工具显微镜Z轴升降控制器制造技术

本实用新型专利技术公开一种工具显微镜Z轴升降控制器，包括编码器、控制器、第一按钮、第二按钮、第一继电器、第二继电器、第一电源；第三继电器和第四继电器的控制端并联，与现有技术相比，本实用新型专利技术的优点在于：本实用新型专利技术结构简单，能够降低控制系统总体成本，本实用新型专利技术优化控制逻辑，使得操作人员按下点动“上升/下降”按钮时，即第一、第二按钮时，本实用新型专利技术自动进行“功能切换”，松开第一、第二按钮时，本实用新型专利技术将控制信号回路切换至电子脉冲手轮控制，达到无缝切换。无缝切换。无缝切换。

【技术实现步骤摘要】
工具显微镜Z轴升降控制器


[0001]本技术为工具显微镜的控制电路领域，具体涉及一种工具显微镜Z轴升降控制器。

技术介绍

[0002]工具显微镜作为探针卡制作过程中的非接触式三维测量设备，具有高精度、低误差、放大倍率大等优势，现已得到非常广泛的应用。伴随着被测产品外形尺寸的增大，工具显微镜的测量行程与适用性也同步进行变化。现有的工具显微镜Z轴从控制方式上大体分为机械式的同轴粗细调节手轮以及电动快慢控制两大类。常规的机械式同轴粗细调节手轮机构，适用于小型工具显微镜，即手轮相对于操作人员与的相对位置较近，抬臂即可操作。因被测产品外形尺寸增加，导致承载测量显微镜的Z轴立柱距离操作人员距离被拉长，如若继续使用简单的机械式同轴粗细调节手轮，将导致使用人员较难触及待操作的升降手轮。为了满足大行程、远距离的精细控制，Z轴的升降运动，需使用伺服或步进电机系统进行驱动。市场上步进/伺服控制器虽种类繁多，但是未有针对工具显微镜单轴运动而开发的专用控制器。为了使步进/伺服电机即可使用按钮进行点动控制，又可通过电子脉冲手轮进行精确控制，多数公司会为点动与精确控制功能设置一个切换开关。实际使用中，切换开关误开、切换动作频繁，使得使用体验较差、操作便利性较低。
[0003]上述现有的控制器为使用切换开关，其操作流程为按下“上升/下降”按钮，Z轴显微镜升高/降低至合适高度，松开“上升/下降”按钮，打开“功能切换”开关，手动旋转“电子脉冲手轮”，精确调整Z轴显微镜高度，测量并记录后，更换测量区域，关闭“功能开关”，再次点按“上升/下降”按钮，重复上述动作。以上流程中“功能开关”的频繁开关，对于设备的操作无明显益处，且动作繁琐，容易忘记切换，导致重复无效动作发生。因此获得一种克服上述缺陷的工具显微镜Z轴升降控制器十分重要。

技术实现思路

[0004]为解决上述至少一种技术问题，本技术提供一种工具显微镜Z轴升降控制器，包括编码器、控制器、第一按钮、第二按钮、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第一电源；所述第一按钮和第二按钮的公共端并联接入第一电源的负极，所述第一按钮的控制端分别与控制器的第一输出端、第一继电器的控制端电性连接，所述第二按钮的控制端分别与控制器的第二输出端、第二继电器的控制端电性连接；所述第三继电器和第四继电器的控制端并联，所述第一按钮或第二按钮动作以使第一继电器和第二继电器的线圈均得电动作，其内部触点常开点闭合，常闭点断开。
[0005]所述编码器的A信号端和B信号端分别连接第三继电器、第四继电器的线圈的常闭输出端；所述控制器的P信号端和D信号端分别连接第三继电器、第四继电器的常开输出端口，所述第三继电器的输出公共端输出脉冲信号，所述第四继电器的输出公共端输出方向信号，当第一按钮或第二按钮按下，第三继电器和第四继电器的输出信号切换，该信号经由
第一继电器和第二继电器的公共端输出。
[0006]通过上述技术方案，采用第一、第二按钮的点动控制模式下，控制器发送的P信号为连续的、频率可变的方波信号，D信号为持续的高电平或低电平信号，当固定频率的P信号发送至驱动器PUL输入端时，步进/伺服电机将以固定转速进行持续旋转，D信号的电平状态将影响步进/伺服电机的旋转方向。
[0007]还包括电子脉冲手轮，所述电子脉冲手轮连接编码器。
[0008]通过上述技术方案，“脉冲手轮”控制的精确定位模式下，编码器发送的是固定数量、相位差90度的A、B正交脉冲信号，驱动器根据A与B脉冲信号相位进行方向判断，当A超前B相位90度发送时，驱动器控制步进/伺服电机正转；反之，当B超前A相位90度发送时，驱动器控制步进/伺服电机反转。以此达到使用“脉冲手轮”对步进/伺服电机进行正反向的精确定位的目的。
[0009]还包括第三按钮，所述第三按钮连接控制器的急停端。
[0010]还包括第四按钮、第五按钮、第六按钮，分别为X轴坐标清零按钮、Y轴坐标清零按钮、Z轴坐标清零按钮，其公共端分别与工具显微镜的X、Y、Z三轴数显表的com端相连，第四按钮、第五按钮、第六按钮的控制端分别与X、Y、Z三轴数显表的Rst_X、Rst_Y、Rst_Z端口相连。
[0011]还包括第二电源，所述第一继电器和第二继电器的线圈的电源输入端均通过第二电源供电。还包括驱动器，所述第三继电器的输出公共端输出脉冲信号连接至驱动器的PUL输入端，所述第四继电器的输出公共端输出方向信号连接至驱动器的DIR输入端。第二电源为控制器、驱动器、编码器供电。
[0012]当驱动器PUL输入端与DIR输入端接收到P、D信号时，此时步进/伺服电机由控制器发送的信号进行控制，当驱动器PUL输入端与DIR输入端接收到A、B信号时，此时步进/伺服电机由编码器发送的信号进行控制。
[0013]驱动器PUL输入端每接收一个脉冲量的脉冲信号，就控制步进/伺服电机转动一个固定角度。当驱动器PUL输入端接收的是连续的脉冲信号，那么，它将控制步进/伺服电机进行连续转动，接收的脉冲频率，影响步进/伺服电机的转速，频率越高，步进/伺服电机的转速就越高。
[0014]上述驱动器用于驱动步进/伺服电机，该电机为控制工具显微镜Z轴升降的驱动装置。
[0015]上述采用电子脉冲手轮、编码器为发出相位差90度的正交A、B方波信号，信号电压为DC 5V。步进/伺服电机的驱动器，常采用脉冲加方向的控制模式进行脉冲与电位输出。
[0016]与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术结构简单，能够降低控制系统总体成本，本技术优化控制逻辑，使得操作人员按下点动“上升/下降”按钮时，即第一、第二按钮时，本技术自动进行“功能切换”，松开第一、第二按钮时，本技术将控制信号回路切换至电子脉冲手轮控制，达到无缝切换。
附图说明
[0017]图1为本技术立体图；
[0018]图2为本技术电路图；
[0019]图3为图1的截面示意图；
[0020]图4为图2中控制器部分电路图；
[0021]图5为图2中驱动器和编码器部分电路图；
[0022]附图标记：1
‑
控制器；2
‑
驱动器；3
‑
编码器；4
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电子脉冲手轮；5
‑
控制器底座；
[0023]SW1
‑
第一按钮；SW2
‑
第二按钮；RL1第一继电器；RL2第二继电器；K1第三继电器；K2第四继电器；VCC
‑
第二电源；
[0024]6‑
第一电源；7
‑
第三按钮；8
‑
第四按钮；9
‑
第五按钮；10
‑
第六按钮。
具体实施方式
[0025]为了使本领域技术人员更好地理解本技术，从而对本技术要求保护的范围作出更清楚地限定，下面就本技术的某些具体实施例对本技术进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工具显微镜Z轴升降控制器，其特征在于：包括编码器(3)、控制器(1)、第一按钮(SW1)、第二按钮(SW2)、第一继电器(RL1)、第二继电器(RL2)、第三继电器(K1)、第四继电器(K2)、第一电源(6)；所述第一按钮(SW1)和第二按钮(SW2)的公共端并联接入第一电源(6)的负极，所述第一按钮(SW1)的控制端分别与控制器(1)的第一输出端、第一继电器(RL1)的控制端电性连接，所述第二按钮(SW2)的控制端分别与控制器(1)的第二输出端、第二继电器(RL2)的控制端电性连接；所述第三继电器(K1)和第四继电器(K2)的控制端并联，所述第一按钮(SW1)或第二按钮(SW2)动作以使第一继电器(RL1)和第二继电器(RL2)的线圈均得电动作，所述编码器(3)的A信号端和B信号端分别连接第三继电器(K1)、第四继电器(K2)的线圈的常闭输出端；所述控制器(1)的P信号端和D信号端分别连接第三继电器(K1)、第四继电器(K2)的常开输出端口，所述第三继电器(K1)的输出公共端输出脉冲信号，所述第四继电器(K2)的输出公共端输出方向信号，当第一按钮(SW1)或第二按钮(SW2)按下，第三继电器(K1)和第四继电器(K2)的输出信号切换；还包括电子脉冲手轮(4)，所述电子脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨夫明，
申请(专利权)人：苏州矽利康测试系统有限公司，
类型：新型
国别省市：