57相连，电容55与充电电路58相连。进一步地，开关电路可以为H桥电路。
[0059]本实施例还公开一种集成电路芯片，用于检测直线电机100的拖动负荷的质量Mf和外界施加直线电机100的作用力Fw，包括控制驱动线圈的控制电路、检测模块、存储器和处理模块，所述控制电路包括控制所述驱动线圈的开关电路、连接所述开关电路两端的电容和对所述电容充电的供电电路，所述检测模块测量所述电容充电电压和所述开关电路导通时间Tcin以及时间1^对应的速度变化值△ Vcin，所述检测模块还测量所述开关电路关闭后一段时间Toff对应的速度变化值Λ Vclff，并将该时间Tcir^PTciff及Δ Vcir^P Δ Vclff存储于所述存储器中，所述处理模块根据所述开关电路的导通时间Tcin、所述电容的充电电压，得到驱动电磁力Fq及电磁阻力Fz的值，再根据公式(FQ-Fw)*Ton=MF* A Vcjn与(Fz+Fw)*Toff=Mf* A Voff计算出所述负荷的质量Mf和所述外界施加作用力Fw。
[0060]进一步地，集成电路芯片可以与外部计算机或服务器相连，通过计算机或服务器来控制集成电路芯片，进而控制直线电机100。
[0061]进一步地，开关电路可以为H桥电路，以更好的控制驱动线圈32的导通时间和电流方向，进而可以更好的控制转子30和移动位置与方向。
[0062]进一步地，该集成控制芯片中还设有温度检测模块，以检测直线电机100运行时的温度，以使该集成控制芯片更好的检测出驱动电磁力Fq及电磁阻力Fz，进而使检测出的所述拖动负荷的质量Mf和所述外界施加作用力Fw更准确。
[0063]进一步地，该集成控制芯片使用在该直线电机100上时，可以实现上述控制方法，以精确控制该直线电机100。
[0064]进一步地，可以打磨或电镀导磁环21的内表面与隔离环22的内表面，使导磁环21的内表面与隔离环22的内表面配合形成光栅标尺，在支撑骨架31中开设有容置腔33，容置腔33中设有配合光栅标尺检测转子30移动位置的光栅检测装置。将导磁环21的内表面与隔离环22的内表面作为光栅标尺，结构简单，并且使检测系统体积减小，而光栅检测装置可以检测出光栅标尺的位置，进而精确控制转子30的位置。具体地，选择好定子20的导磁环21的内表面与隔离环22的内表面的光线反射参数，光栅检测装置向光栅标尺发出光，经过透镜聚焦，一部分投射到光栅标尺上，反射回的光经过光栅检测装置的指示光栅和透镜聚焦后，再由光电位置检测电路接收，对定子20和转子30之间的轴向相对位移和运动方向进行高分辨率实时检测。另外一部分光投射到代表绝对位置信息编码的位置上，反射回的光也由光电位置检测电路接收并解析出绝对位置信息。集成控制芯片或控制器根据上述检测数据可以实时得到转子30位置、速度、加速度等运动参数。更进一步地，可以在集成控制芯片中集成光电位置检测电路，而仅将光栅检测装置的透镜单独安装在支撑骨架31中。
[0065]光栅检测装置也可以与控制器或集成控制芯片相连，可以在集成控制芯片中设置光电位置检测电路，从而可以通过集成控制芯片来实时检测转子30位置、速度、加速度等运动参数。在其它实施例中，也可以在定子20的内表面贴膜，使导磁环21的内表面与隔离环22的内表面配合形成光栅标尺。
[0066]进一步地，本实施例的直线电机100可以使用上述集成电路芯片。
[0067]实施例四:
[0068]请参阅图13，本实施例的直线电机100与实施例一的直线电机的区别为:本实施例的直线电机100的导磁臂41靠近支撑轴13的一端没有设置永磁体，则当控制线圈42断电时，无法实现转子30位置自动保持的功能。当该直线电机100使用上述实施例二的行程控制装置10时，该直线电机100不仅可以实现直线运动，还可以实现步进电机的转动运动。
[0069]本实施例的直线电机100的其它结构与实施例三的直线电机的其它结构相同，在此不再累赘。
[0070]智能机械是指计算机通过控制总线可以控制机械相对位置的装置。一般来说，智能机械还要求体积小、多轴多关节多自由度、运动响应速度快、承受负荷大并且负荷变化快、空间位置的控制精度要求高。智能机械包括各种仿生机械、数控机床、自动化产生线以及能够替代人类体力劳动或完成不同功能的装置，例如机械手、手术机器人、服务机器人等等。由于智能机械需要的功能复杂，所以需要的运动自由度多。而本发明的直线电机100可以做到微型化、通过驱动线圈32通过大的脉冲电流，产生较大的磁场，从而可以提供更大的动力，因而在同样的体积下可以安装多个直线电机100以使运动自由度更多。另外，该直线电机100还可以快速检测出负载的变化，以实现快速响应与控制。
[0071]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种行程控制装置，其特征在于，包括机壳、安装于所述机壳中的支撑轴、安装于所述支撑轴上的导磁臂、缠绕于导磁臂上的控制线圈、与所述导磁臂配合相互作用的若干导磁环和分隔相邻两所述导磁环的若干隔离环，所述导磁环与所述隔离环交替层叠设置，各所述导磁环与各所述隔离环固定于所述机壳中。2.如权利要求1所述的行程控制装置，其特征在于，所述导磁臂包括沿所述支撑轴的轴向层叠设置的若干导磁片和隔离相邻两片所述导磁片的若干绝缘片。3.如权利要求2所述的行程控制装置，其特征在于，相邻的一片所述导磁片与一片所述绝缘片的厚度之和与相邻的一片所述导磁环与一片所述隔离环的厚度之和相等。4.如权利要求1-3任一项所述的行程控制装置，其特征在于，所述导磁臂成对设置，且所述导磁臂为至少一对，每对的两个所述导磁臂分别设于所述支撑轴的相对两侧。5.如权利要求1-3任一项所述的行程控制装置，其特征在于，各所述导磁环与各所述隔离环均呈圆筒状，所述导磁臂远离所述支撑轴的一端呈与所述导磁环配合的圆弧形。6.如权利要求5所述的行程控制装置，其特征在于，各所述导磁环向内均匀凸设有若干第一凸齿，所述导磁臂远离所述支撑轴的一端凸设有若干第二凸齿;沿所述导磁环的径向:相邻两所述第一凸齿的间距与相邻两所述第二凸齿的间距相等。7.如权利要求1-3任一项所述的行程控制装置，其特征在于，所述导磁臂上靠近所述支撑轴的一端设有永磁体。8.—种直线电机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的行程控制装置，所述支撑轴上安装有转子，所述转子包括安装于所述支撑轴上的支撑骨架和用于产生驱动磁场的驱动线圈，所述驱动磁场沿所述支撑轴的轴向，所述驱动线圈缠绕于所述支撑骨架上，所述隔离环为导电而不导磁的环片。9.如权利要求8所述的直线电机，其特征在于，还包括控制所述驱动线圈的控制电路，所述控制电路包括开关电路、连接所述开关电路两端的电容和对所述电容充电的供电电路。10.如权利要求8所述的直线电机，其特征在于，所述导磁环的内表面与所述隔离环的内表面配合形成光栅标尺，所述支撑骨架中开设有容置腔，所述容置腔中设有配合所述光栅标尺检测所述转子移动位置的光栅检测装置。
【专利摘要】本发明适用于行程控制领域，提供了一种行程控制装置及使用该行程控制装置的直线电机。该行程控制装置，包括机壳、安装于机壳中的支撑轴、安装于支撑轴上的导磁臂、缠绕于导磁臂上的控制线圈、与导磁臂配合相互作用的若干导磁环和分隔相邻两导磁环的若干隔离环，导磁环与隔离环交替层叠设置，各导磁环与各隔离环固定于机壳中。使用交替层叠设置的导磁环与隔离环，并在导磁臂上缠绕控制线圈，可以通过调节控制线圈的磁力与导磁环的相互作用来控制导磁臂的位置，控制准确；该结构可以将导磁臂和控制线圈制作较小，并且将导磁环与隔离环结构制作较小，实现行程控制装置体积的小型化，并且也无需外接动力电机或马达，更为省电。
【IPC分类】H02K41/025
【公开号】CN105610297
【申请号】CN201610101274
【发明人】刘华
【申请人】刘华
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年2月24日