專利名稱：可實(shí)現(xiàn)選位的馬達(dá)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及馬達(dá)控制裝置，特別涉及應(yīng)用于傳真機(jī)中、可實(shí)現(xiàn)選位的馬達(dá)控
制裝置。
背景技術(shù)：
步進(jìn)馬達(dá)是純粹的數(shù)字控制機(jī)構(gòu)，是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。[0003] 當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱為"步距角")，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的；而方向由導(dǎo)電順序決定。其驅(qū)動(dòng)原理是當(dāng)轉(zhuǎn)子通上電流時(shí)由于切割定子所產(chǎn)生的磁力線而生成旋轉(zhuǎn)扭矩造成轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，其驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)為脈波信號(hào)，若脈波激磁信號(hào)依序傳送至A相、A—相、B相、8+相則轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)，相反若將順序顛倒則轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。在目前的傳真機(jī)中，很多都使用雙馬達(dá)分別控制掃描、打印，即使是由單馬達(dá)控制掃描、打印也是通過(guò)馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)分別實(shí)現(xiàn)掃描、打印。目前國(guó)內(nèi)尚未有用單馬達(dá)控制實(shí)現(xiàn)選位及掃描、打印的同類裝置的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的情況，提供一種不同的設(shè)計(jì)方案基于SCE214芯片控制馬達(dá)實(shí)現(xiàn)選位，控制馬達(dá)正轉(zhuǎn)執(zhí)行其它動(dòng)作(復(fù)印、打印、掃描)。[0005] 即通過(guò)凸輪、傳感器，控制馬達(dá)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)選位；控制馬達(dá)導(dǎo)向正轉(zhuǎn)帶動(dòng)相應(yīng)的傳動(dòng)齒輪進(jìn)行掃描、打印、復(fù)印的操作。 本實(shí)用新型是通過(guò)這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的可實(shí)現(xiàn)選位的馬達(dá)控制裝置，包括控制電路和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路主要由主控芯片，輸出接口 ，驅(qū)動(dòng)電路和步進(jìn)馬達(dá)組成；齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括齒輪組和凸輪； 主控芯片通過(guò)輸出接口信號(hào)線Q1、 Q2、 Q3、 Q4和轉(zhuǎn)向控制信號(hào)線分別連接驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端，驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)激磁信號(hào)線A、 B、 X、 5分別連接步進(jìn)馬達(dá)對(duì)應(yīng)接線端。[0008] 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括齒輪組由步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)； 本實(shí)用新型使用Better的永磁式步進(jìn)馬達(dá)(PM)(步進(jìn)角為7. 5° ，齒數(shù)為14)，通過(guò)SCE214控制系統(tǒng)輸出步進(jìn)脈沖信號(hào)和轉(zhuǎn)向控制信號(hào)，控制馬達(dá)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)選位、正轉(zhuǎn)掃描(復(fù)印、打印)的功能。 在傳真機(jī)中，通過(guò)主控芯片控制脈沖分配，輸出步進(jìn)脈沖和轉(zhuǎn)向控制信號(hào)，在二者
的共同作用下產(chǎn)生正確轉(zhuǎn)向的四相激勵(lì)信號(hào)，此激勵(lì)信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路送至步進(jìn)馬達(dá)，從
而控制馬達(dá)向正確的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，該激勵(lì)信號(hào)的頻率決定了步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速。 每輸入一個(gè)脈波，馬達(dá)步進(jìn)一個(gè)步進(jìn)角。馬達(dá)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的激磁順序是AB麗，則逆
時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的激磁順序就是Mba。 本實(shí)用新型采用凸輪、傳感器，通過(guò)控制馬達(dá)反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)選位，則在將馬達(dá)導(dǎo)向正轉(zhuǎn)時(shí)可帶動(dòng)相應(yīng)的傳動(dòng)齒輪進(jìn)行掃描、打印、復(fù)印的操作。實(shí)現(xiàn)了單馬達(dá)控制實(shí)現(xiàn)選位及掃描、打印。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)約材料，提高效率的優(yōu)點(diǎn)，具有創(chuàng)新性和實(shí)用價(jià)值。

圖l，可實(shí)現(xiàn)選位的馬達(dá)控制裝置電路框圖，并作為摘要附圖；[0014] 圖2，馬達(dá)控制激磁脈波圖；[0015] 圖3，本實(shí)用新型傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式為了更清楚的理解本實(shí)用新型，結(jié)合附圖1、2、3和實(shí)施例詳細(xì)描述本實(shí)用新型[0017] 使用Better的永磁式步進(jìn)馬達(dá)(PM)(步進(jìn)角為7. 5° ，齒數(shù)為14)，通過(guò)SCE214控制系統(tǒng)輸出步進(jìn)脈沖信號(hào)和轉(zhuǎn)向控制信號(hào)，控制馬達(dá)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)選位、正轉(zhuǎn)進(jìn)行掃描、復(fù)印、打印的功能。 在圖3的傳動(dòng)系統(tǒng)中，馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)必定會(huì)帶動(dòng)齒輪①、②、③、⑥的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)馬達(dá)反轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)齒輪⑤帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行選位；當(dāng)馬達(dá)正轉(zhuǎn)時(shí)，若通過(guò)齒輪⑤帶動(dòng)⑧轉(zhuǎn)動(dòng)則進(jìn)行掃描操作，若通過(guò)齒輪⑦帶動(dòng)齒輪⑨轉(zhuǎn)動(dòng)則進(jìn)行打印操作，若帶動(dòng)齒輪⑧、⑨同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)則進(jìn)行復(fù)印操作。 凸輪齒數(shù)為36，而其上的突起部分占9個(gè)齒，也就是90。。在馬達(dá)反轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，若從凸輪轉(zhuǎn)到突起部分與選位傳感器接觸時(shí)開(kāi)始計(jì)算，在凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的第一個(gè)1/4周期內(nèi)停止，馬達(dá)正轉(zhuǎn)后執(zhí)行掃描動(dòng)作；在凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的第二個(gè)1/4周期內(nèi)停止，馬達(dá)正轉(zhuǎn)后執(zhí)行打印動(dòng)作；在凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的第三個(gè)1/4周期內(nèi)停止，馬達(dá)正轉(zhuǎn)后是空轉(zhuǎn)；在凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的第四個(gè)1/4周期內(nèi)，馬達(dá)正轉(zhuǎn)后執(zhí)行復(fù)印動(dòng)作。按照這個(gè)原理，我們根據(jù)馬達(dá)換向后要執(zhí)行的動(dòng)作確定凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍，確定一個(gè)合理的e角，從而根據(jù)傳動(dòng)比計(jì)算出馬達(dá)所轉(zhuǎn)的角度e。，即可由步進(jìn)角確定步數(shù)s。所以選位的控制過(guò)程就是先驅(qū)動(dòng)馬達(dá)反轉(zhuǎn)，在馬達(dá)反轉(zhuǎn)時(shí)一直檢測(cè)選位傳感器，當(dāng)檢測(cè)到選位傳感器由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)開(kāi)始計(jì)算馬達(dá)所走的步數(shù)，一直到馬達(dá)走完預(yù)定的步數(shù)。這樣在馬達(dá)完全停止后換向，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)正轉(zhuǎn)執(zhí)行其規(guī)定的動(dòng)作。 由于步進(jìn)馬達(dá)步進(jìn)時(shí)是機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，因此存在慣性。當(dāng)馬達(dá)以較高頻率步進(jìn)時(shí)，它不可能立即停下來(lái)，很可能出現(xiàn)多走幾步的情況，這樣會(huì)造成錯(cuò)誤。因此，在停止之前應(yīng)當(dāng)有一個(gè)預(yù)先減速的過(guò)程，到停止的位置時(shí)，速度已經(jīng)很慢，慣性很小，可以立即停止。所以要考
慮給予馬達(dá)一個(gè)步進(jìn)步數(shù)的補(bǔ)給，在確定e角時(shí)盡量取中間的位置。 在傳真機(jī)中，要實(shí)現(xiàn)掃描、打印、復(fù)印的功能，在每種情況下馬達(dá)反轉(zhuǎn)所走的步數(shù)
是不一樣的，所以必須準(zhǔn)確的確定馬達(dá)反轉(zhuǎn)的步數(shù)，否則在正轉(zhuǎn)后無(wú)法執(zhí)行規(guī)定的動(dòng)作。以下以打印為例說(shuō)明馬達(dá)所走的步數(shù)的確定。 若要執(zhí)行打印，在從選位傳感器由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)開(kāi)始計(jì)算，凸輪要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度e =90° 180°根據(jù)傳動(dòng)比，則存在以下關(guān)系e。/e =傳動(dòng)比=所有從動(dòng)輪齒數(shù)/所有主動(dòng)輪齒數(shù) 在這里，則e 0/ e = z凸輪氺Z4氺Z3氺Z^Z/Z4氺Z3氺Z^Z一Z馬達(dá)二 Z凸輪/Z馬達(dá)36/14[0025] e 。 = e *36/14 馬達(dá)所走的步數(shù)S二 9。/7. 5° = 9*36/14/7.5° = 31 62 則確定馬達(dá)反轉(zhuǎn)時(shí)步進(jìn)31 62步；最好要少于62步，因?yàn)轳R達(dá)存在一定的慣性，
會(huì)有誤差；，在馬達(dá)停止后驅(qū)動(dòng)馬達(dá)正轉(zhuǎn)則可執(zhí)行打印操作。 由于在傳真機(jī)的使用中要實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能，則在整個(gè)馬達(dá)的控制過(guò)程中，有很多動(dòng)作的轉(zhuǎn)換，也有很多過(guò)程的變化在執(zhí)行不同的操作如復(fù)印、打印、掃描之前，馬達(dá)都必須執(zhí)行一次選位；而在不同的操作中，尤其是復(fù)印操作會(huì)有進(jìn)紙、進(jìn)稿、打印等不同的過(guò)程。而且就步進(jìn)電機(jī)自身來(lái)說(shuō)，其具有自鎖能力。當(dāng)控制脈沖停止輸入，而讓最后一個(gè)脈沖控制的繞組繼續(xù)通直流電時(shí)，則電機(jī)可以保持在固定的位置上，即停在最后一個(gè)脈沖控制的角位移的終點(diǎn)位置上，所以在切換過(guò)程中，馬達(dá)都必須從空閑開(kāi)始啟動(dòng)，也就是說(shuō)每一個(gè)過(guò)程結(jié)束都需要將馬達(dá)置為空閑狀態(tài)(輸出為O)，否則在兩個(gè)過(guò)程中馬達(dá)會(huì)有輸出，這將使馬達(dá)產(chǎn)生額外的熱量，對(duì)馬達(dá)損壞過(guò)大。 在完成了馬達(dá)的選位控制后，其它操作和普通的馬達(dá)控制一樣，通過(guò)控制馬達(dá)的
轉(zhuǎn)動(dòng)方向、輸入脈波即可控制馬達(dá)正常步進(jìn)。 根據(jù)上述說(shuō)明，結(jié)合本領(lǐng)域技術(shù)可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方案。
權(quán)利要求可實(shí)現(xiàn)選位的馬達(dá)控制裝置，包括控制電路和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路主要由主控芯片，輸出接口，驅(qū)動(dòng)電路和步進(jìn)馬達(dá)組成；齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括齒輪組和凸輪；主控芯片通過(guò)輸出接口信號(hào)線Q1、Q2、Q3、Q4和轉(zhuǎn)向控制信號(hào)線分別連接驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)信號(hào)輸入端，驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)激磁信號(hào)線A、B、分別連接步進(jìn)馬達(dá)對(duì)應(yīng)接線端，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括齒輪組由步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；齒輪組帶動(dòng)凸輪。F2009202512174C00011.tif
專利摘要本實(shí)用新型涉及可實(shí)現(xiàn)選位的馬達(dá)控制裝置，可實(shí)現(xiàn)選位的馬達(dá)控制裝置包括控制電路和齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，控制電路主要由主控芯片，輸出接口，驅(qū)動(dòng)電路和步進(jìn)馬達(dá)組成；齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)包括齒輪組和凸輪；使用Better的永磁式步進(jìn)馬達(dá)，通過(guò)SCE214控制系統(tǒng)輸出步進(jìn)脈沖信號(hào)和轉(zhuǎn)向控制信號(hào)，控制馬達(dá)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)選位、正轉(zhuǎn)掃描、復(fù)印和打印的功能，實(shí)現(xiàn)了單馬達(dá)控制實(shí)現(xiàn)選位及掃描、打印。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)約材料，提高效率的優(yōu)點(diǎn)，具有創(chuàng)新性和實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H02K7/10GK201541226SQ20092025121
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者侯志猛, 孫芳, 易茂婷, 朱洪東, 李鳳琴, 辛劍, 高志華 申請(qǐng)人:天津光電通信技術(shù)有限公司