音圈电机如何实现高精度力控软着陆应用

音圈电机因其具有高频响、高精度的特点在市场上广泛应用，尤其是在医疗、半导体、航空、汽车、自动化设备等领域。当然这只是音圈电机的部分应用，其实它还可以应用到检测技术上，具体是怎样实现的呢？

什么是音圈电机？

所谓音圈电机(Voice Coil Motor)因其结构类似于喇叭的音圈而得名。是一种特殊形式的直接驱动电机,能将电能直接转化成直线运动机械能而不需要任何中间转换机构的传动装置。

音圈电机有什么特点？

其具有高响应、高速度、高加速度、结构简单、体积小、力特性好、控制方便等优点。近年来，随着音圈电机技术的迅速发展，音圈电机被广泛用在精密定位系统和许多不同形式的高加速、高频率、快速和高精度定位运动系统中。

音圈电机的结构

它首先是一个音圈电机，其次它又是集音圈电机、光栅读头、光栅尺、导轨内置气路和电子线路等的组合体。直线型执行器。1）直线运动，只需要一轴的控制器控制。 2）位置反馈是闭环的。3）可以内置气路。4）可以安装回复弹簧。5）双线圈。6）轴端。7）接口。

什么是执行器“软着落”

软着陆指的是执行器的轴或者夹指以可程序化的高速度、低力量的方式接近物体表面。 类似于运动员跳伞、宇宙飞船月球登陆。这种独特的功能对精密易碎或高价值的零件的组装相当有帮助。那么音圈电机如何实现软着陆呢？在速度模式下控制较低力量接近物体表面，同时持续地监控位置误差，一旦接触到物体表面时，位置误差增大到预先设置的值时，执行轴就会保持在物体表 面那个位置。“软着落”的好处是按照物体表面的位置，接触表面；由于表面位置的误差，会过冲和不及；所用时间太长，影响生产效益；保证速度、确保精度。

音圈电机的另一个好处是可以控制力量。在同一位置上，电机可以输出不同的力量；在任何位置上，电机可以输出恒定的力量。力的波动可以被控制在±2克；力的重复性也可以控制在±2克。 如果安装力的传感器可形成力的闭环。目前主要应用于检测和测量行业，例如：汽车零部件的100%检测、手机按键的检测、手机触摸屏检测等。

        目前，围绕着手机触摸屏的测试，在测试行业中已经呈现出各种测试要求，归纳如下：

      1）电机接触触摸屏表面时，采用“软着陆”功能，力小于0.5N。

      2）在触摸屏上施压：1N， 2N， ……, 10N。

     3）施压时间30秒，力的波动小于±0.02N。（最高可达0.005N）。

     4）力的重复性小于±0.02N。

     5）0~5N的施压速度大约10毫秒。

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