[发明专利]一种手轮

说明书

本发明一款成本低廉、轻便易用的手轮，具体是一种不需要编码器和转动轮、而是通过集成电路（包括并不限于微处理器（MCU）、单片机、数字信号处理器（DSP）、可编程逻辑器件（CPLD、FPGA）、专用集成电路、逻辑电路等）产生与实际编码器相同的编码脉冲的手轮，同时该手轮不需要档位选择开关，而是通过按动相应快慢分组的正向或反向按键输出脉冲，同时也可以与自动对刀装置接口，通过该手轮内的集成电路对自动对刀装置的对刀信号进行处理，从而自动完成对刀处理。

技术领域

本发明主要是数控加工及自动控制领域，具体为一款成本低廉、轻便易用的手轮。

背景技术

手轮也称为手动脉冲发生、手脉、手摇脉冲发生器等。主要用于数控机床、数控加工中心、印刷机械等自动化装置的零位补正、对刀操作。

现有广泛使用的手轮(见附图1 )一般由手轮外壳5、编码器及旋转轮3、档位选择开关和电路4、轴选择开关和电路2等部分组成。其主要功能为:当旋转轮旋转时，编码器产生与手轮运动相对应的信号，然后信号通过数控系统或其他自动控制系统控制相应选择的轴旋转即可选定加工坐标并对加工坐标进行定位，除此之外还可以通过轴选择开关和档位选择开关来进行对应控制轴的选择和速度快慢的选择，目前广泛使用的手轮的主要不足有：

1、价格高，作为手轮中主要核心部件的编码器、其成本高达数百元。

2、不方便使用。手轮使用时一般只有X1、X10、X100这三个固定档位可以选择，实际使用时有些场合，X100档位觉得太快，X10档位又太慢，用户希望有多一些档位可以选择。

3、不能和自动对刀装置直接接口，一般的手轮在对刀操作即使使用了自动对刀装置，也只能是在操作时一边看着自动对刀装置、一边手动摇动手轮，受限于个人的经验和技能，容易造成较大的对刀误差，并且对刀效率低下。

发明内容

针对现有技术的部分不足，本发明提供了成本低廉、轻便易用的手轮。

为实现以上技术方案，本发明提供以下技术方案：本方案不需要实际的编码器，而是通过集成电路（包括但不限于微处理器（MCU）、单片机、数字信号处理器（DSP）、可编程逻辑器件（CPLD、FPGA）、专用集成电路、逻辑电路等）产生编码脉冲。基本功能为当用户按动相应档位的正反转旋转按钮时，本方案的手轮即通过本发明方案中的集成电路根据按下的按钮的档位和方向自动生成和实际编码器相同的编码脉冲并通过轴选择开关和电路将该脉冲输出。本发明的方案中不再需要编码器和转动轮机构，取而代之的是通过集成电路，比如微处理器的定时器产生和编码器相同的互差90度的正交编码脉冲，这样的优势有：

1、成本低廉，用几元钱的微处理器来代替数百元的编码器及转动轮结构，整个手轮成本大幅下降。

2、轻便易用。与目前常用的手轮先选用档位，再手工摇动转动轮正反转相比，本发明的手轮，不需要选择档位，只需要按动相应的按钮就行了，同时本发明方案中的集成电路可以判断按下相应的时间，如按键持续一定的时间，则以更快的频率输出编码器脉冲，从而提高对刀效率。同时由于本发明的手轮没有质量很大的编码器组件和转动轮组件，本发明所述方案的手轮质量更轻，更便于携带和使用。

3、如果将自动对刀装置的输出信号接入本发明方案中的手轮，通过本发明中产生编码脉冲的集成电路（包括并不限于微处理器（MCU）、单片机、数字信号处理器（DSP）、可编程逻辑器件（CPLD、FPGA）、专用集成电路、逻辑电路等）的逻辑处理和数据处理能力，可以实现自动对刀，则可以提高对刀效率和精度。

附图说明

附图1 为常用的手轮的外部结构示意图

为了和本发明的手轮做对比，现将目前常用的手轮的外部示意图（附图1 ）附上，该手轮由手轮外壳5、编码器及旋转轮3、档位选择开关和电路4、轴选择开关和电路2、电源指示灯1等部分组成。