KR100208070B1 - 수동식 펄스발생기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부 회전축에 결합된 내측드럼이 회전하여 외측드럼에 정지하게 되므로 맞물린 자력의 흡인력으로 정확한 정지위치를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 어긋나도 자력의 반발력으로 위치교정이 정확히 맞추어지는 수동식 펄스발생기에 관한 것으로, 손잡이(21)가 부착된 핸들(1)에 100 등분의 눈금(1A)이 각인되고, 후면 캡(19)에 4 개의 단자가 있는 단자대(18)가 설치되는 수동식 펄스발생기에 있어서, 상기 핸들(1)로 내부에서 회전하는 축(8)에는 플라스틱 사출자석로써 펄스발생용 다수 돌기(13)의 내측드럼(14)과 외측드럼(15)이 결합설치되고, 상기 내측드럼(14)의 돌기(13)가 수광소자(10)와 투광소자(17)사이를 통과한 것을 특징으로 하는 수동식 펄스발생기.

Description

수동식 펄스발생기

제1도는 종래의 수동식 펄스발생기를 도시해 놓은 도면.

제2도는 본 발명의 실시예에 관한 수동식 펄스발생기를 도시해 놓은 분리 사시도.

제3도는 본 발명의 수동식 펄스발생기를 결합해 놓은 사시도.

제4도는 본 발명의 수동식 펄스발생기의 설명하기 위한 중요 작동 부분도.

제5도는 본 발명의 수동식 펄스발생기를 설명하는 전기회로 및 파형도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 핸들 2,2' : 조립보스

3 : 핸들플레이트 4 : 조립홈

8 : 축 10 : 수광소자

13 : 돌기 14 : 내측드럼

15 : 외측드럼 16 : 기판

17 : 투광소자 18 : 단자대

[기술분야]

본 발명은 수치제어 공작기계나 로봇 등의 부품으로 사용할 수 있도록 회전축의 회전각도를 그에 비례하여 전기적 신호로 변환하고 출력하는 인크리멘탈(Incremental) 로터리엔코더식 수동 펄스발생기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부 회전축에 결합된 내측드럼이 회전하여 외측드럼에 정지하게 되므로 맞물린 자력의 흡인력으로 정확한 정지위치를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 어긋나도 자력의 반발력으로 위치교정이 정확히 맞추어지는 수동식 펄스발생기에 관한 것이다.

[종래의 기술]

최근 전기, 전자제품의 적절한 특성에 맞게 장착되는 수동 펄스발생기는 회전축의 회전각도를 그에 비례한 전기적인 신호인 펄스로 변환하여 출력하게 되는 수동 펄스발생기로써 수치제어 공작기계나 로봇등에 많이 사용되고 있다. 그리고 대부분의 수동식 펄스발생기 출력은 외부의 단자대를 통한 90°의 위상차를 가진 A,B상으로 되어 있다.

이러한 특징을 가진 종래의 수동식 펄스발생기는 손으로 회전을 시키다 놓게 되면 어느 해당위치에서나 전면의 핸들눈금과 핸들플레이트눈금이 일치되는 위치에 정지하도록 만들어져 있다.

즉, 수동식 펄스발생기의 작동은 제1a도에 도시된 바와 같이 핸들(101)의 회전에 비례하여 내부축(108)의 기어(105)를 회전시킴에 따라 90°위상차를 가진 A,B상의 전기적 신호가 1회전에 100개의 펄스가 발생하여 단자대(118)를 통해 외부로 나가게 된다.

이때 제1b도에 도시된 바와 같이 스프링(106)의 힘에 의한 핀(107)이 상기 기어(105)의 요철부에 조립되어 있는 바, 이는 상기 스프링(106)의 탄성력과 핀(107)의 마찰에 의해 정지하게 된 부분, 핸들눈금(101A)과 핸들플레이트눈금(103A)이 일치되는 위치에서 정지하게 되므로 기계적인 마찰소음, 장기간 사용할 때의 상기 기어(105)의 마모 및 가공공차로 인한 정지위치의 정밀도 저하가 발생되었다. 여기서, 도면부호 103은 핸들플레이트를 나타낸다.

제1a도에 도시된 기어(105)에 체결되는 상기 축(108)에는 하부로 슬리트(115)와 기판(116)이 각각 결합되고, 핸들플레이트(103)와 상기 기판(116)의 수광 소자(117)사이에는 순차적으로 기판(109), 투광소자(110), 포토플레이트(111) 및 슬리트(112)가 설치된다. 이와 같이 구성되어 지는 종래의 수동 펄스발생기는 단자대(118)를 놓고 후면캡(119)을 결합하여 2개의 고정용 볼트(120)로 고정시켜서 완성품으로 사용하게 된다.

따라서, 종래의 수동식 펄스발생기를 사용한 정지방법에 대해서는, 제1b도에 도시된 바와 같이 요철이 되어 있는 기어(105)에 스프링(106)의 힘에 의해 핀(107)이 상기 기어(105)의 요철에 접촉하게 되므로, 핸들(101)에 의해 축(108) 회전시 클릭음의 소음을 발생시키면서 동작 및 정지하게 되었다.

또한 내부의 슬리트에 관해서는, 큰 슬리트(115)와 작은 슬리트(112)인 2개의 슬리트를 사용하여 기판(116)의 투광소자(110)와 수광소자(117)를 조립하게 되므로, 조립작업이 까다로워 생산조립공정중 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 고가의 큰 슬리트(115)의 취급 및 작업상의 문제점도 많았었다.

[발명의 목적]

본 발명은 상기와 같은 종래의 수동식 펄스발생기가 가지고 있는 단점을 해소하기 위해 마찰소음의 제거, 마모의 방지, 조립공수의 절감, 부품감소 및 원가절감에 초점을 맞춤 것으로, 종래의 스프링을 사용하지 않고서도 내측드럼과 외측드럼에 S극과 N 극의 자기를 착자시켜서 자력의 흡인력과 반발력을 이용하여 정확한 해당 위치에 정지하게 되므로 마찰 소음과 마모를 제거함과 동시에 부드러운 감촉을 얻을 수 있고, 또한 상기 내측드럼에 다수의 펄스발생용 돌기를 일체로 형성하여 부품수의 감소 및 조립시간을 단축시키므로 원가절감을 도모할 수 있는 수동식 펄스발생기를 제공함에 그 목적이 있다.

[발명의 구성]

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수동식 펄스발생기는, 손잡이(21)가 부착된 핸들(1)에 100 등분의 눈금(1A)이 각인되고, 후면 캡(19)에 4 개의 단자가 있는 단자대(18)가 설치되는 수동식 펄스발생기에 있어서, 상기 핸들(1)로 내부에서 회전하는 축(8)에 펄스발생용 다수 돌기(13)의 내측드럼(14)과 외측드럼(15)이 결합설치되고, 상기 내측드럽(14)의 돌기(13)가 기판(16)상의 수광소자(10)와 투광소자(17)사이를 통과한 것을 그 특징으로 한다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 예씨도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 관한 수동식 펄스발생기를 도시해 놓은 사시도로서, 본 발명의 수동식 펄스발생기는 내부 회전축(8)에 결합된 내측드럼(14)이 회전하여 외측드럽(15)에 정지하게 되므로 맞물린 자력의 흡인력으로 정확한 정지위치를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 어긋나도 자력의 반발력으로 위치교정이 정확히 맞출수 있도록 되어 있다(제4a도 참조).

따라서, 본 발명으 종래의 스프링에 의한 위치제어하는 것보다 플라스틱 사출자석의 내측드럼(14)고 외측드럼(15)의 자력을 이용하여 일정한 위치에 정지하는 위치제어하므로 작동시 소음이 없고 비접촉으로 마모성이 없고 부드러운 감각을 가지게 된다. 상기 내측드럽(14)의 밑면으로 정밀한 펄스발생용 돌기(13)를 일정 간격으로 100 개 형성시켜 기판(16)상의 수광소자(10)와 투광소자(17)를 이용하여 검출하게 된다.

먼저, 제3도에 도시된 결합도와 같이 쉽게 손으로 회전시킬 수 있는 손잡이(2)가 부착된 핸들(1)이 설치되어 있고, 이 핸들(1)에는 100 등분된 눈금(1A)이 각인되어 있다. 상기 핸들눈금(1A)의 일정한 위치에 1개 눈금(3A)이 각인되어 있는 핸들플레이트(3)에는 내부의 회전축(8)의 회전시 떨림을 방지하기 위한 오일레스베어링(도시되지 않음)을 압입하고, 안쪽으로 S극과 N측이 착자된 외측드럼(15)을 정해진 위치에 조립하며, 기판(16)과 후면 캡(19)을 고정시킬 수있도록 형성된 2개의 원통형 기판조립보스(2)와 다른 2 개의 후면캡 고정조립보스(2')가 있다. 도면중 부호 4 는 외측드럼조립홈, 부호 5 는 외측드럼돌기(5)을 나타낸다.

바깥쪽으로 S극과 N측이 교대로 100 등분되게 착자가 되어 있고 100 개의 펄스발생용 돌기(13)가 형성되어 있는 내측드럼(14)에 핸들(1)의 회전을 전달받는 축(8)을 조립하고, 이 축(8)을 핸들플레이트(3)에 조립된 오일레스베어링에 조립하고, 상기 핸들(1)의 조립용 구멍에 끼운 다음 고정시킨다.

상기 핸들플레이트(3)에 조립홈(4)을 안쪽으로 주어 상기 외측드럼(15)의 돌기(5)를 조립할 수 있게하여 상기 내측드럼(14)의 정지위치를 일정하게 조립할 수 있다.

이어 전자부품이 삽입된 원형 기판(16)에 내측드럼(14)이 회전할 때 이를 펄스발생용 돌기(13)에 의해 전기적 신호로 변환하기 위해, 제4b도에 도시된 바와 같이 빛을 주고 받을 각 2개의 수광소자(10)와 투광소자(17)을 각각 마주보게 조립한다.

그리고, 4 개의 신호출력용 단자가 있는 단자대(18)를 조립한 다음 핸들플레이트(3)에 형성되어 있는 2 개의 기판고정 조립보스(2)에 조립하며, 상기 부품들을 보호하는 후면 캡(19)을 핸들플레이트(3)에 결합하고 2 개의 후면캡고정용 볼트(20)로 체결하여 제3도에 도시된 바와 같이 완성품으로 이루어진다.

따라서, 본 발명의 수동식 펄스발생기는 상기 핸들(1)로 내부에서 회전하는 축(8)에 펄스발생용 다수 돌기(13)의 내측드럼(14)과 외측드럼(15)이 결합설치되고, 상기 내측드럼(14)의 돌기(13)가 수광소자(10)와 투광소자(17)사이에 두고 통과되도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 수동식 펄스발생기작동을 제4도를 참조로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 수동식 펄스발생기를 사용한 정지방법에 대해서는 제4a도에 도시된 바와 같이 서로 S극과 N측의 자기를 착자시킨 플라스틱 사출자석인 내측드럼(14)과 외측드럼(15)이 서로의 자력에 의해 동작 및 정지하게 되므로 소음발생과 마모가 전혀 없는 것이다.

따라서, 수동으로 핸들(1)을 회전시키면 내부의 회전축(8)에 결합된 내측드럼(14)에 회전하고, 이 내측드럼(14)이 회전하다 어느 곳이든 정지하고자 하는 위치에 핸들(1)을 놓으면 상기 내측드럼(14)이 외측드럼(15)에 바깥 및 안쪽으로 착자된 N극 및 S극에 상반되어 정지한다.

이때, 플라스틱 사출자석인 내측드럼(14)과 외측드럼(15)의 자력은 극이 맞물려 흡인력이 발생되고, 이 힘으로 정확한 정지위치를 얻을 수 있어 제4도(b)에 도시된 바와 같이 상기 내측드럼(14)의 펄스발생용 해당 돌기(13)를 기준으로 기판(16)상 양쪽으로 마주보는 수광소자(10)와 투광소자(17)로 검출하므로, 축(8)의 회전에 비례하여 1 회전에 100 개의 A, B상의 해당 전기적 신호로 변환하게 된다(제5도 참조). 이는 전기적 신호를 얻기 위해서 제4도(b) 및 제5도(a)에 도시된 바와 같이 해당 펄스발생용 돌기(13)가 통과하는 수광소자(10)와 투광소자(17)를 이용한 것이다.

또한, 플라스틱 사출자석인 내측드럼(14)이 외측드럼(15)이 어긋나게 정지한다해도 자력의 반발력으로 위치교정이 정확히 맞출 수 있다.

상기 내측드럼(14)에 펄스발생용 돌기(13)를 일체로 설치함으로써, 종래의 포토플레이트, 스프링, 핀 및 플레이트 등의 부품을 감소할 수 있어 조립공수절감 및 원가절감을 가할 수 있다.

따라서, 본 발명의 상기와 같은 부품수를 감소시켜 제품의 두께를 줄여서 사용 환경의 제약을 다소 극복할 수 있다.

[발명의 효과]

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래의 스프링을 사용하지 않고서도 내측드럼과 외측드럼에 S극과 N극의 자기를 착자시켜서 자력의 흡인력과 반발력을 이용하여 정확한 해당 위치에 정지하게 하므로 마찰 소음과 마모를 제거함과 동시에 부드러운 감촉을 얻을 수 있고, 또한 상기 내측드럼에 다수의 펄스발생용 돌기를 일체로 형성하여 부품수의 감소 및 조립시간을 단축시키므로 원가절감을 도모할 수 있는 수동식 펄스발생기를 제공할 수 있다.

Claims (1)

1. 손잡이(21)가 부착된 핸들(1)에 100등분의 눈금(1A)이 각인되고 후면캡(19)이 조립된 핸들플레이트(3)에 기준되는 눈금(3A)이 각인되어 회전되는 축(8)의 회전각도에 비례하는 해당 펄스신호를 출력할 수 있도록 수동식 펄스발생기에 있어서, 상기 핸들(1)의 개개 눈금(1A)에 해당되는 펄스발생용 돌기(13)가 저부면에 돌출형성되면서 바깥쪽면에는 N극과 S극이 반복 착자된 내측드럼(14)이 상기 축(8)에 결합되고, 안쪽면에 N극과 S극이 반복 착자되면서 저부면에는 기판(16)이 결합된 외측드럼(5)이 상기 핸들플레이트(3)에 결합되며, 아울러 상기 축(8)과 함께 회전하는 상기 내측드럼(14)이 정지동작되면서 상기 외측드럼(15)과의 자력에 의해 상기 기판(16)에 설치된 수광소자(10)와 투광소자(17) 사이로 상기 내측드럼(14)의 해당 돌기(13)가 정확하게 위치고정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 수동식 펄스발생기.