一种舵机限位结构以及限位方法技术

本发明专利技术公开了一种舵机限位结构，包括舵机本体，所述的舵机本体内设置有齿轮减速机构，所述的齿轮减速机构包括用于安装舵机输出轴的输出齿轮，在所述的舵机本体内设置有与输出齿轮啮合且不参与减速的辅助齿轮，在所述的辅助齿轮上设置有检测辅助齿轮旋转角度的编码器，在所述的辅助齿轮上还设置有限位挡杆，在所述的舵机本体内设置有与限位挡杆配合限位柱，在所述的舵机本体内设置有微动开关，在所述的输出齿轮上设置有能触发微动开关的触点；所述的微动开关

【技术实现步骤摘要】
一种舵机限位结构以及限位方法


[0001]本专利技术涉及舵机领域，尤其涉及舵机的限位结构和限位方法
。

技术介绍

[0002]舵机在一些航行器运行过程中控制其航向和姿态多采用速度闭环控制系统，由于速度控制系统在全产品运行过程中无位置反馈，由于舵机执行机构工作的角度范围比较小，全产品装配后也不允许有大范围的角度运行，如果超过这个角度范围，有可能造成舵片的卡滞，造成不可逆的故障
。
现有的舵机一般都会采用一种限位结构来实现限位，避免超出角度范围，但是其可靠性降低，一旦失灵又会使舵机无法正常运行
。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中的不足，提供一种能够实现多级防护可靠性高的舵机限位结构及其限位方法，本专利技术所采用的技术方案使：
[0004]一种舵机限位结构，包括舵机本体，所述的舵机本体内设置有齿轮减速机构，所述的齿轮减速机构包括用于安装舵机输出轴的输出齿轮，在所述的舵机本体内设置有与输出齿轮啮合且不参与减速的辅助齿轮，在所述的辅助齿轮上设置有检测辅助齿轮旋转角度的编码器，在所述的辅助齿轮上还设置有限位挡杆，在所述的舵机本体内设置有与限位挡杆配合限位柱，在所述的舵机本体内设置有微动开关，在所述的输出齿轮上设置有能触发微动开关的触点；所述的微动开关
、
编码器以及限位柱对输出齿轮的限位角度依次增大
。
[0005]进一步的，所述的编码器以及限位挡杆限位角度依次增加
0.5
度
。
[0006]一种舵机限位方法，在舵机中采用电子限位
、
软件限位以及机械限位实现三级限位，且电子限位
、
软件限位和机械限位的依次加大舵机极限角度
。
[0007]进一步的，所述的电子限位采用微动开关限位，所述的软件限位采用编码器和控制软件实现限位，所述的机械限位采用限位柱和限位档杆实现限位
。
[0008]采用上述结构和方法对舵机能够分别通过电子
、
软件以及机械方式实现三级限位，进而为确保舵机在合理的角度范围内工作提供更加可靠的保障
。
附图说明
[0009]图1为舵机内部结构示意图；
[0010]图2为舵机端盖结构示意图
。
具体实施方式
[0011]为了能够更好的理解本专利技术构思下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案做进一步详细说明：
[0012]如图1和图2所示的舵机本体1内包括输入端齿轮组1‑8和齿轮减速机构1‑1，输入端齿轮组1‑8通过涡轮蜗杆结构1‑9与齿轮减速机构1‑1连接，输入端齿轮组1‑8与驱动电机
2
连接，驱动电机输入动力驱动输入端齿轮组1‑
8、
蜗轮蜗杆1‑9以及齿轮减速机构1‑1，最终由齿轮减速机构1‑1中的输出齿轮1‑1‑1将动力通过输出轴输出转动角度执行舵机动作，为了确保舵机在合理的运行角度范围内运行，在舵机中实现三级限位，分别为电子限位
、
软件限位以及机械限位，其中电子限位通过一对微动开关1‑6实现，如图2所示的一对微动开关1‑6配合如图1所示的输出齿轮1‑1‑1上的触点1‑7，使得输出齿轮1‑1‑1只能在这对微动开关1‑6角度范围内转动，当触点1‑7碰触微动开关1‑6后驱动电机便停止动作，避免输出齿轮1‑1‑1过度转动，而当微动开关1‑6失效后为进一步进行限位，采用的软件限位，即是通过编码器1‑4感应转动角度由控制驱动电机的控制程序给驱动电机命令使其在合理角度范围内动作，具体的如图1所示在输出齿轮1‑1‑1上啮合有不参与减速的辅助齿轮1‑2，编码器1‑4通过采集辅助齿轮1‑2的转动角度结合辅助齿轮1‑2与输出齿轮1‑1‑1的减速获得输出齿轮1‑1‑1的转动角度，从而向软件反馈角度信号来控制驱动电机的转动实现限位
。
当微动开关1‑6和编码器1‑4都失效时为了进一步限位，如图2所示在输出齿轮1‑1‑1上设置有一对限位挡杆1‑3，在端盖1‑
10
上设置有一个置于这对限位挡杆1‑3之间的限位柱1‑5，通过限位柱1‑5对限位挡杆1‑3的机械限位阻止辅助齿轮1‑2转动，再通过辅助齿轮1‑2和输出齿轮1‑1‑1啮合关系阻止输出齿轮1‑1‑1转动达到限位
。
[0013]上述三级限位并非都是处于同一个限位角度范围内，而是依次递增限位角度，即微动开关1‑6执行的电子限位的限位角度小于编码器1‑4执行的软件限位的限位角度小于限位柱1‑5执行的机械限位的限位角度，一般每一级别的限位角度比上一级的限位角度大
0.5
度左右，角度不宜过大避免后一级限位超出合理限位范围达不到限位目的，也不宜过小避免相邻两级限位同时作用达不到多级限位目的
。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种舵机限位结构，包括舵机本体
(1)
，所述的舵机本体
(1)
内设置有齿轮减速机构
(1
‑
1)
，所述的齿轮减速机构
(1
‑
1)
包括用于安装舵机输出轴的输出齿轮
(1
‑1‑
1)
，其特征在于：在所述的舵机本体
(1)
内设置有与输出齿轮
(1
‑1‑
1)
啮合且不参与减速的辅助齿轮
(1
‑
2)
，在所述的辅助齿轮
(1
‑
2)
上设置有检测辅助齿轮
(1
‑
2)
旋转角度的编码器
(1
‑
4)
，在所述的辅助齿轮
(1
‑
2)
上还设置有限位挡杆
(1
‑
3)
，在所述的舵机本体
(1)
内设置有与限位挡杆
(1
‑
3)
配合限位柱
(1
‑
5)
，在所述的舵机本体
(1)
内设置有微动开关
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙文钊，郝程鹏，司昌龙，张琪，武媛洁，付郭智，张陶鹏，
申请(专利权)人：中国科学院声学研究所，
类型：发明
国别省市：