專利名稱：手動脈沖發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在機床上移動和定位工件及其相似器件的手動脈沖發(fā)生器。
通常，手動脈沖發(fā)生器用于機床上，例如數(shù)控機床，它可以移動和精確地定位一個刀具，工件及其相似器件。
圖4所示為一種傳統(tǒng)的手動脈沖發(fā)生器，它包括一個發(fā)生脈沖信號的脈沖發(fā)生單元1和一個用于控制脈沖發(fā)生單元1的控制單元2。
圖5所示為一種傳統(tǒng)的手動脈沖發(fā)生器的剖面圖。
如上圖4和5所示，脈沖發(fā)生單元1包括一個旋轉(zhuǎn)軸4和一個其上制有狹縫的圓盤3。圓盤3被整體地安裝在旋轉(zhuǎn)軸4上并且通過軸承5被底盤1a可旋轉(zhuǎn)地支撐。
設(shè)置一個光學(xué)發(fā)射/接收裝置6，使得圓盤3位于一個光學(xué)發(fā)射裝置6a和一個光學(xué)接收裝置6b之間。從光學(xué)發(fā)射裝置6a發(fā)射的光穿過位于圓盤3上的狹縫被光學(xué)接收裝置6b接收。因此，當(dāng)圓盤3旋轉(zhuǎn)時，從脈沖發(fā)生單元1輸出的脈沖信號就被傳送給機床的控制電路。
用來控制脈沖發(fā)生器1的控制單元2包括一個安裝在旋轉(zhuǎn)軸4上的刻度盤8和一個由刻度盤8可旋轉(zhuǎn)地支撐的手柄8a。
刻度盤8是用金屬例如鋁制成的一個帶有凸臺的圓盤形部件。在刻度盤8的前側(cè)沿其圓周刻有刻度，用來顯示旋轉(zhuǎn)的角度。凸臺旋轉(zhuǎn)支撐著手柄8a。
與刻度相對應(yīng)的齒位于被整體地安裝在旋轉(zhuǎn)軸4上的棘輪9上。棘輪9和棘爪彈簧9a相互嚙合。當(dāng)刻度盤8的旋轉(zhuǎn)停止時，刻度盤8的位置就可通過棘輪9和棘爪彈簧9a的嚙合得以保持。
對于擁有如上所述結(jié)構(gòu)的手動脈沖發(fā)生器，當(dāng)一位使用者握住手柄8a并將刻度盤8旋轉(zhuǎn)至所需角度時，脈沖發(fā)生單元就輸出帶有脈沖的脈沖信號，其數(shù)量與角度相對應(yīng)。
手動脈沖發(fā)生器安裝在一個控制面板或者一個類似于機床的設(shè)備上，從而使得控制單元2出現(xiàn)在控制面板的前側(cè)，脈沖發(fā)生單元1被容納在控制面板后面的尾部，例如在機床的內(nèi)部。
為了順應(yīng)近來尺寸減小和機床工作性能提高的趨勢，各組成部分被緊密地排列在機床的內(nèi)部。相應(yīng)地，機床必然只能提供一個較小的空間用于安裝一個手動脈沖發(fā)生器。特別是當(dāng)脈沖發(fā)生器被容納在機床的內(nèi)部時，它只能較薄。
然而，在傳統(tǒng)的手動脈沖發(fā)生器中，脈沖發(fā)生單元1和控制單元2都要求有一定的厚度。特別是，由于一個旋轉(zhuǎn)圓盤和其它組成部件在此安放，所以減少脈沖部件1的厚度是非常困難的。再者，由于刻度盤是由金屬材料加工而成的，從而使得減小控制單元2也很困難。另外，傳統(tǒng)的手動脈沖發(fā)生器需要高的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明已經(jīng)解決了上面所提到的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能在相對小的空間里安裝的手動脈沖發(fā)生器，它符合了減小機床尺寸的趨勢，且生產(chǎn)成本低、厚度小。
為了實現(xiàn)上面的目的，本發(fā)明提供了一種由一個脈沖發(fā)生單元和一個控制單元組成的手動脈沖發(fā)生器，其中脈沖發(fā)生器是由一個旋轉(zhuǎn)軸和一個其上制有許多狹縫且安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的圓盤組成，脈沖發(fā)生單元產(chǎn)生的脈沖信號與穿過狹縫的光線和被圓盤上無狹縫部分阻礙的光線相對應(yīng)，控制單元是由固定地安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的刻度盤組成，其中脈沖部件被容納在其上制有凹槽的控制單元內(nèi)，一個旋轉(zhuǎn)軸的一端被一個控制單元的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)支撐，而其另一端被脈沖發(fā)生器的內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)支撐。這樣，與傳統(tǒng)的脈沖手動發(fā)生器相比較，本發(fā)明手動脈沖發(fā)生器其厚度只有原來的一半。
為求更好，刻度盤由合成樹脂制成。由于合成樹脂本身價低而且加工費用低，所以手動脈沖發(fā)生器的生產(chǎn)成本也隨之降低。


圖1所示為本發(fā)明手動脈沖發(fā)生器的透視圖。
圖2所示為圖1手動脈沖發(fā)生器的剖面圖。
圖3所示為圖1手動脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖信號的波形圖。
圖4所示為傳統(tǒng)的手動脈沖發(fā)生器的透視圖。
圖5所示為傳統(tǒng)的手動脈沖發(fā)生器的剖面圖。
參照附圖，敘述一個根據(jù)本發(fā)明的手動脈沖發(fā)生器的實施例。
如圖1所示，本發(fā)明手動脈沖發(fā)生器A包括一個可產(chǎn)生脈沖信號的脈沖發(fā)生器10和一個控制脈沖發(fā)生單元10的控制單元20。手動脈沖發(fā)生器A通過一個嵌在固定支持物11上的雙頭螺栓11a和一個相應(yīng)的螺母32安裝在一臺機床的控制面板30上，例如一臺數(shù)控機床的控制面上。
脈沖發(fā)生單元10容納在控制單元的內(nèi)部。脈沖發(fā)生單元10有一軸向長度，使得當(dāng)手動脈沖發(fā)生器A安裝在控制面板30上時，脈沖發(fā)生單元與控制面板的表面平齊。只有一個用來連接位于機床中的控制電路的接線端子12伸入到機床的內(nèi)部。
如圖2所示，脈沖發(fā)生單元10有一密封結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一個耐磨壓鑄的前箱13和一個由耐磨樹脂制成的后箱14組成，脈沖發(fā)生單元10容納在控制單元20制成的凹槽內(nèi)。
在脈沖發(fā)生單元10內(nèi)一個其上制有狹縫的圓盤15和一個棘輪16整體地安裝在旋轉(zhuǎn)軸25上。旋轉(zhuǎn)軸25由前箱13的支承部分13a和后箱14內(nèi)壁上的支承部分14a可旋轉(zhuǎn)地支撐。
產(chǎn)生脈沖的圓盤15由一個金屬圓盤制成，其上沿圓周刻有100個扇形的狹縫15a，這些狹縫與每圈中由手動脈沖發(fā)生器A產(chǎn)生的輸出脈沖相對應(yīng)。狹縫15a允許光線通過而圓盤15上無狹縫的部分阻擋了光線。
設(shè)置一個包括一個光學(xué)發(fā)射裝置17a和一個光學(xué)接收裝置17b的光學(xué)發(fā)射/接收裝置17，使得圓盤15處于光學(xué)發(fā)射裝置17a和光學(xué)接收裝置17b之間。從光線發(fā)射裝置17a中的每個發(fā)光二極管發(fā)射的光線穿過圓盤15上的狹縫并由光學(xué)接收裝置17b上相應(yīng)的光電二極管接收。于是，當(dāng)圓盤15旋轉(zhuǎn)時，兩個脈沖信號由脈沖發(fā)生單元10輸出并且傳送到機床的控制電路中。
在光學(xué)發(fā)射/接收裝置17的光線發(fā)射裝置17a和圓盤15之間有一個其上制有扇形狹縫的固定的狹縫板17c，使得兩個脈沖信號之間產(chǎn)生一個90度的相位差(電學(xué)角度)。
手動脈沖發(fā)生器A還包括一個棘輪16，當(dāng)刻度盤21旋轉(zhuǎn)時，棘輪所產(chǎn)生的聲音與輸出的脈沖數(shù)量相等，刻度盤21將在以后進(jìn)行說明。
棘輪機構(gòu)16是由合成樹脂制成且與旋轉(zhuǎn)軸25模鑄在一起。沿棘輪16圓周制成的凹槽和凸臺16a與被彈簧壓緊的輥子相嚙合，輥子19容納在前箱13上制成的腔體13b中。
圓盤15與棘輪16通過超聲波焊或者類似手段固定連接，使得一個圖中未示出且沿棘輪16厚度方向從棘輪16伸出的定位銷插入圓盤15上的定位孔中。
控制脈沖發(fā)生單元10的控制單元20包括一個由螺栓24固定連接在旋轉(zhuǎn)軸25上的刻度盤21和一個用于轉(zhuǎn)動刻度盤21的手柄。旋轉(zhuǎn)軸25的一端被刻度盤21的內(nèi)壁固定支撐，而另一端被脈沖發(fā)生單元10的后箱14的內(nèi)壁通過支撐部分14a可旋轉(zhuǎn)地支撐。
刻度盤21是由抗化學(xué)物質(zhì)合成樹脂鑄塑成型?？潭缺P21的表面鍍上一層金屬，用以增加耐磨性和改善表面性能。
刻度盤21為圓盤形，包括凸臺21a?？潭缺P上制有凹槽23，用于容納脈沖發(fā)生單元10。在刻度盤21前端沿圓周刻有刻度，用于指明旋轉(zhuǎn)角。手柄22被凸臺21a可旋轉(zhuǎn)地支撐。
如圖1所示脈沖發(fā)生器10被固定在固定支持物11上，固定支持物11由抗化學(xué)物質(zhì)的合成樹脂制成并裝配在機床的控制面板30上。三個用于將固定支持物11安裝于控制面板30上的雙頭螺栓均勻嵌入固定支持物11的配合面上。控制面板30制有一個孔31，用于安裝手動脈沖發(fā)生器A，以及三個螺孔30a，用于擰入螺栓11a。擰在螺栓11a上的螺母32將手動脈沖發(fā)生器A固定在控制面板30上。
擁有上述結(jié)構(gòu)的手動脈沖發(fā)生器A按如下順序裝配。
首先，將發(fā)光元件，例如用于光線發(fā)射裝置17a的光電二極管，安裝在前箱13上。
然后，將把圓盤15和棘輪16合二為一的旋轉(zhuǎn)軸25插入前箱13的支撐部分13a內(nèi)。支撐部分13a由充滿潤滑油的燒結(jié)的多孔金屬制件制成。
接著，將裝有光線接收裝置17b，電路元件，及接線端子12的電路板18裝配在后箱14上。
下一步，將光線接收裝置17b與電路板18用電連接。
然后，將前箱13和后箱14固定在一起，同時旋轉(zhuǎn)軸25的一端被置與后箱14的支撐部分14a中。固定支持物11與前箱13連接，至此完成脈沖發(fā)生單元10的裝配。
最后，將裝有手柄22的刻度盤21用螺栓24固定在旋轉(zhuǎn)軸25上，整個手動脈沖發(fā)生器A安裝完畢。
在如上所述安裝手動脈沖發(fā)生器A的過程中，使用者手握手柄22將刻度盤21轉(zhuǎn)至一預(yù)先給定的角度，則脈沖發(fā)生單元10將輸出兩種信號。如圖3所示，每一種脈沖信號包括多個脈沖，脈沖數(shù)與旋轉(zhuǎn)的角度相對應(yīng)。為了精細(xì)地調(diào)節(jié)，使用者可以直接用手轉(zhuǎn)動刻度盤21。
手動脈沖發(fā)生器A能產(chǎn)生兩種相位的脈沖信號，例如相位A和相位B。因為通過兩個信號之間相位的不同可檢測出旋轉(zhuǎn)的方向，所以機床上的刀具或者工件可以根據(jù)輸出的脈沖信號以微米級移動。從而，使得精確的加工成為可能。
權(quán)利要求
1.一個手動脈沖發(fā)生器，包括一個帶旋轉(zhuǎn)軸分脈沖發(fā)生單元和一個設(shè)有許多狹縫且安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸上的圓盤，所述的脈沖發(fā)生單元根據(jù)穿過狹縫的光線和被所述圓盤無狹縫部分阻礙的光產(chǎn)生的脈沖信號；一個帶有被固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上的刻度盤的控制單元，其中所述的脈沖發(fā)生單元被容納在設(shè)在控制單元中的凹槽內(nèi)，所述的旋轉(zhuǎn)軸的一端被所述控制單元的內(nèi)壁可旋轉(zhuǎn)地支撐，而其另一端被所述脈沖發(fā)生器的內(nèi)壁可旋轉(zhuǎn)地支撐。
2.如權(quán)利要求1所述的手動脈沖發(fā)生器，其特征在于所述的刻度盤由合成樹脂制成。
全文摘要
一個手動脈沖發(fā)生器,包括:一個帶旋轉(zhuǎn)軸分脈沖發(fā)生單元和一個設(shè)有許多狹縫且安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸上的圓盤,所述的脈沖發(fā)生單元根據(jù)穿過狹縫的光線和被所述圓盤無狹縫部分阻礙的光產(chǎn)生的脈沖信號;一個帶有被固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上的刻度盤的控制單元,其中所述的脈沖發(fā)生單元被容納在設(shè)在控制單元中的凹槽內(nèi),所述的旋轉(zhuǎn)軸的一端被所述控制單元的內(nèi)壁可旋轉(zhuǎn)地支撐,而其另一端被所述脈沖發(fā)生器的內(nèi)壁可旋轉(zhuǎn)地支撐。由于手動脈沖發(fā)生器較薄,手動脈沖發(fā)生器能被安裝在一個相對較小的空間里,從而符合了減小機床尺寸的趨勢。
文檔編號G01B11/00GK1200318SQ9810933
公開日1998年12月2日 申請日期1998年5月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月27日
發(fā)明者土屋和彥 申請人:內(nèi)密控電子株式會社