CN218183064U - 一种带超级电容的伺服驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带超级电容的伺服驱动器。该驱动器连接在电机编码器上，所述电机编码器还连接有一个电池盒，其中，所述伺服驱动器包括一个超级电容和一个前级板电源，所述超级电容和所述前级板电源相连接，所述超级电容的两端分别与所述电机编码器的两极相连接并形成回路。本实用新型中的带超级电容的伺服驱动器在更换电池时可以通过驱动器上的超级电容供电，有效避免了因电池电量不足，更换电池时出现的编码器无法储存绝对位置，机床坐标丢失的问题，不会耽误加工生产，并且节省了人力、物力和时间。

Description

一种带超级电容的伺服驱动器

技术领域

本实用新型涉及驱动器领域，特别涉及一种带超级电容的伺服驱动器。

背景技术

数控机床的轴向伺服电机在运作时往往需要反馈实际加工时的位置信息，因此会在其上加装编码器以防止断电时丢失位置信息。一般来说常用的是绝对值编码器，并且通过电池外部供电给编码器。

一般的编码器的光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线编排，这样一来，在编码器的每一个位置通过读取每道刻线的通暗，可以获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码(格雷码)，可以称为n位绝对编码器。其中，这样的编码器是由光电码盘进行记忆的。

而绝对值编码器由机械位置确定编码，无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，并且什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样一来，编码器的抗干扰特性、和数据的可靠性就大大提高了。

但绝对值编码器也存在一定的隐患：当电池电量耗尽，需要更换电池时，无法给编码器供电，导致编码器无法记忆此时位置信息，则会在机床重启后丢失坐标，使得机械原点位置错误。此时，必须重新矫正机械原点位置，否则依据机械原点位置编写的加工程式则无法执行加工操作，并且如果矫正的机械原点不准确，则加工程式也需要对应调整，则会因此带来诸多不便，影响正常的加工生产。而终端用户往往无法自行解决该问题，则需要联系机床厂家处理，耗费较多的人力、物力和时间。

此外，在机床运输过程中，也可能因振动等原因，使得电池盒供电线材偶发接触不良，则同样可能出现丢失坐标的问题，导致上述各种不便以及耗费的情况。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种带超级电容的伺服驱动器。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种带超级电容的伺服驱动器，连接在电机编码器上，所述电机编码器还连接有一个电池盒，其中，所述伺服驱动器包括一个超级电容和一个前级板电源，所述超级电容和所述前级板电源相连接，所述超级电容的两端分别与所述电机编码器的两极相连接并形成回路。

本实用新型中的带超级电容的伺服驱动器在更换电池时可以通过驱动器上的超级电容供电，有效避免了因电池电量不足，更换电池时出现的编码器无法储存绝对位置，机床坐标丢失的问题，不会耽误加工生产，并且节省了人力、物力和时间。

在一些实施方式中，所述超级电容和所述前级板电源之间具有一个限流电阻。其有益之处在于，限流电阻能够起到电路中限流的效果。

在一些实施方式中，所述超级电容和所述前级板电源之间具有一个二极管。其有益之处在于，该二极管可以对超级电容和前级板电源构成的充电电路的电流流向进行限制。

在一些实施方式中，所述超级电容和所述电机编码器形成的回路中具有另一个所述二极管。其有益之处在于，该二极管可以对超级电容和电机编码器构成的放回路的电流流向进行限制。

在一些实施方式中，所述超级电容的其中一端和所述前级板电源相连接，另一端接地。其有益之处在于，描述了超级电容的具体连接情况。

在一些实施方式中，所述前级板电源为5V电源。其有益之处在于，描述了前级板电源的种类。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的一种带超级电容的伺服驱动器连接电机编码器时的电路结构图；

图2为图1所示伺服驱动器的电路结构图；

图3为图1所示一种带超级电容的伺服驱动器连接电机编码器并断电时的电路结构图。

图中：电机编码器1，电池盒2，伺服驱动器3，超级电容4，前级板电源5，限流电阻6，二极管7。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的一种带超级电容的伺服驱动器连接电机编码器时的电路结构，图2显示了图1中的伺服驱动器的电路结构，图3显示了图1中的一种带超级电容的伺服驱动器连接电机编码器并断电时的电路结构。如图1-3所示，该伺服驱动器3用于连接在电机编码器1上，能够在断电时为电机编码器1供电，而电机编码器1本身还连接有一个电池盒2，用于在正常状态下给电机编码器1供电。其中，伺服驱动器3和/或电池盒2可以根据情况固定安装在电机编码器1的外部，以节省设备空间。

伺服驱动器3主要包括一个大容量的超级电容4和一个安装在前级板上的电源(称为前级板电源5)。其中，超级电容4的一端和前级板电源5相连接并且接受前级板电源5的供电。而在超级电容4和前级板电源5之间具有一个限流电阻6和一个二极管7，限流电阻6用于稳定电流，而二极管7用于限制电流只能从前级板电源5流向超级电容4。

优选的，前级板电源5为5V电源。

如图1所示，在电池盒2内部电池电量充足时，电机编码器1由电池盒2供电，而超级电容4的另一端接地，因此前级板电源5和超级电容4成一个电路，可称为充电电路(图1中虚线所示)，此时前级板电源5通过充电电路为超级电容4充电，使其能够储存充足的电量。

此外，超级电容4的两端分别与电机编码器1的两极相连接，而超级电容4和电机编码器1相连接形成一个回路，可称为放电回路(图3中虚线所示)。其中，在该放电回路中具有另一个二极管7，用于限制电流的流向。

如图3所示，当电池盒2的电量不足需要更换电池，或者出现突发状况断电时，则超级电容4可以通过放电回路将其中储存的电量提供给电机编码器1进行短时供电，等到电池更换完成或者电力恢复后，再由电池盒2继续给电机编码器1供电。由此，可以保障电机编码器1始终处于有电源供给、可以正常工作的状态，避免了机床因编码器无电源供给、无法储存电机绝对位置从而丢失坐标的问题。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种带超级电容的伺服驱动器，连接在电机编码器(1)上，所述电机编码器(1)还连接有一个电池盒(2)，其特征在于：所述伺服驱动器(3)包括一个超级电容(4)和一个前级板电源(5)，所述超级电容(4)和所述前级板电源(5)相连接，所述超级电容(4)的两端分别与所述电机编码器(1)的两极相连接并形成回路。

2.根据权利要求1所述的一种带超级电容的伺服驱动器，其特征在于：所述超级电容(4)和所述前级板电源(5)之间具有一个限流电阻(6)。

3.根据权利要求1所述的一种带超级电容的伺服驱动器，其特征在于：所述超级电容(4)和所述前级板电源(5)之间具有一个二极管(7)。

4.根据权利要求3所述的一种带超级电容的伺服驱动器，其特征在于：所述超级电容(4)和所述电机编码器(1)形成的回路中具有另一个所述二极管(7)。

5.根据权利要求1所述的一种带超级电容的伺服驱动器，其特征在于：所述超级电容(4)的其中一端和所述前级板电源(5)相连接，另一端接地。

6.根据权利要求5所述的一种带超级电容的伺服驱动器，其特征在于：所述前级板电源(5)为5V电源。

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