[實用新型]對數控系統主軸編碼器信號進行倍頻的電路

有效

• 申請號: 201320254213.8
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN203180895U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 廖炳文;廖光燦
• 申請（專利權）人: 成都鑫科瑞數控技術有限公司
• 主分類號: H03L7/08
• 分類號: H03L7/08;G05B19/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 詹永斌;錢成岑

技術領域

本實用新型涉及電子技術倍頻技術領域，尤其是涉及一種對數控系統主軸編碼器信號進行倍頻的電路。?

背景技術

當今世界，工業發達國家對工業自動化高度重視，競相發展機電一體化、高精、高效、高自動化先進設備，特別是隨著微電子、計算機技術、電力技術、傳感技術、數控技術的高速發展，自動化控制在20世紀80年代以后成為各國制造商競相展示先進技術、爭奪用戶、擴大市場的焦點。

目前在數控系統加工技術中的螺紋插補加工技術多數采用的是主軸編碼器跟蹤技術，即加工刀具電機跟隨主軸編碼器的旋轉而旋轉，也就是說加工刀具電機伺服驅動器的脈沖源來自主軸編碼器信號。

常用主軸編碼器的線數多數是1024線/轉或1200線/轉，目前數控系統的精度是0.001mm，如果主軸編碼器轉一轉加工一個螺距的話，其可最大加工1.024mm或1.2mm螺距的螺紋，這遠遠達不到目前市場需要，解決不了大螺紋加工問題，所以必須對主軸編碼器信號進行倍頻處理。

傳統的主軸編碼器倍頻技術解決方案是用軟件技術進行倍頻：通過軟件計算主軸編碼器的轉速，計算在一個編碼器脈沖周期中產生多個脈沖（如：10倍頻就產生10個脈沖）給刀具電機伺服驅動器，從而實現大螺距螺紋加工。這個算法的主要問題是：軟件算法占用大量的系統資源，實時性差、有累計誤差、脈沖不均勻時加工振動大、光潔度不好。?

發明內容

本實用新型的目的在于：針對現有技術存在的問題，提供一種對數控系統主軸編碼器信號進行倍頻的電路，其采用簡單的結構，結合完善的芯片技術，實現主軸編碼器信號倍頻同步算法，在精度、實時、速度方面最大限度的滿足了目前數控技術大螺距螺紋加工技術的要求。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

一種對數控系統主軸編碼器信號進行倍頻的電路，其特征在于，該電路包括異或電路、鎖相環芯片和十進制除法芯片，所述異或電路的輸入端連接主軸編碼器的信號輸出端，異或電路的輸出端連接鎖相環芯片的基準信號輸入端，所述鎖相環芯片的壓控振蕩器輸出端連接十進制除法芯片的頻率信號輸入端，所述十進制除法芯片的輸出接腳連接鎖相環芯片的比較信號輸入端。

優選的，所述的異或電路為74F86型號芯片。

優選的，所述的鎖相環芯片為CD4046型號芯片。

優選的，所述的十進制除法芯片為CD4017型號芯片。

優選的，所述十進制除法芯片的Q9輸出接腳連接鎖相環芯片的比較信號輸入端。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

1、采用異或電路（74F86型號芯片）、鎖相環芯片U2（CD4046型號）和十進制除法芯片U3（CD4017型號）組成倍頻電路，其結構簡單，體積小，成本低；

2、輸出信號占空比50%，充分保證輸出信號的脈沖寬度，增強了產品的抗干擾能力和穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

實施例??

如圖1所示，本實用新型采用簡單的結構，結合完善的芯片技術，實現主軸編碼器信號倍頻同步算法，在精度、實時、速度方面最大限度的滿足了目前數控技術大螺距螺紋加工技術的要求。

對數控系統主軸編碼器信號進行倍頻的電路包括異或電路U1、鎖相環芯片U2和十進制除法芯片U3。異或電路U1的輸入端（U1的引腳1、2）連接主軸編碼器的信號輸出端，異或電路U1的輸出端（U1的引腳3）連接鎖相環芯片U2的基準信號輸入端（U2的引腳14）。鎖相環芯片U2的壓控振蕩器輸出端（U2的引腳4）連接十進制除法芯片U3的頻率信號輸入端（U3的引腳14）。十進制除法芯片U3的輸出接腳連接鎖相環芯片U2的比較信號輸入端（U2的引腳3）。

本實用新型的異或電路采用74F86型號芯片。鎖相環芯片采用CD4046型號芯片。十進制除法芯片采用CD4017型號芯片。十進制除法芯片的Q9輸出接腳連接鎖相環芯片的比較信號輸入端。

本實用新型的工作原理是：主軸編碼器的信號PA和PB（PA和PB為正交90°信號）經異或電路U1（74F86）產生2倍頻PAB2信號，輸入到鎖相環芯片U2的基準信號輸入端，即引腳14(AIN信號)。