘4通过中心的轴承座41和转动轴2轴承连接，驱动器主体1和法兰盘4之间焊接防护罩3；光电检测装置包括发光二极管61、聚光透镜62、固定光栅63、光敏二极管64和光电转换电路板65；发光二极管61、聚光透镜62、固定光栅63、光敏二极管64和光电转换电路板65均通过固定件安装在防护罩3内壁的下方，发光二极管61和聚光透镜62安装在光电码盘5的一侧，固定光栅63、光敏二极管64和光电转换电路板65安装在光电码盘5的另一侧，且光敏二极管64电连接光电转换电路，光电转换电路板65电连接显示控制设备；光电码盘5的盘径上环比刻制若干主信号光栅51和单独的零点信号光栅52，固定光栅63上刻制A相间缝隙631和B相间缝隙632。

光电码盘5和固定光栅63均采用金属或玻璃或聚合物制成，可根据工作需要，采用不同材质的光电码盘5；防护罩3和驱动器主体1焊接或一体成型，可根据工作需要，将防护罩3内的光电检测装置安装于驱动器主体1内部，使得本装置一体成型；驱动器主体1为伺服电机；零点信号光栅52的宽度大于主信号光栅51的宽度，零点信号光栅52用于产生定位或零位信号，从而使得光电检测装置通过此信号产生回零或复位操作；A相间缝隙631和B相间缝隙632对应固定光栅63的中轴线中心对称，且宽度相等，A相间缝隙631和B相间缝隙632使得光电检测装置可以根据双通道输出光码状态的改变来判断转动轴的旋转方向。

具体原理：本实用新型在使用时，启动驱动器主体1，驱动器主体1带动转动轴2转动，转动轴2将带动同轴固定连接的光电码盘5转动，当发光二极管61发出的光源经过聚光透镜62的聚光后照射到光电码盘5上，光电码盘5上的主信号光栅51穿过光源，光源通过固定光栅上的A相间缝隙631和B相间缝隙632照射到光敏二极管64，光敏二极管64将光信号抓换为电信号，产生的电信号传输到光电转换电路板65，光电转换电路板65再将此信号传输到显示控制设备，因为光电码盘5的转动，使得主信号光栅51最终产生的电信号为间断的脉冲信号，从而可以通过显示控制设备上的脉冲信号的计量数来检测出转动轴2的转动速度，根据A相间缝隙631和B相间缝隙632输出光码状态的改变，可以判断转动轴2的旋转方向，进而提高直流无刷电机的速度控制性能；通过在光电码盘5上刻制零点信号光栅52，且零点信号光栅52的宽度大于主信号光栅51的宽度，从而使得光源经过零点信号光栅52时，最终形成和主要脉冲信号不一样的零点信号，从而可将此信号驱动器主体1的复位信号或者零点信号，进而实现直流无刷电机的位置控制功能。

本实用新型通过加装光电检测装置和光电码盘，将转动轴的机械几何位移量转换为脉冲信号，从而提高了直流无刷电机的速度控制性能，并实现了位置控制。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。