一种旋转工作台的控制装置的制造方法
【专利摘要】一种旋转工作台的控制装置，包括使步进电机转动的驱动电路、控制步进电机转动角度的控制电路，驱动电路由CD4017计数集成块和CD4075或门构成，驱动控制电路由分频器和延时器组成，分频器控制步进电机每次转动的角度，延时器控制步进电机相邻转动次数之间的时间间隔。其特点是，控制电路中延时器的输入信号为分频器的输出信号，可简化延时器的结构。
【专利说明】
一种旋转工作台的控制装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种旋转工作台的控制装置，它驱动工作台转动的步进电机以及步进电机的控制装置，所述的控制装置由电子元件组成。
【背景技术】
[0002]—些单工序加工的零件，其加工步骤为装工件、切削加工、卸工件，为提高工作效率，采用了一种旋转工作台，工作台上对称装有夹持零件的夹具，在工作台的一侧的夹具可面向一切削加工装置，工作台能转动而切削加工装置是固定的，在切削加工时可装卸工件，使加工零件和装卸零件能同步进行。旋转工作台的转动与定位由步进电机来驱动，旋转工作台定位后有一停转延时时间，现有的步进电机驱动器无延时功能，而且价格也较高。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种旋转工作台的控制装置，该控制装置具有控制步进电机转动、定位以及停转延时功能。
[0004]旋转工作台的控制装置包括使步进电机转动的驱动电路、控制步进电机转动角度的控制电路，其特征是，驱动电路包括计数集成块ICl，计数集成块ICl的引脚CP为时钟脉冲f O的输入端，计数集成块I Cl的引脚R接与门IC7的输出端，与门IC7的一输入端接计数集成块ICl的引脚Q7，与门IC7的另一输入端接非门IC8的输出端，非门IC8的输入端接计数集成块ICl的引脚CP;
计数集成块ICl的引脚Q0-Q2分别接或门IC2的三个输入端，计数集成块ICl的引脚Q2-Q4分别接或门IC3的三个输入端，计数集成块ICI的引脚Q4-Q6分别接或门IC4的三个输入端，计数集成块ICl的引脚Q6、Q7、Q0分别接或门IC5的三个输入端;或门IC2-1C5的输出信号分别作为步进电机的线圈A’O、线圈A0、线圈B’O、线圈BO中电流通断控制信号。
[0005]计数集成块ICl的型号为CD4017，或门的型号为CD4075，与门IC7的型号为CD4081，非门IC8的型号为CD4069;
所述的控制电路由分频器和延时器组成，分频器控制步进电机每次转动的角度，延时器控制步进电机相邻转动次数之间的时间间隔。
[0006]本控制装置的特点是，对计数集成块ICl的引脚Q0-Q7清零，利用时钟脉冲的下降沿进行清零，可保证计数可靠;每个时钟脉冲使步进电机转动二分之一个步距角，使步进电机定位可靠;控制电路中延时器的输入信号为分频器的输出信号，可简化延时器的结构;时钟脉冲fο的占空比为80%-90%，即时钟脉冲的高电平宽，时钟脉冲的低电平窄，这样在对计数集成块ICl的引脚Q0-Q7清零时保证其高电平的宽度，防止步进电机失步。
【附图说明】
[0007]图1为本发明的电气原理图。
[0008]图2为计数集成块ICl的引脚CP、Q0-Q7的电平与或门集成块IC2-1C5的输出端的波形图，图中CP曲线为时钟脉冲波形、Q0-Q7曲线分别为引脚Q0-Q7上的波形、IC2-1C5曲线分别为或门集成块IC2-1C5输出端的波形。
[0009]图3为或门电路IC16的一种线路图。
[0010]图4为或门电路IC16的另一种线路图。
【具体实施方式】
[0011]现结合【附图说明】本发明的【具体实施方式】。
[0012]所述的驱动电路由计数集成块IC1、非门IC8、与门IC7、或门IC2-1C5构成;计数集成块ICI的型号为CD4017，它有1个译码输出端即引脚Q0-Q9，每个输出端的状态与时钟脉冲的个数相对应，在任意时刻，Q0-Q9中只有一个输出为高电平，其他均为低电平;计数集成块ICl的引脚R为清零端，引脚R=I时引脚Q0-Q9均为零，引脚CP为时钟脉冲输入端，脉冲的上升沿触发计数，计数集成块ICl的引脚/EN为使能禁止端，高电平禁止计数，低电平允许计数。
[0013]计数集成块ICl的引脚R，非门IC8、与门IC7构成一清零电路，计数集成块ICl的引脚R的电平状态为:R=/CP*Q7，当第8个时钟脉冲处于上升沿时，计数集成块ICl的引脚Q7为高电平，第8个时钟脉冲处于下降沿时，经非门IC8和与门IC7的逻辑运算使计数集成块ICl的引脚R为高电平，对计数集成块ICl的引脚Q0-Q7清零，为重新计数做准备，利用时钟脉冲的下降沿进行清零，可保证计数可靠。
[0014]计数集成块ICl的引脚UDD、USS接第一电源VCC，计数集成块ICl的引脚USS接地。
[0015]或门IC2-1C5对计数集成块ICl的引脚Q0-Q7电平的组合状态进行译码，输出的译码信号经功率放大使步进电机的线圈A’O、线圈B’O、线圈A0、线圈BO轮流导通，使步进电机转动。每个时钟脉冲使步进电机转动二分之一个步距角，步进电机的步距角为1.8°。
[0016]或门集成块的型号为CD4075，取计数集成块ICl的引脚Q0-Q7为计数信号输出端，其中引脚Q0-Q2分别接或门集成块IC2的三个输入端，引脚Q2-Q4分别接或门集成块IC3的三个输入端，引脚Q4-Q6分别接或门集成块IC4的三个输入端，引脚Q6、Q7、Q0分别接或门集成块IC5的三个输入端。
[0017]或门集成块IC2的输出端通过电阻RlI接三极管Tl的基极，三极管Tl的发射极通过电阻Rl 2接地，三极管TI的集电极接步进电机的线圈a的A ’端;或门集成块IC3的输出端通过电阻R21接三极管T2的基极，三极管T2的发射极通过电阻R22接地，三极管T2的集电极接步进电机的线圈a的A端、线圈a的中心抽头O接第二电源VD。
[0018]或门集成块IC4的输出端通过电阻R31接三极管T3的基极，三极管T3的发射极通过电阻R32接地，三极管T3的集电极接步进电机的线圈b的B ’端;或门集成块IC5的输出端通过电阻R41接三极管T4的基极，三极管T4的发射极通过电阻R42接地，三极管T4的集电极接步进电机的线圈b的B端、线圈b的中心抽头O接第二电源VD。
[0019]所述的控制电路，包括计数集成块IC11-1C14，与门IC9、IC17，非门IC10、IC18;计数集成块IC11-1C13、与门IC17、非门IC18构成一分频器电路;计数集成块IC14、与门IC9、非门IClO构成延时器电路。
[0020]计数集成块ICll的引脚CP输入时钟脉冲fo，与门集成块IC17的一输入端接计数集成块IC11的引脚QI，与门集成块I Cl 7的另一输入端接非门集成块I Cl 8的输出端，非门集成块IC18的输入端接计数集成块IC11的引脚CP，与门集成块IC17的输出端接计数集成块ICll的引脚R，计数集成块ICl I的引脚Ql输出时钟脉冲2分频信号;计数集成块ICl I的引脚UDD接第一电源VCC，计数集成块ICl I的引脚/EN、引脚USS接地；
计数集成块IC12的引脚CP接计数集成块ICll的引脚Ql，计数集成块IC12的引脚QCO输出时钟脉冲20分频信号;计数集成块IC12的引脚UDD接第一电源VCC，计数集成块IC12的引脚/EN、引脚R、引脚USS接地；
计数集成块IC13的引脚CP接计数集成块IC12的引脚QC0，计数集成块IC13的引脚UDD接第一电源VCC，计数集成块ICI的引脚/EN、引脚R、引脚USS接地;计数集成块I Cl 3的引脚QCO为分频器的输出端，输出时钟脉冲200分频信号；当接收到200个时钟脉冲时其输出高电平，表示步进电机已转动180°，需要停转。
[0021]延时器实际上是对计数集成块IC13的引脚QCO输出的分频信号再次分频，延时器中的计数集成块个数可根据延时需要确定;本实施例中计数集成块个数为I个，即计数集成块IC14的引脚CP接计数集成块IC13的引脚QC0，计数集成块IC14的引脚UDD接第一电源VCC，计数集成块IC14的引脚/EN、引脚R、引脚USS接地;计数集成块IC14的引脚QCO为延时器的输出端，当时钟脉冲fo个数达2000时，计数集成块IC14的引脚QCO输出高电平，表示步进电机停转延时结束，要再次转动。
[0022]计数集成块IC13的引脚QC0、计数集成块IC14的引脚Q0-Q9分别接或门电路IC16的11个输入端，或门电路IC16的输出端Y接与门IC9的一输入端，与门IC9的另一输入端接非门I Cl O的输出端，非门IC1的输入端接计数集成块IC14的引脚QCO，与门集成块IC9的输出端接计数集成块ICl的引脚/EN。当计数集成块IC13的引脚QCO第一个高电平出现后，计数集成块ICl的引脚/EN为高电平，计数集成块ICl停止计数，步进电机停止转动，从而保证步进电机定位准确；当计数集成块IC14的引脚QCO出现高电平时，计数集成块ICl的引脚/EN低电平，步进电机再次转动。
[0023]控制电路中延时器的输入信号为分频器的输出信号，可简化延时器的结构。
[0024]计数集成块IC11-1C14的型号为⑶4017，与门集成块IC9、IC17的型号为⑶4081，非门 IC10、IC18 的型号为 CD4069。
[0025]所述的或门电路IC16如附图3、4所示，可由10个二极管和一个电阻构成，也可由或门集成块IC20-1C26构成，或门集成块IC20-1C26的型号为CD4075。
[0026]产生时钟脉冲fo的振荡器包括时基集成电路IC6，其型号为NE555，时基集成电路的引脚7接电位器Wl的滑臂，时基集成电路IC6的引脚6、2相连并通过电容Cl接地，引脚7接二极管Dl的阳极，引脚6接二极管Dl的阴极，电位器Wl的一端通过电阻Rl接第一电源VCC，电位器Wl的另一端通过电阻R2、二极管D2串联到引脚6，二极管D2的阳极与引脚6相连；引脚I接地，引脚5通过电容C2接地，引脚4、8接第一电源VCC，引脚3为时钟脉冲的输出端，其振荡频率由电阻Rl、R2、电位器Wl的阻值以及电容Cl的电容值确定，调节电位器Wl可改变时钟脉冲的占空比。根据延时需要，振荡频率定为200HZ。
[0027]时钟脉冲fο的占空比为80%_90%，即时钟脉冲的高电平宽，时钟脉冲的低电平窄，这样在对计数集成块ICl的引脚Q0-Q7清零时保证其高电平的宽度，防止步进电机失步。
【主权项】
1.一种旋转工作台的控制装置，其包括使步进电机转动的驱动电路、控制步进电机转动角度的控制电路，其特征是，驱动电路包括计数集成块IC1，计数集成块ICl的引脚CP为时钟脉冲f O的输入端，计数集成块ICI的引脚R接与门IC7的输出端，与门IC7的一输入端接计数集成块I Cl的引脚Q7，与门IC7的另一输入端接非门IC8的输出端，非门IC8的输入端接计数集成块ICl的引脚CP; 计数集成块ICl的引脚Q0-Q2分别接或门IC2的三个输入端，计数集成块ICl的引脚Q2-Q4分别接或门IC3的三个输入端，计数集成块ICI的引脚Q4-Q6分别接或门IC4的三个输入端，计数集成块ICl的引脚Q6、Q7、Q0分别接或门IC5的三个输入端;或门IC2-1C5的输出信号分别作为步进电机的线圈A’O、线圈A0、线圈B’O、线圈BO中电流通断控制信号； 计数集成块ICl的型号为CD4017，或门集成块的型号为CD4075，与门IC7的型号为CD4081，非门IC8的型号为CD4069; 所述的控制电路由分频器和延时器组成，分频器控制步进电机每次转动的角度，延时器控制步进电机相邻转动次数之间的时间间隔。2.根据权利要求1所述的旋转工作台的控制装置，其特征是，所述的控制电路，包括计数集成块IC11-1C14，计数集成块ICll的引脚CP输入时钟脉冲fo，与门集成块IC17的一输入端接计数集成块ICll的引脚Ql，与门集成块IC17的另一输入端接非门集成块IC18的输出端，非门集成块IC18的输入端接计数集成块I Cl I的引脚CP，与门集成块IC17的输出端接计数集成块ICl I的引脚R；计数集成块IC12的引脚CP接计数集成块ICl I的引脚Ql;计数集成块IC13的引脚CP接计数集成块IC12的引脚QCO，计数集成块IC13的引脚QCO为分频器的输出端，当接收到200个时钟脉冲时其输出高电平，表示步进电机已转动180°，需要停转； 计数集成块IC14的引脚CP接计数集成块IC13的引脚QC0，计数集成块IC14的引脚QCO为延时器的输出端，当时钟脉冲f ο个数达设定值时，计数集成块I Cl 4的引脚QCO输出高电平，表示步进电机停转延时结束，要再次转动； 计数集成块IC13的引脚QC0、计数集成块IC14的引脚Q0-Q9分别接或门电路IC16的10个输入端，或门电路IC16的输出端Y接与门IC9的一输入端，与门IC9的另一输入端接非门IClO的输出端，非门IC1的输入端接计数集成块I Cl 4的引脚QCO，与门集成块IC9的输出端接计数集成块ICl的引脚/EN; 计数集成块IC11-1C14的型号为CD4017，与门集成块IC9、IC17的型号为CD4081，非门IC10、IC18 的型号为 CD4069。3.根据权利要求1或2所述的旋转工作台的控制装置，其特征是，所述时钟脉冲fo的占空比为80%-90%。4.根据权利要求3所述的旋转工作台的控制装置，其特征是，产生时钟脉冲fo的振荡器包括时基集成电路IC6，时基集成电路的引脚7接电位器Wl的滑臂，时基集成电路IC6的引脚.6、2相连并通过电容Cl接地，引脚7接二极管Dl的阳极，引脚6接二极管Dl的阴极，电位器Wl的一端通过电阻Rl接第一电源VCC，电位器Wl的另一端通过电阻R2、二极管D2串联到引脚6，二极管D2的阳极与引脚6相连；引脚I接地，引脚5通过电容C2接地，引脚4、8接第一电源VCC，引脚3为时钟脉冲的输出端，其振荡频率由电阻Rl、R2、电位器Wl的阻值以及电容Cl的电容值确定，时钟脉冲的占空比的改变，通过调节电位器Wl来实现。
【文档编号】H02P8/00GK105932914SQ201610470048
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月26日
【发明人】高玉琴
【申请人】高玉琴