闭环力控音圈电机及音圈电机模组压力控制的方法与流程

1.本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种闭环力控音圈电机及音圈电机模组压力控制的方法。


背景技术：

2.目前，大多数音圈电机采用开环压力控制，无法保持精准的恒定压力，从而无法满足客户对于精准压力控制的要求。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提出一种闭环力控音圈电机及音圈电机模组压力控制的方法，以解决现有技术中音圈电机开环压力控制的问题，实现精确控制音圈电机模组压力的目的。
4.为实现上述目的，本发明提供一种闭环力控音圈电机，所述闭环力控音圈电机包括：电机定子音圈电机模组、驱动器和压力传感器，所述驱动器和压力传感器分别固定在所述音圈电机模组的两端，所述音圈电机模组和驱动器以及压力传感器形成一个全闭环控制。
5.其中，所述音圈电机模组包括：外壳座、滑台，所述驱动器固定在所述音圈电机模组的外壳座上；所述压力传感器固定在音圈电机模组的滑台上。
6.其中，所述音圈电机模组还包括：线架、铜线圈、磁铁、磁轭、编码器、导轨、底座，所述底座安装在所述外壳座上，所述线架、铜线圈、磁铁、磁轭同轴设置，且安装在所述外壳座的内孔中，所述编码器、导轨、滑台安装在所述底座上，且所述滑台与导轨滑动连接。
7.其中，所述压力传感器，用于实时反馈音圈电机模组的实际压力，所述驱动器，用于根据压力传感器反馈的压力实时调节输出电流。
8.其中，所述压力传感器设置在音圈电机的动子内。
9.本发明还提出一种采用如上所述的闭环力控音圈电机实现音圈电机模组压力控制的方法，所述方法包括以下步骤：
10.通过压力传感器实时反馈音圈电机模组的实际压力；
11.通过驱动器根据压力传感器反馈的压力实时调节输出电流。
12.本发明的有益效果是：本发明提出的一种闭环力控音圈电机，包括电机定子音圈电机模组、驱动器和压力传感器；音圈电机模组设置有外壳座、线架、铜线圈、磁铁、磁轭、编码器、导轨、底座、滑台；驱动器固定在音圈电机模组的外壳座上；压力传感器固定在音圈电机模组的滑台上；音圈电机模组和驱动器以及压力传感器形成一个全闭环控制，压力传感器实时反馈音圈电机模组实际压力，驱动器根据压力传感器反馈的压力实时调节输出电流，达到精确控制音圈电机模组压力的目的。本发明解决了现有技术中音圈电机开环压力控制的问题，实现精确控制音圈电机模组压力的目的。
附图说明
13.图1为本发明提供的闭环力控音圈电机的结构示意图。
14.图2为本发明提供的小闭环力控音圈电机的结构分解示意图。
15.图3为本发明闭环力控音圈电机期望开环力控运行流程示意图。
16.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
17.附图标号
18.驱动器1，外壳座2，磁轭3，磁铁4，铜线圈5，线架6，底座7，导轨8，编码器9，滑台10，压力传感器11，音圈电机模组20。
具体实施方式
19.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
20.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“主”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“主”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
21.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
22.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
23.下文公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
24.如图1-图2所示，图1为本发明提供的闭环力控音圈电机的结构示意图。图2为本发
明提供的小闭环力控音圈电机的结构分解示意图。
25.本发明提供一种闭环力控音圈电机，所述闭环力控音圈电机包括：电机定子音圈电机模组20、驱动器1和压力传感器11，所述驱动器1和压力传感器11分别固定在所述音圈电机模组20的两端，所述音圈电机模组20和驱动器1以及压力传感器11形成一个全闭环控制。
26.其中，所述音圈电机模组20包括：外壳座2、滑台10，所述驱动器1固定在所述音圈电机模组20的外壳座2上；所述压力传感器11固定在音圈电机模组20的滑台10上。
27.其中，所述音圈电机模组20还包括：线架6、铜线圈5、磁铁4、磁轭3、编码器9、导轨8、底座7，所述外壳座安装在底座上，所述线架6、铜线圈5、磁铁4、磁轭3同轴设置，磁铁、磁钜是安装在外壳座内孔中，并且是固定的；线架、铜线圈是会直线运动的，所述编码器9、导轨8、滑台10安装在所述底座7上，且所述滑台10与导轨8滑动连接。
28.其中，所述压力传感器11，用于实时反馈音圈电机模组20的实际压力，所述驱动器1，用于根据压力传感器11反馈的压力实时调节输出电流。
29.其中，所述压力传感器11设置在音圈电机的动子内。
30.本发明还提出一种采用如上所述的闭环力控音圈电机实现音圈电机模组20压力控制的方法，所述方法包括以下步骤：
31.通过压力传感器11实时反馈音圈电机模组20的实际压力；
32.通过驱动器1根据压力传感器11反馈的压力实时调节输出电流。
33.其中，在闭环力控音圈电机力控模式运动设置中，用手推动电机，记录抬升后电机的初始位置，以及压住传感器时电机的大致位置，本案例中设置初始位置为2000p，压住传感器时电机的大致位置为16318p。
34.本发明闭环力控音圈电机期望开环力控运行流程可以参照图3所示。具体流程包括：快速下降段、慢速搜索段、压力控制段、慢速上升段、快速上升段，其中：
35.1、在快速下降段，从初始位置2000p开始，以较快速度100mm/s和加速度500mm/s2下降，达到安全切换位置15000p；
36.2、在慢速搜索段，无需停留，以较慢速度1mm/s和加速度1mm/s2慢速搜索压力，搜索到一定压力150un it(0.15a)后，再进行力控模式保压；
37.3、在压力控制段，力控模式下，以上升斜率500un it/s(0.5a/s)达到目标压力300un it(0.3a)并进行保压，维持保压时间1000ms后开始上升；
38.4、在慢速上升段，先以较慢速度1mm/s和加速度1mm/s2慢速上升，上升到安全切换位置15000p；
39.5、在快速上升段，再以较快速度100mm/s和加速度500mm/s2快速上升至初始位置2000p，停留500ms后进行下一次循环运行。
40.本发明的有益效果是：本发明提出的一种闭环力控音圈电机，包括电机定子音圈电机模组20、驱动器1和压力传感器11；音圈电机模组20设置有外壳座2、线架6、铜线圈5、磁铁4、磁轭3、编码器9、导轨8、底座7、滑台10；驱动器1固定在音圈电机模组20的外壳座2上；压力传感器11固定在音圈电机模组20的滑台10上；音圈电机模组20和驱动器1以及压力传感器11形成一个全闭环控制，压力传感器11实时反馈音圈电机模组20实际压力，驱动器1根据压力传感器11反馈的压力实时调节输出电流，达到精确控制音圈电机模组20压力的目
的。本发明解决了现有技术中音圈电机开环压力控制的问题，实现精确控制音圈电机模组20压力的目的。
41.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种闭环力控音圈电机，其特征在于，所述闭环力控音圈电机包括：电机定子音圈电机模组、驱动器和压力传感器，所述驱动器和压力传感器分别固定在所述音圈电机模组的两端，所述音圈电机模组和驱动器以及压力传感器形成一个全闭环控制。2.根据权利要求1所述的闭环力控音圈电机，其特征在于，所述音圈电机模组包括：外壳座、滑台，所述驱动器固定在所述音圈电机模组的外壳座上；所述压力传感器固定在音圈电机模组的滑台上。3.根据权利要求2所述的闭环力控音圈电机，其特征在于，所述音圈电机模组还包括：线架、铜线圈、磁铁、磁轭、编码器、导轨、底座，所述底座安装在所述外壳座上，所述线架、铜线圈、磁铁、磁轭同轴设置，且安装在所述外壳座的内孔中，所述编码器、导轨、滑台安装在所述底座上，且所述滑台与导轨滑动连接。4.根据权利要求2所述的闭环力控音圈电机，其特征在于，所述压力传感器，用于实时反馈音圈电机模组的实际压力，所述驱动器，用于根据压力传感器反馈的压力实时调节输出电流。5.根据权利要求1所述的闭环力控音圈电机，其特征在于，所述压力传感器设置在音圈电机的动子内。6.一种采用如权利要求1-5中任一项所述的闭环力控音圈电机实现音圈电机模组压力控制的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：通过压力传感器实时反馈音圈电机模组的实际压力；通过驱动器根据压力传感器反馈的压力实时调节输出电流。

技术总结
本发明公开了一种闭环力控音圈电机及音圈电机模组压力控制的方法，闭环力控音圈电机包括：电机定子音圈电机模组、驱动器和压力传感器，所述驱动器和压力传感器分别固定在所述音圈电机模组的两端，所述音圈电机模组和驱动器以及压力传感器形成一个全闭环控制。压力传感器实时反馈音圈电机模组实际压力，驱动器根据压力传感器反馈的压力实时调节输出电流，本发明解决了现有技术中音圈电机开环压力控制的问题，实现精确控制音圈电机模组压力的目的。的。的。


技术研发人员：曾燕萍 岑志勇 王书华 王建云
受保护的技术使用者：横川机器人（深圳）有限公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/7/25