专利名称：一种机床主轴转速检测电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测电路，尤其涉及一种机床主轴转速检测电路。
背景技术：
现有技术的主轴转动测量形式是降速发电脉冲检测(检测主轴电机刹车时的拐点脉冲)；这种测量形式简单，不用安装传感器之类的辅助器件，但只能简单检测主轴电机是否停止转动，已经不能满足人们的需求。
实用新型内容本实用新型的目的在于为普通机床提供一种主轴转速检测电路，该检测电路可以 实时检测主轴转速，并在数码管上予以显示，为软启动、节电运行、电子刹车等一系列实用功能提供精确的逻辑运行和判定依据。本实用新型采用如下技术方案实现一种机床主轴转速检测电路，其特征在于，该电路包括依次相连的转速传感单元、信号整理电路、控制单元，其中所述转速传感单元安装在机床主轴的齿轮旁，当齿轮的齿接近/远离该取样单元时输出低电平/高电平；所述信号整理电路中包括光电耦合器和施密特触发器，用于隔离传输信号及电平转换，向控制单元发出信号；所述控制单元用于判断主轴的启动、运行转速测量和刹车器检测控制。进一步地,还包括一显示单元,所述显示单元与控制单元相连接,用于向外界实时显示主轴转速。进一步地，所述转速传感单元为一接近开关，包括上拉电阻和跳线，所述上拉电阻一端与电源相连，另一端与光电耦合器的输入端相连，所述跳线连接在光电耦合器的输入端并与接近开关的信号线相连，所述信号整理单元中的施密特触发器由第一电阻、第二电阻、二极管和三极管构成，所述二极管正极连接在光电耦合器的输出端，负极连接在三极管的基极上，所述第一、二电阻的一端分别连接在二极管的正极和负极上，另一端接地，所述光电耦合器通过第一偏置电阻接正电源，所述控制单元为一单片机，所述三极管的集电极通过第二偏置电阻接电源并连接在单片机的输入I/O端口。进一步地，还包括第一、二滤波电容，所述第一滤波电容跨接在光电耦合器输出端上，第二滤波电容跨接在三极管的集电极和发射极之间。本实用新型具备的有益技术效果是传动箱内主轴齿轮上安装一个传感器，可以实时的检测主轴转动情况，并且在显示板上显示主轴的实时转速，可以精确的判断出什么时间主轴停转并停止刹车。为软启动、节电运行、电子刹车等一系列实用功能提供精确的逻辑运行和判定依据。
图I是本实用新型机床主轴转速检测电路的电路框图。图2是本实用新型机床主轴转速检测电路的电路原理图。
具体实施方式
通过下面对实施例的描述，将更加有助于公众理解本实用新型，但不能也不应当将申请人所给出的具体的实施例视为对本实用新型技术方案的限制，任何对部件或技术特征的定义进行改变和/或对整体结构作形式的而非实质的变换都应视为本实用新型的技术方案所限定的保护范围。如图I所示，机床主轴转速检测电路包括依次相连的转速传感单元I、信号转换/传输单元2、控制单元3，转速取样单元I安装在主轴的齿轮旁，当齿轮的齿靠近转速传感单 元I中的接近开关时，接近开关输出一个低电平；当齿轮的齿远离后，传感器输出一个高电平。这样一来，主轴转动情况将会以脉冲的形式送至信号整理电路，信号整理电路中包括光电耦合器和施密特触发器，用于隔离传输信号及电平转换，向控制单元的单片机I/O端口发出信号，控制单元用于判断主轴的启动、运行转速测量和刹车器检测控制，显示单元与控制单元相连接，用于向外界实时显示主轴转速。为软启动、节电运行、电子刹车等一系列实用功能提供精确的逻辑运行和判定依据。如图2所示，转速传感单元I内设置有接近开关，其内还包括上拉电阻R23，电阻RlOO为跳线，用于检测形式的转换，上拉电阻R23 —端与电源VCC相连，另一端与光电耦合器Ul的输入端相连，所述跳线连接在光电耦合器的输入端并与接近开关的信号线相连，第一电阻R3、第二电阻R4、二极管D6和三极管Ql构成一施密特触发器，二极管D6的正极连接在光电稱合器Ul的输出端,负极连接在三极管Ql的基极上，第一、二电阻R3、R4的一端分别连接在二极管D6的正极和负极上，另一端接地，三极管Ql的集电极经过第二偏置电阻R25接正电源，并与控制单元的单片机输入I/O端口相连，光电耦合器Ul通过上拉电阻R24接正电源，第一滤波电容C27跨接在光电耦合器Ul的输出端上，第二滤波电容C28跨接在三极管Ql的集电极和发射极之间，两个滤波电容均用于滤除感应杂波。主轴转速检测电路的工作流程如下启动过程判断启动时,主轴开始转动,传感器检测到主轴转动的脉冲宽度由宽变窄，单片机检测到该脉冲，则判断为主轴正在启动；运行转速实时检测在启动过程结束，传感器检测到主轴转动的脉冲宽度变为恒定，单片机检测到该脉冲，则判断为主轴进入正常运行，然后开始以单位时间采样脉冲个数，然后经过计算，在显示板上实时显示主轴转速。刹车过程判断刹车时，主轴开始减速,传感器检测到主轴转动的脉冲宽度由恒定开始逐步变宽，单片机检测到该脉冲，则判断为开始刹车；当脉冲变为恒定的高电平(刹车结束后，主轴齿轮的齿正好离开传感器)或者当脉冲变为恒定的低电平(刹车结束后，主轴齿轮的齿正好靠近传感器)，则判断主轴已经停止转动，刹车过程结束。降速发电脉冲检测(检测主轴电机刹车时的拐点脉冲)在硬件上，接CS1、CS2信号，不安装R23和R100。刹车过程判断在刹车开始，刹车电流接通，主轴电机会感应出一组脉冲，在主轴电机快要停止时，会有一组拐点脉冲，这两组脉冲经速度检测电路经过隔离传输、电平转换和波形整形后输出Speed信号，Speed信号直接送至单片机；单片机实时检测Speed脉冲，当检测到第二组脉冲结束，则判断主轴电机将要停止转动，延时刹车电流通入时间后，结束刹车。由上述主轴转速检测电路的工作流程可看出，本实用新型的机床主轴转速检测电路可实时的检测主轴转动情况，并且在显示板上显示主轴的实时转速，在刹车时，可以精确的判断出什么时间主轴停转，并停止刹车。当然，本实用新型还可以有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可以根据本实用新型做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种机床主轴转速检测电路，其特征在于，该电路包括依次相连的转速传感单元、信号整理电路、控制单元，其中 所述转速传感单元安装在机床主轴的齿轮旁，当齿轮的齿接近/远离该取样单元时输出低电平/高电平； 所述信号整理电路中包括光电耦合器和施密特触发器，用于隔离传输信号及电平转换，向控制单元发出信号； 所述控制单元用于判断主轴的启动、运行转速测量和刹车器检测控制。
2.根据权利要求I所述的机床主轴转速检测电路，其特征在于，还包括一显示单元，所述显示单元与控制单元相连接,用于向外界实时显示主轴转速。
3.根据权利要求I或2所述的机床主轴转速检测电路，其特征在于，所述转速传感单元为一接近开关，包括上拉电阻和跳线，所述上拉电阻一端与电源相连，另一端与光电耦合器的输入端相连，所述跳线连接在光电耦合器的输入端并与接近开关的信号线相连，所述信号整理单元中的施密特触发器由第一电阻、第二电阻、二极管和三极管构成，所述二极管正·极连接在光电耦合器的输出端，负极连接在三极管的基极上，所述第一、二电阻的一端分别连接在二极管的正极和负极上，另一端接地，所述光电耦合器通过第一偏置电阻接正电源，所述控制单元为一单片机，所述三极管的集电极通过第二偏置电阻接电源并连接在单片机的输入I/O端口。
4.根据权利要求3所述的机床主轴转速检测电路，其特征在于，还包括第一、二滤波电容，所述第一滤波电容跨接在光电耦合器输出端上，第二滤波电容跨接在三极管的集电极和发射极之间。
专利摘要本实用新型公开了一种机床主轴转速检测电路，该电路包括依次相连的转速传感单元、信号整理电路、控制单元，转速传感单元安装在机床主轴的齿轮旁，当齿轮的齿接近/远离该取样单元时输出低电平/高电平；所述信号整理电路中包括光电耦合器和施密特触发器，用于隔离传输信号及电平转换，向控制单元发出信号；控制单元用于判断主轴的启动、运行转速测量和刹车器检测控制。本实用新型具备的有益技术效果是传动箱内主轴齿轮上安装一个传感器，可以实时的检测主轴转动情况，并且在显示板上显示主轴的实时转速，可以精确的判断出什么时间主轴停转并停止刹车。为软启动、节电运行、电子刹车等一系列实用功能提供精确的逻辑运行和判定依据。
文档编号G01P3/44GK202502102SQ201220089940
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月12日 优先权日2012年3月12日
发明者陈冰雪 申请人:北京优尔特科技股份有限公司