CN202915935U - 一种旋转编码器的零点调整装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种旋转编码器零点调整装置，其包括：旋转编码器、零点信号指示电路、电子手轮、步进电机驱动器、步进电机、斜齿轮、蜗杆轴和万向磁力表座组件。旋转编码器的空心转轴与被测自动控制机构的转轴传动相连；旋转编码器通过一弹性支架设于所述被测自动控制机构的安装板上。工作时，电子手轮输出A相、B相信号接入步进电机驱动器，并根据该信号控制步进电机的转动方向及角度，如：手轮正转，步进电机也正转；手轮反转，步进电机也反转。步进电机转动通过驱动蜗杆轴带动斜齿轮旋转，进而驱动所述空心转轴，同时所述旋转编码器的零点信号接入零点信号指示电路，输出并显示该旋转编码器是否到达零点。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械自动化控制的领域，特别涉及一种自动控制机构的旋转编码器的零点调整装置。
背景技术
为了使旋转编码器的输出信号与自动控制机构的转轴协同，带转轴的自动控制机构在工作前一般需要把旋转编码器先回到零点，作为工作起点。
由于旋转编码器在安装过程中可能停在圆周方向任意位置，通常为了使旋转编码器能停靠在零点，一般需要断开编码器转轴与机构转轴的连接（编码器转轴可旋转，而机构转轴不动），手工转动编码器转轴直到输出零点信号为止，由于同时需要将所述旋转编码器空心转轴与被测自动控制机构的转轴固定相连，因此不易控制其精度。即：传统的手工调整方法很难把编码器转轴快速、准确、可靠地停在零点。中国专利CN102519506A、CN102519507A、CN102519508A，提供了把旋转编码器安装在零点的装置，且都采用个人计算机+编码器采集卡的方式读取编码器零点信号，因此整个装置体积大、成本高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种成本低廉、使用简单的旋转编码器的零点调整装置。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种旋转编码器零点调整装置，包括：旋转编码器、与该旋转编码器的信号输出端相连的零点信号指示电路、电子手轮、与该电子手轮的信号输出端相连的步进电机驱动器、与该步进电机驱动器相连的步进电机、斜齿轮、蜗杆轴和万向磁力表座组件。所述步进电机驱动器适于根据电子手轮输出的方向控制信号和脉冲信号的脉冲个数，驱动所述步进电机向相应方向旋转相应的角度。
所述旋转编码器的空心转轴与被测自动控制机构的转轴传动相连；旋转编码器通过一弹性支架设于所述被测自动控制机构的安装板上。
斜齿轮用于固定套设于所述旋转编码器的空心转轴上，该斜齿轮由两个对称设置半齿轮彼此连接而成。
所述万向磁力表座组件的表座用于固定在所述被测自动控制机构上，所述蜗杆轴活动套设于一轴套中，该轴套的前段部紧配合于所述万向磁力表座组件的弹性孔夹头中；弹性孔夹头通过万向支撑臂与所述表座固定连接；所述弹性孔夹头的位置适于使所述蜗杆轴的前端部与斜齿轮相啮合。
蜗杆轴装配如图2所示，在蜗杆轴上安装有前限位轴承、后限位轴承，前、后限位轴承采用普通深沟球轴承。前限位轴承的外圈与弹性孔夹头的右侧端面接触，内圈与蜗杆轴的轴肩接触。后限位轴承的外圈与轴套的孔内端面接触，内圈与尼龙锁紧螺帽接触。拧紧螺帽可消除蜗杆轴在轴套内的轴向窜动，同时又能保证蜗杆轴在轴套内灵活转动。步进电机的输出轴通过弹性联轴器与蜗杆轴相连。
本实用新型相对于现有技术具有积极的效果：本实用新型的旋转编码器零点调整装置成本低廉、使用简单，工作时，电子手轮输出A相、B相信号接入步进电机驱动器，并根据该信号控制步进电机的转动方向及角度，如：手轮正转，步进电机也正转；手轮反转，步进电机也反转。步进电机转动通过驱动蜗杆轴带动斜齿轮旋转，进而驱动所述空心转轴，同时所述旋转编码器的零点信号接入零点信号指示电路，输出并显示该旋转编码器是否到达零点；当该旋转编码器到达零点时，用户停止转动电子手轮，以控制步进电机停止。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本实用新型所涉及的旋转编码器的零点调整装置的结构示意图；
图2为图1的B-B剖面图，具体涉及斜齿轮、圆柱蜗杆的装配结构示意图；
图3为图1的A-A剖面图，具体涉及旋转编码器的装配结构示意图；
图4为本实用新型的零点信号指示电路的电路原理图；其中，CZ1为用于接收旋转编码器的输出信号的接口，CZ2为电源接口，NE555为8脚时基集成电路，IC1A、IC1B、IC1C、IC1D、IC1E和IC1F为反相器。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易的被理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明：
如图1-3，旋转编码器的零点调整装置包括：旋转编码器、与该旋转编码器的信号输出端相连的零点信号指示电路、电子手轮、与该电子手轮的信号输出端相连的步进电机驱动器、与该步进电机驱动器相连的步进电机、斜齿轮5、蜗杆轴6和万向磁力表座组件11。所述步进电机驱动器适于根据电子手轮输出的方向控制信号和脉冲信号的脉冲个数，驱动所述步进电机向相应方向旋转相应的角度。
所述旋转编码器的空心转轴4-1与被测自动控制机构的转轴1传动相连；旋转编码器4通过一弹性支架4-2设于所述被测自动控制机构的安装板2上。
斜齿轮5用于固定套设于所述旋转编码器4的空心转轴4-1上，该斜齿轮5由两个对称设置半齿轮彼此连接而成。
所述万向磁力表座组件11的表座11-1用于固定在所述被测自动控制机构上，所述蜗杆轴6活动套设于一轴套7中，该轴套7的前段部紧配合于所述万向磁力表座组件11的弹性孔夹头11-4中；弹性孔夹头11-4通过万向支撑臂11-3与所述表座11-1固定连接；所述弹性孔夹头11-4的位置适于使所述蜗杆轴6的前端部6-1与斜齿轮5相啮合。
蜗杆轴装配如图2所示，在蜗杆轴6上安装有前限位轴承15、后限位轴承8，前、后限位轴承采用普通深沟球轴承。前限位轴承15的外圈与弹性孔夹头11-4的右侧端面接触，内圈与蜗杆轴6的轴肩6-2接触。后限位轴承8的外圈与轴套7的孔内端面接触，内圈与尼龙锁紧螺帽9接触。拧紧螺帽9可消除蜗杆轴6在轴套7内的轴向窜动，同时又能保证蜗杆轴6在轴套7内灵活转动。步进电机10的输出轴通过弹性联轴器13与蜗杆轴6相连。
工作时，电子手轮输出A相、B相信号接入步进电机驱动器，并根据该信号控制步进电机10的转动方向及角度，如：手轮正转，步进电机也正转；手轮反转，步进电机也反转。步进电机转动通过驱动蜗杆轴6带动斜齿轮5旋转，进而驱动所述空心转轴4-1，同时所述旋转编码器4的零点信号接入图4零点信号指示电路，输出并显示该旋转编码器4是否到达零点；当该旋转编码器4到达零点时，用户停止转动电子手轮，以控制步进电机10停止。
上述旋转编码器的零点调整装置用零点调整装置的使用方法，包括以下步骤：
（a）、将上、下半斜齿轮上下对称紧配合设于所述空心转轴上；
（b）、将所述万向磁力表座组件的表座固定在所述被测自动控制机构上，并调节万向支撑臂的方位，使该万向支撑臂末端的所述弹性孔夹头与斜齿轮相邻，进一步微调该万向支撑臂并使所述圆柱蜗杆的前端部与上半斜齿轮的齿面中央部彼此啮合；
（c）、旋转编码器零点粗定位：将所述旋转编码器的零点信号接入零点信号指示电路；设定步进电机驱动器的细分数到最小，使得步进电机的脉冲当量最大，以加快步进电机旋转速度进而尽快完成零点粗定位；转动电子手轮,进而驱动所述圆柱蜗杆朝相应方向旋转，直至LED1指示灯点亮，表明零点脉冲上升沿到达，说明旋转编码器已经到过零点。用户停止转动电子手轮，步进电机停止；此时零点就在附近。
（d）、旋转编码器零点精确定位：设定步进电机驱动器的细分数到最大，使得步进电机的脉冲当量最小，以提高编码器空心转轴的转动分辨率，使得编码器空心转轴能够停在零点。转动电子手轮,方向与步骤（c）相反，直至LED2指示灯点亮，说明旋转编码器已经输出零点信号高电平，此时旋转编码器正好定位在零点。
（e）、拧紧所述空心转轴上的紧定螺钉，以连接固定该空心转轴和被测自动控制机构的转轴；然后依次移除所述万向磁力表座组件和斜齿轮。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (2)
1.一种旋转编码器的零点调整装置，其特征在于包括：旋转编码器、与该旋转编码器的信号输出端相连的零点信号指示电路、电子手轮、与该电子手轮的信号输出端相连的步进电机驱动器、与该步进电机驱动器相连的步进电机、斜齿轮、蜗杆轴和万向磁力表座组件；所述旋转编码器的空心转轴与被测自动控制机构的转轴传动相连；旋转编码器通过一弹性支架设于所述被测自动控制机构的安装板上；
斜齿轮固定套设于所述旋转编码器的空心转轴上，该斜齿轮由两个对称设置的半齿轮彼此连接而成；
所述万向磁力表座组件的表座用于固定在所述被测自动控制机构上，所述蜗杆轴活动套设于一轴套中，该轴套的前段部紧配合于所述万向磁力表座组件的弹性孔夹头中；弹性孔夹头通过万向支撑臂与所述表座固定连接；所述弹性孔夹头的位置适于使所述蜗杆轴的前端部与斜齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的旋转编码器的零点调整装置，其特征在于：在蜗杆轴上安装有前限位轴承、后限位轴承，前、后限位轴承采用普通深沟球轴承；前限位轴承的外圈与弹性孔夹头的右侧端面接触，内圈与蜗杆轴的轴肩接触；后限位轴承的外圈与轴套的孔内端面接触，内圈与尼龙锁紧螺帽接触；步进电机的输出轴通过弹性联轴器与蜗杆轴相连。
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| CN115603630A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-01-13 | 四川大学（Cn） | 伺服电机高精度场合下参考零点的快速确定方法 |
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