数控机床位置检测装置脉冲编码器的设计含开题及4张CAD图
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数控机床
位置
检测
装置
脉冲
编码器
设计
开题
CAD
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数控机床位置检测装置脉冲编码器的设计含开题及4张CAD图,数控机床,位置,检测,装置,脉冲,编码器,设计,开题,CAD
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数控机床位置检测装置脉冲编码器的设计一、选题的依据及意义 随着机械设备自动化程度的提高,编码器产品的应用领域也越来越广泛,客户已不再满足于编码器仅能将物理的旋转信号转换为电信号,还要求编码器集成度更高,产品更加耐用,并且希望能在绝对值编码器中出现更丰富的接口方式,使更多的设备实现智能化。编码器分为绝对值型和增量型。目前绝对值编码器的价格大约是增量型编码器的4倍以上,国内市场上70%的应用是价格相对经济的增量型编码器,主要应用在如包装、纺织、电梯等行业中仅要求测量转速及对绝对位置测量要求不高的机器设备上。而在高精度机械设备或钢铁、港口及起重等重工业行业,由于对测量的精度要求相对较高,更多情况会使用绝对值编码器。在这些重工业行业应用中,由于工况比较恶劣,所以对编码器的抗冲击和振动等指标要求较高。 目前整个工业市场中生产安全及通信安全越来越被重视,国家层面也开始对产品的安全性能提出要求,编码器在安全标准方面也有相应规范,但由于国内编码器市场对产品技术要求相对较低,客户对中低端产品更为青睐。所以对脉冲器的设计与研发国家尤其重视。二、国内外相关研究简介(述) 编码器(encoder)是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器把角位移或直线位移转换成电信号,前者称为码盘,后者称为码尺。按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种;按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号,再把这个电信号转变成计数脉冲,用脉冲的个数表示位移的大小。绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码,因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关,而与测量的中间过程无关。由一个中心有轴的光电码盘,其上有环形通、暗的刻线, 编码器(图5)有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差(相对于一个周波为360度),将C、D信号反向,叠加在A、B两相上,可增强稳定信号;另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。 由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转,通过零位脉冲,可获得编码器的零位参考位。编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料,玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线,其热稳定性好,精度高,金属码盘直接以通和不通刻线,不易碎,但由于金属有一定的厚度,精度就有限制,其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级,塑料码盘是经济型的,其成本低,但精度、热稳定性、寿命均要差一些。 三、本课题研究内容通过检测脉冲信号来检测角度或转速,在数控机床上属间接测量,它通常与驱动电动机同轴安装,驱动电动机可以通过齿轮箱或同步齿形带驱动丝杠,也可以直接驱动丝杠编码器随着电动机旋转时,可以连续发出脉冲信号,数控系统通过对该信号的接受、处理、计数得到电动机的旋转角度,从而算出当前工作台的位置。四、本课题研究方法 1.将光栅盘按分辨率的位数划分成一系列同心圆,并将同心圆的圆周按2,、4、8、16的方式进行等分,此类传感器都会配有与同心数相等的发光二极管及发光二极管及光敏二极管,其输出为脉冲式编码信号,无论编码盘是否转动,它都会并行输出光栅盘当前角度的绝对位置的编码信号。2.当动光栅盘与固定接受光栅板之间有光透过时,两处栅缝可产生1/4间距的相位差,通过两相输出可以判定旋转的正、反方向。五、研究目标、主要特色(创新)及工作进度1. 绝对值式编码器的原理及说明图2. 增量式旋转式编码器的原理及说明图3. 画出绝对式脉冲编码器的电路图和波形图4. 用表格归纳出脉冲器的数据六、参考文献1 李善术,数控机床及其运用.北京:机械工业出版社,2001.2 韩鸿鸾. 数控机床的应用M. 北京:机械工业出版社,2007.3 林琦. 数控设备与编程M. 北京:中国轻工业出版社,2006.4 胡占齐. 数控机床技术M. 北京:机械工业出版社,2002.5 严爱珍. 机床数控原理与系统M. 北京:机械工业出版社,1999.6 王永章. 机床的数字控制技术M. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1995.7 王侃夫. 机床数控技术基础M. 北京:机械工业出版社,2002.8 李宏胜. 机床数控技术及应用M. 北京:高等教育出版社,2001.9董玉红,数控机床,北京:
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