利用步进电机逆向原理的数控机床手摇脉冲发生器的制作方法

文档序号:15995963发布日期:2018-11-20 18:50阅读:441来源:国知局

本发明涉及脉冲发生器,特别是涉及一种手摇脉冲发生器。



背景技术:

手摇脉冲发生器(Manual Pulse Generator;MPG),主要用于数控机床中的教导式CNC机械工作原点的设定,手动方式的步进微调,加工中的中断插入等动作。其应用范围广,适用于各种CNC 数控系统机床和自动化设备,如数控雕铣机,数控铣床,数控车床,加工中心等领域,并可与多种品牌数控系统兼容。现有手摇脉冲发生器是中心有轴的发讯盘,工作原理一般为光电发讯,即采用光栅技术在发讯盘上刻上等距离光栅,转子带动发讯盘旋转,由光电元件将旋转信号转换成电压脉冲信号输出。这样一来,造成了脉冲发生器的制造、装配精度要求很高,从而成本较高;而且,光电元件较易损坏,可靠性低,使用寿命短,在控制精度要求高的被控设备时容易出错造成严重损失。



技术实现要素:

本发明针对现有技术的不足,提出一种能显著减少制造难度,显著降低制造成本,显著提高可靠性和稳定性、使用寿命长的利用步进电机逆向原理的数控机床手摇脉冲发生器。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

利用步进电机逆向原理的数控机床手摇脉冲发生器,其改进之处在于:包括利用步进电机逆向原理的感应结构、脉冲输出电路;所述脉冲输出电路与利用步进电机逆向原理的感应结构电性连接,将利用步进电机逆向原理的感应结构产生的脉冲输出;所述利用步进电机逆向原理的感应结构包括定子、转子、定子绕组。

上述结构中,所述定子上均布若干个磁极,磁极上套有线圈,形成定子绕组;所述转子上均布若干个小齿Ⅰ;所述磁极极弧上均布若干个小齿Ⅱ;所述转子上小齿Ⅰ与磁极极弧上小齿Ⅱ齿距、齿宽相同。

上述结构中,所述脉冲输出电路为电子线路。

上述结构中,所述定子绕组为2~9相多相绕组。

本发明与现有技术相比,具有以下积极效果:

1、本发明中设有利用步进电机逆向原理的感应结构、脉冲输出电路,脉冲输出电路将利用步进电机逆向原理的感应结构产生的脉冲输出,这样,与现有技术通过光电发讯的手摇脉冲发生器相比,一是无需采用光栅技术在发讯盘上刻上等距离光栅,也无需保证发讯盘在转子轴上的装配精度,从而显著减少制造难度,显著降低制造成本;二是与现有技术手摇脉冲发生器中光电元件较易损坏相比,耐冲击,显著提高可靠性和稳定性,显著延长使用寿命,在控制精度要求高的被控设备上使用时优点尤其突出。

2、定子上均布若干个磁极,磁极上套有线圈,形成定子绕组;转子上均布若干个小齿Ⅰ;磁极极弧上均布若干个小齿Ⅱ;转子上小齿Ⅰ与磁极极弧上小齿Ⅱ齿距、齿宽相同,通过调整转子上小齿Ⅰ数量或/和定子绕组相数,就可调整步距角,这样,通过增加转子上小齿Ⅰ数量或/和定子绕组相数,就可减小步距角,将脉冲做得很窄,可以产生细化脉冲,这是现有技术很难实现的。

附图说明

图1为本发明中利用步进电机逆向原理的感应结构的结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例对本发明作进一步说明。

利用步进电机逆向原理的数控机床手摇脉冲发生器,包括利用步进电机逆向原理的感应结构、脉冲输出电路,脉冲输出电路与利用步进电机逆向原理的感应结构电性连接,将利用步进电机逆向原理的感应结构产生的脉冲输出,附图1所示为利用步进电机逆向原理的感应结构的结构示意图。本实施例中,脉冲输出电路为电子线路,利用步进电机逆向原理的感应结构、脉冲输出电路均设置在外壳中。

利用步进电机逆向原理的感应结构包括定子1、转子2、定子绕组3,定子1上均布6个磁极4(其他实施例中,定子1上均布2~5个或多于6个磁极4),磁极4上套有线圈,形成定子绕组3,本实施例中,定子绕组3为3相绕组(其他实施例中,定子绕组3为2相或4~9相多相绕组);转子2上均布40个小齿Ⅰ(其他实施例中,转子2上均布2~39个或多于40个小齿Ⅰ);磁极4极弧上均布5个小齿Ⅱ(其他实施例中,磁极4极弧上均布2~4个或多于5个小齿Ⅱ);转子2上小齿Ⅰ与磁极4极弧上小齿Ⅱ齿距、齿宽相同。

步距角θ=360°/NEr,其中,Er -转子2上小齿Ⅰ数量,N -运行拍数,N=km,m为定子绕组3的绕组相数,k=1或2。

本实施例中,k=1,m=3,Er=40,θ=360°/NEr=3°,这样,转动转子2,每转动3°就会在A,B,C三相中的一相产生一个感应电动势,脉冲输出电路就能检出一个脉冲,累加A、B、C三相的脉冲数再乘以3°就可以得出转动的角位移;如果检出的脉冲是A→B→C→A顺序则说明是顺时针转动转子2的,如果检出的脉冲是A→C→B→A顺序,则说明是逆时针转动转子2的。综上所述,能够检测出脉冲数和方向,就具备了手摇脉冲发生器的功能了。

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