CN210041572U - 一种电缆剥线设备用步进电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电缆剥线设备用步进电机，包括步进电机、警报控制盒、温度传感器，所述警报控制盒安装在步进电机的上方一侧，所述温度传感器设置在警报控制盒内，所述步进电机的下方设置有电缆剥线机机架，且步进电机的一侧设置有第二联轴器，所述第二联轴器的另一侧设置有扭矩传感器，本实用新型的有益效果是：当电缆剥线设备误卷入电缆或者卡住时，扭矩增大，电机负荷增加，内部会升温，单片机向步进电机控制器发出制动信号，步进电机控制器通过步进电机驱动器控制步进电机停止运行，保护设备以免发生更大的事故。

Description

一种电缆剥线设备用步进电机

技术领域

本实用新型属于电缆剥线设备技术领域，具体涉及一种电缆剥线设备用步进电机。

背景技术

剥线机就是将电线等外包裹的塑料包皮与金属芯剥离的机器。剥线机是机械行业现在使用最广泛的机械，人们现在很多地方都在依赖各种机械自动化，而剥线机就是现在最能帮助人们生产的机械。步进电机作为剥线机的驱动，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为"步距角"，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

现有技术的电缆剥线设备用步进电机存在以下问题：当电缆剥线机误卷入电缆线，或者电缆剥线机卡住时，步进电机不能立马做出应对措施，操作人员也不能计时发现。

实用新型内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本实用新型提供了一种电缆剥线设备用步进电机，具有自动制动和报警特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电缆剥线设备用步进电机，包括步进电机、警报控制盒、温度传感器，所述警报控制盒安装在步进电机的上方一侧，所述温度传感器设置在警报控制盒内，所述步进电机的下方设置有电缆剥线机机架，且步进电机的一侧设置有第二联轴器，所述第二联轴器的另一侧设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器的另一侧设置有第一联轴器，所述第一联轴器的另一侧设置有轴承座，所述轴承座的另一侧设置有皮带轮，所述电缆剥线机机架靠近步进电机的一端下方设置有电机驱动控制盒，所述警报控制盒的内部一端设置有扬声器，所述扬声器的一侧设置有电路板，所述电路板的表面上设置有单片机，所述单片机的一侧设置有A/D转换芯片，所述警报控制盒的上方远离第二联轴器的一端设置有第一警报灯和第二警报灯，所述电机驱动控制盒的内部设置有步进电机控制器，所述步进电机控制器的一侧设置有开关电源，且步进电机控制器的另一侧设置有步进电机驱动器。

优选的，所述轴承座、扭矩传感器、步进电机和电机驱动控制盒均与电缆剥线机机架通过螺栓固定连接。

优选的，所述电机驱动控制盒设置为无盖长方体盒。

优选的，所述扭矩传感器、温度传感器、A/D转换芯片、扬声器、单片机、第一警报灯和第二警报灯均与电路板电性连接。

优选的，所述单片机与步进电机控制器电性连接。

优选的，所述步进电机、步进电机驱动器和步进电机控制器均与步进电机驱动器电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型当电缆剥线设备误卷入电缆或者卡住时，步进电机受到的负载增大，扭矩增大，扭矩传感器检测步进电机的负载扭矩，当检测的扭矩大于设定值时，单片机向步进电机控制器发出制动信号，步进电机控制器收到单片机的制动信号通过步进电机驱动器控制步进电机停止运行，等待工作人员处理，保护设备以免发生更大的事故；

2、本实用新型通过扭矩传感器和温度传感器配合使用，电机负载增大，扭矩大于设定值时，单片机控制扬声器和第一警报灯通电运行，当电机内温度大于设定值时，单片机控制扬声器和第二警报灯通电运行，扬声器发声警报，两个警报灯闪烁发光，提醒工作人员设备出现故障，本实用新型可以使两个传感器和两个信号灯从两个不同信号角度来检测电机是否正常，防止单一的传感器或者信号灯出现故障时，报警系统无法及时传递信号，引起损失，提升了报警系统的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的警报控制盒结构示意图；

图3为本实用新型的电机驱动控制盒结构示意图；

图中：1、轴承座；2、第一联轴器；3、扭矩传感器；4、第二联轴器；5、步进电机；6、警报控制盒；7、皮带轮；8、电缆剥线机机架；9、电机驱动控制盒；10、A/D转换芯片；11、电路板；12、扬声器；13、单片机；14、第一警报灯；15、开关电源；16、步进电机驱动器；17、步进电机控制器；18、第二警报灯；19温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供以下技术方案：一种电缆剥线设备用步进电机，包括步进电机5、警报控制盒6，温度传感器，警报控制盒6安装在步进电机5的上方一侧，温度传感器设置在警报控制盒内，步进电机5的下方设置有电缆剥线机机架8，且步进电机5的一侧设置有第二联轴器4，第二联轴器4的另一侧设置有扭矩传感器3，扭矩传感器3的另一侧设置有第一联轴器2，第一联轴器2的另一侧设置有轴承座1，轴承座1的另一侧设置有皮带轮7，电缆剥线机机架8靠近步进电机5的一端下方设置有电机驱动控制盒9，电机驱动控制盒9设置为无盖长方体盒，使电机驱动控制盒9方便拆装其内部的元器件，轴承座1、扭矩传感器3、步进电机5和电机驱动控制盒9均与电缆剥线机机架8通过螺栓固定连接，警报控制盒6的内部一端设置有扬声器12，扬声器12的一侧设置有电路板11，电路板11的表面上设置有单片机13，单片机13的一侧设置有A/D转换芯片10，警报控制盒6的上方远离第二联轴器4的一端设置有第一警报灯14和第二警报灯18，扭矩传感器3、温度传感器、A/D转换芯片10、扬声器12、单片机13、第一警报灯14和第二警报灯18均与电路板11电性连接，电机驱动控制盒9的内部设置有步进电机控制器17，单片机13与步进电机控制器17电性连接，使步进电机控制器17能够根据单片机13的信号控制步进电机5的运行，步进电机控制器17的一侧设置有开关电源15，且步进电机控制器17的另一侧设置有步进电机驱动器16，步进电机5、步进电机驱动器16和步进电机控制器17均与步进电机驱动器16电性连接。

本实用新型中扭矩传感器3是已经公开的广泛运用与日常生活的已知技术，扭矩是在旋转动力系统中最频繁涉及到的参数，为了检测旋转扭矩，使用较多的是扭转角相位差式传感器，该传感器是在弹性轴的两端安装着两组齿数、形状及安装角度完全相同的齿轮，在齿轮的外侧各安装着一只接近(磁或光)传感器，当弹性轴旋转时，这两组传感器就可以测量出两组脉冲波，比较这两组脉冲波的前后沿的相位差就可以计算出弹性轴所承受的扭矩量。

本实用新型中A/D转换芯片10为TLC2543型是已经公开的广泛运用与日常生活的已知技术，TLC2543是德州仪器公司生产的12位开关电容型逐次逼近模数转换器，它具有三个控制输入端，采用简单的3线SPI串行接口可方便地与微机进行连接，是12位数据采集系统的最佳选择器件之一。

本实用新型中扬声器12是已经公开的广泛运用与日常生活的已知技术，扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件，音频电能通过电磁，压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。

本实用新型中单片机13为STC12C5A60S2型是已经公开的广泛运用与日常生活的已知技术，STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰场合。

本实用新型中步进电机驱动器16为已经公开的广泛运用与日常生活的已知技术，步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构，步进电机驱动器的原理，采用单极性直流电源供电,，只要对步进电机的各相绕组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。

本实用新型中步进电机控制器17为已经公开的广泛运用与日常生活的已知技术，步进电机控制器是一种能够发出均匀脉冲信号的电子产品，它发出的信号进入步进电机驱动器后，会由驱动器转换成步进电机所需要的强电流信号，带动步进电机运转，步进电机控制器能够准确的控制步进电机转过每一个角度，驱动器所接收的是脉冲信号，每收到一个脉冲，驱动器会给电机一个脉冲使电机转过一个固定的角度，就因为这个特点，步进电机才会被广泛的应用到现在的各个行业里。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，通过皮带连接皮带轮7与设备，设计通电，步进电机5运行带动设备运行，扭矩传感器3检测扭矩，并将检测信号反馈到A/D转换芯片10，A/D转换芯片10转换信号为数字信号，并将转换信号发送到单片机13，单片机13分析处理检测信号，并与设定值对比，当电缆剥线设备误卷入电缆或者卡住时，步进电机5受到的负载增大，扭矩增大，当检测的扭矩大于设定值时，单片机13控制扬声器12和第一警报灯14通电运行，并向步进电机控制器17发出制动信号，扬声器12发声警报，警报灯14闪烁发光，提醒工作人员设备出现故障，同时步进电机控制器17收到单片机13的制动信号通过步进电机驱动器16控制步进电机5停止运行，等待工作人员处理，当电缆剥线设备误卷入电缆或者卡住，步进电机的负荷增大，电机内部的温度也会增高，温度传感器用于检测电机内部的温度，并将检测信号反馈到A/D转换芯片10，A/D转换芯片10转换信号为数字信号，并将转换信号发送到单片机13，单片机13分析处理检测信号，并与设定值对比，当电机内温度增高时，单片机13控制扬声器12和第二警报灯18通电运行，提醒工作人员电机温度升高，设备出现故障。通过两个传感器和两个信号灯从两个不同信号角度来检测电机是否正常，防止单一的传感器或者信号灯出现故障时，报警系统无法及时传递信号，引起损失，提升了报警系统的准确性。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电缆剥线设备用步进电机，包括步进电机（5）、警报控制盒（6）、温度传感器（19），其特征在于：所述警报控制盒（6）安装在步进电机（5）的上方一侧，所述温度传感器（19）设置在警报控制盒内，所述步进电机（5）的下方设置有电缆剥线机机架（8），且步进电机（5）的一侧设置有第二联轴器（4），所述第二联轴器（4）的另一侧设置有扭矩传感器（3），所述扭矩传感器（3）的另一侧设置有第一联轴器（2），所述第一联轴器（2）的另一侧设置有轴承座（1），所述轴承座（1）的另一侧设置有皮带轮（7），所述电缆剥线机机架（8）靠近步进电机（5）的一端下方设置有电机驱动控制盒（9），所述警报控制盒（6）的内部一端设置有扬声器（12），所述扬声器（12）的一侧设置有电路板（11），所述电路板（11）的表面上设置有单片机（13），所述单片机（13）的一侧设置有A/D转换芯片（10），所述警报控制盒（6）的上方远离第二联轴器（4）的一端设置有第一警报灯（14）和第二警报灯（18），所述电机驱动控制盒（9）的内部设置有步进电机控制器（17），所述步进电机控制器（17）的一侧设置有开关电源（15），且步进电机控制器（17）的另一侧设置有步进电机驱动器（16）。

2.根据权利要求1所述的一种电缆剥线设备用步进电机，其特征在于：所述轴承座（1）、扭矩传感器（3）、步进电机（5）和电机驱动控制盒（9）均与电缆剥线机机架（8）通过螺栓固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种电缆剥线设备用步进电机，其特征在于：所述电机驱动控制盒（9）设置为无盖长方体盒。

4.根据权利要求1所述的一种电缆剥线设备用步进电机，其特征在于：所述扭矩传感器（3）、温度传感器（19）、A/D转换芯片（10）、扬声器（12）、单片机（13）、第一警报灯（14）和第二警报灯（18）均与电路板（11）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种电缆剥线设备用步进电机，其特征在于：所述单片机（13）与步进电机控制器（17）电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种电缆剥线设备用步进电机，其特征在于：所述步进电机（5）、步进电机驱动器（16）和步进电机控制器（17）均与步进电机驱动器（16）电性连接。

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