專利名稱：一種定位控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用低速直流電機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)精確旋轉(zhuǎn)定位的技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種定 位控制裝置。
二背景技術(shù)：
精確旋轉(zhuǎn)定位技術(shù)是在現(xiàn)代先進(jìn)機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域經(jīng)常采用的一項(xiàng)重要技術(shù)?，F(xiàn)有的 精確運(yùn)動(dòng)和定位裝置一般利用控制程序來控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的精確運(yùn)動(dòng)和定位。 該類精確運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有可實(shí)現(xiàn)任意準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)量可任意設(shè)定)的優(yōu)點(diǎn)，市場應(yīng)用 廣泛。 '
目前鄉(xiāng)村普遍使用的電視機(jī)室外接收天線、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等設(shè)備需要實(shí)
現(xiàn)某些特定位置的準(zhǔn)確移動(dòng)及定位功能，在公幵號為CN2079360和公開號為 CN2893960的實(shí)用新型專利中，公開了一種遙控天線定位轉(zhuǎn)向控制器和一種衛(wèi)星天線 定位裝置，分別通過控制程序及控制芯片實(shí)現(xiàn)精確定位，具有較好的定位效果。但這 種方法也增加了定位裝置的制作成本，操作也較復(fù)雜，不適用于一些對運(yùn)動(dòng)精確要求 較低且不需要實(shí)現(xiàn)任意位置準(zhǔn)確移動(dòng)的裝置。
三、 發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的制作成本較高、操作復(fù)雜、適用面窄的不足，本發(fā)明提 出了一種定位控制裝置。
本發(fā)明包括執(zhí)行電機(jī)、電機(jī)外接的A電極、電機(jī)外接的B電極、絕緣單芯導(dǎo)線、 固定電刷、滑環(huán)、連接螺栓、滑動(dòng)多觸頭電刷、軌道式的電極板、電機(jī)主軸和電極板 的接線插頭。其中，圓形軌道式的電極板與所選用的電機(jī)主軸同圓心，半徑大小根據(jù) 電極的數(shù)量確定。電極板中心處有電機(jī)主軸的軸孔，以保證電機(jī)主軸可以與電極板中 心軸孔之間無接觸地自由轉(zhuǎn)動(dòng)；電極板上制作有多條同心圓環(huán)形軌道式的電極。電極 的制作釆用電路板制板的工藝將銅鍍在電極板上，相鄰軌道式電極之間的間距不小于 lmm。依次在相鄰電極上刻有斷口，并且相鄰兩個(gè)斷口的中心線所成的夾角等于360 度除以電極的條數(shù)；該斷口的長度大于滑動(dòng)多觸頭電刷的寬度；最外層電極的斷口的 中心線與位于軌道板上的某個(gè)螺栓孔的中心線相重合。斷口在此可起到一個(gè)類似電路 開關(guān)的作用，使滑動(dòng)多觸頭電刷隨電機(jī)主軸滑到斷口處可自動(dòng)停止。在各條電極上分 別選取一個(gè)軌道連接點(diǎn)，在該點(diǎn)處穿透電極板，并將該電極板背面的連接點(diǎn)通過導(dǎo)線與電極板正面的電極連接；所有連接線做成一個(gè)接線插頭。各條電極上的連接點(diǎn)應(yīng)相
對集中，并保證每個(gè)電極的連接點(diǎn)只與其對應(yīng)電極有良好的導(dǎo)電性。
A電極和B電極位于電機(jī)外側(cè)，通過絕緣單芯導(dǎo)線將B電極與固定電刷相連。固 定電刷位于電機(jī)主軸旁的電機(jī)殼體上，并且固定電刷與電機(jī)主軸之間留有安全距離。
導(dǎo)電性良好的圓環(huán)形滑環(huán)的內(nèi)徑略小于電機(jī)主軸的外徑，并與電機(jī)主軸過盈配合， 滑環(huán)的外圓周須能與固定電刷有良好的接觸，以達(dá)到良好的導(dǎo)電效果?；h(huán)的內(nèi)壁涂 敷有絕緣材料。
滑動(dòng)多觸頭電刷包括了電刷軸套、電刷頭、軸套緊固頭和緊固螺栓，其中電刷軸 套的內(nèi)徑略大于電機(jī)主軸的外徑，細(xì)長桿狀的電刷頭位于電刷軸套的外圓周一側(cè)，電 刷頭的中心線通過電刷軸套的中心；電刷軸套的內(nèi)壁涂敷絕緣材料；在電刷軸套的外 圓周的另一側(cè)有軸套緊固頭。
在電刷頭與電極板相接觸的表面焊接導(dǎo)電層，確保電刷與電極板上所有電極均接 觸良好。
將圓環(huán)形的滑環(huán)套在電機(jī)主軸上靠近電機(jī)的一端，并且兩者之間過盈配合；該滑 環(huán)的外圓周表面須與固定電刷相接觸。依次將電刷軸套和電極板套裝在電機(jī)主軸上， 并使滑動(dòng)多觸頭電刷的下表面與電極板的上表面接觸；滑環(huán)與滑動(dòng)多觸頭電刷之間及
固定電刷與滑動(dòng)多觸頭電刷之間均至少保持3mm的間距。環(huán)滑與滑動(dòng)多觸頭電刷之間
用絕緣單芯導(dǎo)線連接。將電極板通過四根連接螺栓固定在電機(jī)殼體上，在裝配電極板 時(shí)還要保證電極板與電機(jī)主軸垂直并且同圓心，并在電極板的背面制作接線插頭。
本發(fā)明的工作過程主要利用了電路開關(guān)和閉合的原理，在A電極接電池的正極， 并根據(jù)定位需要，通過代入相鄰兩電極相差角度進(jìn)行計(jì)算，合理地選擇電路板的電極， 將電池負(fù)極與所選電極的接線插頭相連。當(dāng)接線插頭接通時(shí)，電機(jī)開始工作，并最終 使滑動(dòng)多觸頭電刷停在預(yù)定電極的斷口位置，從而達(dá)到定位目的，具有制造成本低廉， 使用簡便，通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
四

圖1定位控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖 圖2電極板電極正面鋪設(shè)示意圖 圖3電極板電極反面鋪設(shè)示意圖圖4滑動(dòng)多觸頭電刷示意圖
1.電機(jī)
5.固定電刷 9.多觸頭電刷 13.連接螺栓孔 17.連接點(diǎn)
2. A電極 6.滑環(huán) 10.電極板 14.電極 18.電極板軸孔
4.絕緣單芯導(dǎo)線 8.連接螺栓 12.接線插頭 16.連接線 20.電刷頭
3. B電極 7.絕緣單芯導(dǎo)線 11.電機(jī)主軸 15.斷PI 19.電刷軸套 21.電刷軸套緊固頭22.緊固螺栓 五具體實(shí)施方式
實(shí)施例一
本實(shí)施實(shí)例是一種用于鄉(xiāng)村普遍使用的電視機(jī)室外接收天線的旋轉(zhuǎn)角定位控制的 裝置，可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度為60度的精確旋轉(zhuǎn)定位。
本實(shí)施實(shí)例包括執(zhí)行電機(jī)l、電機(jī)外接的A電極2、電機(jī)外接的B電極3、絕緣 單芯導(dǎo)線4、固定電刷5、滑環(huán)6、絕緣單芯導(dǎo)線7、連接螺栓8、滑動(dòng)多觸頭電刷9、 電極板10、電機(jī)主軸11和接線插頭12 (附圖1)。
電機(jī)1選用普通的減速電機(jī)，其轉(zhuǎn)速為每分鐘30轉(zhuǎn)以下。A電極2和B電極3 位于電機(jī)l外側(cè)，通過絕緣單芯導(dǎo)線4將B電極3與固定電刷5相連。固定電刷5通 過螺紋連接固定在電機(jī)主軸11旁的電機(jī)殼體上，并且該電刷5應(yīng)與滑環(huán)6有良好的接 觸，以達(dá)到良好的導(dǎo)電效果。
用銅制作的滑環(huán)6為圓環(huán)形，其內(nèi)徑略小于電機(jī)主軸11的外徑，外圓周面須能與 滑環(huán)有良好的接觸，以達(dá)到良好的導(dǎo)電效果?；h(huán)的內(nèi)壁涂敷有環(huán)氧樹脂。
滑動(dòng)多觸頭電刷9由軸套19、電刷頭20、軸套緊固頭21和緊固螺栓22組成，軸 套19的內(nèi)徑略大于電機(jī)主軸11的外徑，兩者之間間隙配合；細(xì)長桿狀的電刷頭20 位于軸套19的外圓周一側(cè)，并且滑動(dòng)多觸頭電刷的寬度小于斷口 15的寬度，以保證 滑動(dòng)多觸頭電刷能正常停在所預(yù)定的斷口 15;在電刷軸套19的外圓周的另一側(cè)有軸 套緊固頭21，組成軸套緊固頭21的兩個(gè)銅片之間有4mm的開口，分別在兩個(gè)銅片的 對應(yīng)位置上打有相互重合的通孔，并通過緊固螺栓22將電刷軸套19固定在電機(jī)主軸 11上；電刷頭的中心線通過電刷軸套的中心?；瑒?dòng)多觸頭電刷軸套19選用導(dǎo)電性良 好的銅制作，并在滑動(dòng)多觸頭電刷軸套19的內(nèi)壁涂敷環(huán)氧樹脂。在電刷頭20與電極板10相接觸的表面焊接lmm厚的具有良好彈性的導(dǎo)電層，以使電刷頭20的下表面與 電極板10有良好的接觸。
附圖2和附圖3所示的電極板10為圓形軌道式，其半徑為3cm，鋪設(shè)有6條電極 14;電機(jī)主軸的最小旋轉(zhuǎn)角度為60度。圓形軌道式的電極板10同所選用電機(jī)的外徑 同圓心，中心處有大于電機(jī)主軸的軸孔18，以保證電機(jī)主軸與電極板中心軸孔之間無 接觸地自由轉(zhuǎn)動(dòng)。制作電極板10時(shí)，采用電路板制板的工藝將銅鍍在電極板上，形成 6條圓形電極；每條電極厚2mm，寬2mm，相鄰各電極的半徑相差2mm。按順時(shí)針 依次在相鄰軌道上每60度刻一個(gè)斷口 15，該斷口是將圓弧形的電極截?cái)喽?，其?心線過電極板的圓心；斷口 15的長度大于多觸頭電刷的寬度，并使最外層電極的斷口 15的中心線與位于軌道板上的一個(gè)螺栓孔13的中心線相重合。在各條電極上分別選 取一個(gè)連接點(diǎn)17，在該點(diǎn)處穿透電極板IO，并將該電極板的背面的連接點(diǎn)17通過連 接線16與電極板IO正面的電極連接；所有連接線做成一個(gè)接線插頭。各條電極上的 連接點(diǎn)17應(yīng)相對集中，.并保證每個(gè)連接點(diǎn)只與其對應(yīng)電極有良好的導(dǎo)電性(附圖3)。
裝配時(shí)
將滑動(dòng)多觸頭電刷的軸套19套裝在電機(jī)主軸11上，并使滑動(dòng)多觸頭電刷9的表 面與電極板10的表面接觸；用固定螺栓22將滑動(dòng)多觸頭電刷的軸套19通過電刷軸套 緊固頭21固定在電機(jī)主軸11上。圓環(huán)形的滑環(huán)6套在電機(jī)主軸11上靠近電機(jī)1的一 端，并且兩者之間過盈配合；該滑環(huán)6的外圓周表面須與固定電刷5相接觸。在環(huán)滑 6與滑動(dòng)多觸頭電刷9之間用絕緣單芯導(dǎo)線7連接。將電極板10通過四根連接螺栓8 固定在電機(jī)1上，并在電極板10的下端制作接線插頭12。
本實(shí)施實(shí)例的工作過程主要利用了電路開關(guān)和閉合的原理，在A電極2接電池的 正極，并根據(jù)定位需要，通過代入相鄰兩電極相差角度進(jìn)行計(jì)算，合理地選擇電極14， 將電池負(fù)極與所選電極的接線插頭12相連。當(dāng)接線插頭12接通時(shí)，電機(jī)1開始工作， 并最終使滑動(dòng)多觸頭電刷9停在預(yù)定電極14的斷口 15位置，從而達(dá)到定位目的。
實(shí)施例二
本本實(shí)施實(shí)例是一種用于鄉(xiāng)村普遍使用的電視機(jī)室外接收天線的旋轉(zhuǎn)角定位控制 的裝置，可實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)角度為45度的精確旋轉(zhuǎn)定位。
本實(shí)施實(shí)例包括執(zhí)行電機(jī)1、電機(jī)外接的A電極2、電機(jī)外接的B電極3、絕緣單芯導(dǎo)線4、固定電刷5、滑環(huán)6、絕緣單芯導(dǎo)線7、連接螺栓8、滑動(dòng)多觸頭電刷9、 電極板10、電機(jī)主軸11和接線插頭12 (附圖1)。
電機(jī)1選用普通的減速電機(jī)，其轉(zhuǎn)速為每分鐘30轉(zhuǎn)以下。A電極2和B電極3 位于電機(jī)l外側(cè)，通過絕緣單芯導(dǎo)線4將B電極3與固定電刷5相連。固定電刷5通 過螺紋連接固定在電機(jī)主軸11旁的電機(jī)殼體上，并且該電刷5應(yīng)與滑環(huán)6有良好的接 觸，以達(dá)到良好的導(dǎo)電效果。
用銅制作的滑環(huán)6為圓環(huán)形，其內(nèi)徑略小于電機(jī)主軸11的外徑，外圓周面須能與 滑環(huán)有良好的接觸，以達(dá)到良好的導(dǎo)電效果。滑環(huán)的內(nèi)壁涂敷有環(huán)氧樹脂。
滑動(dòng)多觸頭電刷9由軸套19、電刷頭20、軸套緊固頭21和緊固螺栓22組成，軸 套19的內(nèi)徑略大于電機(jī)主軸11的外徑，兩者之間間隙配合；細(xì)長桿狀的電刷頭20 位于軸套19的外圓周一側(cè)，并且滑動(dòng)多觸頭電刷的寬度小于斷口 15的寬度，以保證 滑動(dòng)多觸頭電刷能正常停在所預(yù)定的斷口 15;在電刷軸套19的外圓周的另一側(cè)有軸 套緊固頭21，組成軸套緊固頭21的兩個(gè)銅片之間有4mm的開口，分別在兩個(gè)銅片的 對應(yīng)位置上打有相互重合的通孔，并通過緊固螺栓22將電刷軸套19固定在電機(jī)主軸 11上；電刷頭的中心線通過電刷軸套的中心?；瑒?dòng)多觸頭電刷軸套19選用導(dǎo)電性良 好的銅制作，并在滑動(dòng)多觸頭電刷軸套19的內(nèi)壁涂敷環(huán)氧樹脂。在電刷頭20與電極 板IO相接觸的表面焊接lmm厚的具有良好彈性的導(dǎo)電層，以使電刷頭20的下表面與 電極板10有良好的接觸。
附圖2和附圖3所示的電極板10為圓形軌道式，其半徑為3cm，鋪設(shè)有8條電極 14;電機(jī)主軸的最小旋轉(zhuǎn)角度為45度。圓形軌道式的電極板10同所選用電機(jī)的外徑 同圓心，中心處有大于電機(jī)主軸的軸孔18，以保證電機(jī)主軸與電極板中心軸孔之間無 接觸地自由轉(zhuǎn)動(dòng)。制作電極板10時(shí)，采用電路板制板的工藝將銅鍍在電極板上，形成 8條圓形電極；每條電極厚lmm，寬丄5mm，相鄰各電極的半徑相差15mm。按順時(shí) 針依次在相鄰軌道上每45度刻一個(gè)斷口 15，該斷口是將圓弧形的電極截?cái)喽?，?中心線過電極板的圓心；斷口 15的長度大于多觸頭電刷的寬度，并使最外層電極的斷 口 15的中心線與位于軌道板上的一個(gè)螺栓孔13的中心線相重合。在各條電極上分別 選取一個(gè)連接點(diǎn)17，在該點(diǎn)處穿透電極板IO，并將該電極板的背面的連接點(diǎn)17通過 連接線16與電極板10正面的電極連接；所有連接線做成一個(gè)接線插頭。各條電極上的連接點(diǎn)17應(yīng)相對集中，并保證每個(gè)連接點(diǎn)只與其對應(yīng)電極有良好的導(dǎo)電性(附圖3)。 裝配時(shí)
將滑動(dòng)多觸頭電刷的軸套19套裝在電機(jī)主軸11上，并使滑動(dòng)多觸頭電刷9的表 面與電極板10的表面接觸；用固定螺栓22將滑動(dòng)多觸頭電刷的軸套19通過電刷軸套
緊固頭21固定在電機(jī)主軸11上。圓環(huán)形的滑環(huán)6套在電機(jī)主軸11上靠近電機(jī)1的一 端，并且兩者之間過盈配合；該滑環(huán)6的外圓周表面須與固定電刷5相接觸。在環(huán)滑 6與滑動(dòng)多觸頭電刷9之間用絕緣單芯導(dǎo)線7連接。將電極板10通過四根連接螺栓8 固定在電機(jī)1上，并在電極板10的下端制作接線插頭12。
本實(shí)施實(shí)例的工作過程主要利用了電路開關(guān)和閉合的原理，在A電極2接電池的 正極，并根據(jù)定位需要，通過代入相鄰兩電極相差角度進(jìn)行計(jì)算，合理地選擇電極14， 將電池負(fù)極與所選電極的接線插頭12相連。當(dāng)接線插頭12接通時(shí)，電機(jī)1開始工作， 并最終使滑動(dòng)多觸頭電刷9停在預(yù)定電極14的斷口 15位置，從而達(dá)到定位目的。
權(quán)利要求1. 一種定位控制裝置，包括電機(jī)(1)、電機(jī)外接電極和絕緣導(dǎo)線(4)，其特征在于還包括固定電刷(5)、滑環(huán)(6)、滑動(dòng)多觸頭電刷(9)和電極板(10)，將滑動(dòng)多觸頭電刷的軸套(19)固定在電機(jī)主軸(11)上，并使滑動(dòng)多觸頭電刷(9)的表面與電極板(10)的表面接觸；滑環(huán)(6)套裝在電機(jī)主軸(11)上，該滑環(huán)的外圓周表面須與固定電刷(5)相接觸；滑環(huán)(6)與滑動(dòng)多觸頭電刷(9)之間通過絕緣單芯導(dǎo)線(7)連接；將電極板(10)固定在電機(jī)(1)上，并在電極板(10)的下端制作接線插頭(12)；電機(jī)外接B電極(3)與固定電刷(5)相接。
2. 如權(quán)利要求1所述定位控制裝置，其特征在于電極板(10)上有多條同心圓環(huán)形軌 道式的電極(14);依次在相鄰電極(14)上刻有長度大于滑動(dòng)多觸頭電刷(9)寬 度的斷口(15)，并且相鄰兩個(gè)斷口的中心線所成的夾角等于360度除以電極的條數(shù)； 在各條電極(14)上分別選取一個(gè)軌道連接點(diǎn)(17)，在該點(diǎn)處穿透電極板(10)， 并將該電極板的背面的連接點(diǎn)通過連接線(16)與電極板的正面的電極(14)連接。
3. 如權(quán)利要求1所述定位控制裝置，其特征在于滑動(dòng)多觸頭電刷由軸套(19)、電刷 頭(20)、電刷軸套緊固頭(21)和緊固螺栓(22)組成，細(xì)長桿狀的電刷頭(20) 位于軸套(19)的外圓周一側(cè)；電刷頭的中心線通過電刷軸套(19)的中心。
4. 如權(quán)利要求l所述定位控制裝置，其特征在于在電刷軸套(19)外圓周的另一側(cè)有 軸套緊固頭(21)，并且在軸套(19)內(nèi)壁涂敷環(huán)氧樹脂。
5. 如權(quán)利要求l所述定位控制裝置，其特征在于電極板(10)與所選用電機(jī)的主軸同 圓心；電極板(10)上相鄰各條電極的半徑差不小于lmm。
6. 如權(quán)利要求l所述定位控制裝置，其特征在于斷口 (15)是將圓弧形的電極截?cái)喽?成，其中心線過電極板的圓心。
專利摘要本實(shí)用新型是一種定位控制裝置，在電極板上制作多條同心圓環(huán)形軌道式的電極(14)，依次在相鄰電極(14)上刻有斷口(15)；在各條電極上均有軌道連接點(diǎn)(17)，并將連接點(diǎn)通過導(dǎo)線與電極(14)連接。滑動(dòng)多觸頭電刷(9)的表面與電極板(10)的表面接觸，滑環(huán)的外圓周表面須與固定電刷(5)相接觸；環(huán)滑(6)與滑動(dòng)多觸頭電刷(9)之間通過導(dǎo)線(7)連接；將電極板(10)固定在電機(jī)(1)上，并在電極板(10)的下端制作接線插頭(12)；電機(jī)外接B電極(3)與固定電刷(5)相接。當(dāng)接線插頭接通時(shí)，電機(jī)開始工作，并最終使滑動(dòng)多觸頭電刷停在預(yù)定電極的斷口位置，從而達(dá)到定位目的，具有制造成本低廉，使用簡便，通用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
文檔編號H01Q3/02GK201229498SQ200820028999
公開日2009年4月29日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者嚴(yán)靜妮, 劉冠杉, 宋保維, 光 潘, 胡海豹, 黃橋高 申請人:西北工業(yè)大學(xué)