CN201685135U - 一种带点动功能的手摇脉冲发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及手摇脉冲发生器，具体说是一种带点动功能的手摇脉冲发生器，包括上下扣合的手轮上盖和手轮下盖，手轮上盖和手轮下盖间设有电路板，手轮上盖的上部设有编码器，下部设有手轮面膜，手轮下盖的一侧设有急停开关，所述电路板上设有CPU、专用于存储手摇脉冲发生器各项重要的工作参数的铁芯记忆体，当CPU重置后，CPU通过数据线从铁芯记忆体内将工作参数读回。本实用新型所述的带点动功能的手摇脉冲发生器，将数控系统控制器的点动功能加在手摇脉冲发生器上，大大提高数控机床在对刀，工件对零，工件边沿的校直等操作步骤的工作效率，让操作者不需要往返工件周围和控制器面板之间，大大提高操作的舒适度。

Description

一种带点动功能的手摇脉冲发生器 

技术领域

本实用新型涉及手摇脉冲发生器，具体说是一种带点动功能的手摇脉冲发生器。 

背景技术

现在市场上使用的手摇脉冲发生器，由于来自数控机床的电机的强烈干扰，基于可靠性和抗电磁干扰的原因，整个手摇脉冲发生器行业都采用机械式的波段开关，作为对数控机床的讯号输出，由于国内的精密制造技术限制，目前国内还不能生产可靠耐用的波段开关，在行业间一般采用瑞士制造的波段开关，但价格高昂，批量采购价仍高达人民币160元/个，如果采用比较便宜日本生产的波段开关，可靠性和耐用性便大幅降低，这就是手摇脉冲发生器的售价动辄要上千元或以上的原因，除价格高昂外，机械式的波段开关不可能以全密封式的安装，因此经常有发生油和水等进入手摇脉冲发生器内，导致零件氧化，因此降低使用寿命。另外手摇脉冲发生器采用机械式的波段开关不可以加入其它功能，例如点动(JOG)功能等。 

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种带点动功能的手摇脉冲发生器，将数控系统控制器的点动功能加在手摇脉冲发生器上，大大提高数控机床在对刀，工件对零，工件边沿的校直等操作步骤的工作效率，让操作者不需要往返工件周围和控制器面板之间，大大提高操作的舒适度。 

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是： 

一种带点动功能的手摇脉冲发生器，其特征在于：包括上下扣合 的手轮上盖1和手轮下盖2，手轮上盖1和手轮下盖2间设有电路板，手轮上盖1的上部设有编码器4，下部设有手轮面膜5，手轮下盖2的一侧设有急停开关6，所述电路板上设有CPU、专用于存储手摇脉冲发生器各项重要的工作参数的铁芯记忆体，当CPU重置后，CPU通过数据线从铁芯记忆体内将工作参数读回。 

在上述技术方案的基础上，所述铁芯记忆体是采用串口通讯的串口铁芯记忆体。 

在上述技术方案的基础上，所述CPU为高速的32位元CPU，且所述CPU设有周期为4ms的看门狗自我检测和重置功能。 

本实用新型所述的带点动功能的手摇脉冲发生器，将数控系统控制器的点动功能加在手摇脉冲发生器上，大大提高数控机床在对刀，工件对零，工件边沿的校直等操作步骤的工作效率，让操作者不需要往返工件周围和控制器面板之间，大大提高操作的舒适度。 

附图说明

本实用新型有如下附图： 

图1带点动功能的手摇脉冲发生器的结构示意图， 

图2储存时序示意图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 

图1为本实用新型所述的带点动功能的手摇脉冲发生器的结构示意图，包括上下扣合的手轮上盖1和手轮下盖2，手轮上盖1和手轮下盖2间设有电路板，手轮上盖1的上部设有编码器4，下部设有手轮面膜5，手轮下盖2的一侧设有急停开关6，所述电路板上设有CPU、专用于存储手摇脉冲发生器各项重要的工作参数的铁芯记忆体，当CPU重置后，CPU通过数据线从铁芯记忆体内将工作参数读回。本 实用新型采用CPU为核心的电子设计，因此可以将在对刀、工件对零、工件边沿校直时很需要的点动功能，加入手摇脉冲发生器内，让使用者方便舒适的操作数控机床(点动功能可大大提高工作效率，让操作者不需要往返工件周围和控制器面板之间，大大提高操作的舒适度)，同时由于不再需要采用昂贵的瑞士或日本的机械式波段开关，成本也大幅降低。本实用新型的一个设计重点是将手摇脉冲发生器各项重要的工作参数记忆在CPU以外的串口铁芯记忆体内。为保证当CPU受严重的干扰后，已不能按照正常程序运行，但仍不至于错误地将手摇脉冲发生器的各项重要参数及数据破坏，本实用新型将所有的重要的参数数据储存于CPU以外的非易失性的铁芯记忆体内，以免CPU在不正常运作其间，错误地更改该重要参数。 

在上述技术方案的基础上，所述CPU为高速的32位元CPU，且所述CPU设有周期为4ms的看门狗自我检测和重置功能。本实用新型的设计重点是采用高速的32位元CPU作为核心，在绝大部分的时间下，经常执行循环周期少于0.1ms(1/10000秒)，在特殊情况下，最长的工作周期不超过1.3ms(13/10000秒)，由于现在高速数控系统普遍采用的伺服指令周期为不短于9ms(9/1000秒)，因此如手摇脉冲发生器在受到严重的电磁干扰后，导致失灵，甚至发出错误的移动指令，若手摇脉冲发生器能在9ms内能自我恢复并重新调整给出正确的指令，数控机床是不会错误移动，使用者不会感到错误曾经存在过。本实用新型采用周期4ms(4/1000秒)的看门狗自我检测和重置功能，若CPU因受到强烈的电磁干扰，导致不能按照原来程序执行，甚至死机，需要看门狗作硬件重置，本实用新型在4ms～8ms内CPU便会被硬件自动重置，并从外置的铁芯记忆体将原先已记忆好的工作参数读回，继续正常工作，以免CPU在不正常运作的4ms期间错误地破坏原有的工作参数。由于本实用新型正常的工作周期少于0.1ms，甚至是硬件重置也最多只是不超过8ms，短于最高档的高速数控系统上的伺服指令周期(一般超过9ms)，因此即使手摇脉冲发生器受到来自电机，伺服驱动器等严重的电磁干扰也能在短于一个伺服指令周期恢 复，是不会让使用者或数控系统感到曾經有干扰存在。当CPU重置后，便从铁芯记忆体内将数据读回，继续正常工作，不会让使用者或数控系统感到曾經有干扰存在。 

在上述技术方案的基础上，所述铁芯记忆体是采用串口通讯的串口铁芯记忆体。本实用新型采用串口通讯的串口铁芯记忆体，每次储存或取出数据，都同时将数据和其CRC-8校验码(采用CCITT单线通讯标准，以X^8+X^5+X^4+1為多项式的CRC校验编码作数据校验编码)，每项参数及其CRC编码都分别储存和复制于铁芯记忆体的5个不同的位置上，按图2所示的储存时序储存。所述CRC为循环冗余校核。当CPU重置后恢复，它分别会从这5个记忆位置，读回各项重要的工作参数及CRC校验码，如读回参数符合其CRC校验码，说明数据正确，可以马上用該等参数恢复手摇脉冲发生器，并继续正常工作。若读出的数据与其CRC校验码不一致，说明在储存中已被强烈干扰破坏，该位置的储存数据不可能被使用，要到下一个储存位置读回数据，若5个数据都不正确，说明在数据储存时受到极其严重，而且持续很长时间的强烈干扰，已经不可能完全恢复，便只好用预设定状态的参数恢复手摇脉冲发生器，继续正常工作。 

本实用新型采用串口通讯的原因，是因为在串口通讯受到任何强烈干扰时，只能干扰到参数内部分的位元数据，很容易通过CRC校验的手段检测出数据在传输中已被破坏或者是因CPU在不正常状态下写出的错误数据。正常而言，串口通讯须特定的定址程序和时序，当CPU受干扰后，不能按照正常程序运行，出现乱做现象，能在串口通讯接口写出符合該特定的定址程序和时序数据，改变铁芯记忆体内的数据的机会应该是低至零。 

经过在一种强烈的电磁干扰源验证本实用新型，经过72小时的不断强烈干扰，本实用新型所述的手摇脉冲发生器仍能可靠正常的工作。 

除了严重的电磁干扰外，在高纬度地区使用的数控机床，也要面对气候带来的静电干扰为了使本实用新型所述的手摇脉冲发生器的抗静电干扰提到最高，任何能让使用者手部接触的部分都采用塑胶制造，以免发生电弧放电，导致强烈近距离的电磁辐射干扰，在不可能使用塑料的零部件，例如螺丝也要彻底的悬空或使用塑料隔离，以提高抗静电干扰的能力，此外，本实用新型可采用全密封平面按键，按键面板采用高度防油防腐蚀的多元酯Polyester面膜，达到最强的防水防油效果。本实用新型由于不采用机械式波段开关，在机械设计上可实现全密封式的安装，防止油和水等通过的安装孔进入手摇脉冲发生器内，避免零件氧化，因此可保証使用寿命。本实用新型采用全密封平面按键，按键面板采用高度防油防腐蚀的多元酯Polyester面膜，达到最强的防水防油效果，防护等级达IP64。 

Claims (3)

1.一种带点动功能的手摇脉冲发生器，其特征在于：包括上下扣合的手轮上盖(1)和手轮下盖(2)，手轮上盖(1)和手轮下盖(2)间设有电路板，手轮上盖(1)的上部设有编码器(4)，下部设有手轮面膜(5)，手轮下盖(2)的一侧设有急停开关(6)，所述电路板上设有CPU、专用于存储手摇脉冲发生器各项重要的工作参数的铁芯记忆体，当CPU重置后，CPU通过数据线从铁芯记忆体内将工作参数读回。

2.如权利要求1所述的带点动功能的手摇脉冲发生器，其特征在于：所述铁芯记忆体是采用串口通讯的串口铁芯记忆体。

3.如权利要求1所述的带点动功能的手摇脉冲发生器，其特征在于：所述CPU为高速的32位元CPU，且所述CPU设有周期为4ms的看门狗自我检测和重置功能。 

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