步进电机绝对零位控制方法及装置 【技术领域】
本发明涉及的是一种步进电机绝对零位的控制方法及装置，尤其是一种步进电机在带动传动系统时的绝对零位控制及其控制信号装置，属于步进电机的控制。
背景技术
步进电机是一种将脉冲信号变为直线位移和角位移的控制电机，由于它的转速和位移严格地和脉冲数对应，所以控制简单，可广泛应用于自动控制系统中，作为执行元件，是机电一体化的关键产品之一。在使用中，步进电机多为开环控制，虽有较高的位置精度，但要求对其绝对零位控制很难做到，一般必须用闭路控制，才能做到，常用的方法是在电机的后轴上加光电编码器或旋转变压器，根据传感器传出的零位信号，给控制器进行判别处理。但光电编码器或旋转变压器的价格昂贵，仅仅用于一个零位信号的检测功能，其性价比太高，不利于推广应用。目前在经济型数控机床中应用步进电机十分广泛，它的行程控制大多在传动系统地未端设置如接近开关、光电开关或其它行程开关作为到位传感装置来判定传动的粗定位，其精度不高，远远不能满足机床加工的精度要求，一般在使用中为达到加工要求，必须先进行对刀，然后启动程序进行加工，但这样太费时，效率不高。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种方法可靠、简单，成本低，能方便控制步进电机的绝对零位的步进电机绝对零位控制方法及装置。这种步进电机绝对零位控制方法，它包括一由控制器控制的步进电机及由其带动的传动系统，在传动系统的未端位置设置有到位传感装置并与控制器相连，由控制器接受传动系统的到位粗判信号并控制步进电机的粗定位；在步进电机的转子轴上设置有定位传感装置，通过该定位传感装置与控制器相连接，由控制器接受传动系统的到位精判信号，以控制步进电机的精定位，即绝对零位。
所述的定位传感装置包括固定于转子轴上带有窄槽的码片和相配的固定光电传感器，利用光电传感器的光电信号经码片上的槽边缘发回的精判信号传输至控制器，以判定转子轴径向的绝对零位并控制。
本发明所述的步进电机的绝对零位控制方法中的一种装置，它是在步进电机的转子轴上固定有带有窄槽的码片，与码片相配有固定的光电传感器。
所述的光电传感器是正对着码片固定安置，其内置有整形或放大电路，所述码片上的窄槽为轴向设置。
本发明与现有技术相比，具有方法可靠，装置简单，成本低，能方便地控制步进电机的绝对零位，应用广泛，便于推广应用等特点。
【附图说明】
图1是本发明所述的控制方法原理示意图。
图2是本发明所述的装置结构示意图。
【具体实施方式】
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明所述的步进电机绝对零位控制方法，它包括一由控制器控制的步进电机1及由其带动的传动系统2，图中所示的传动系统由与步进电机1相连的丝杆3和通过与丝杆啮合的传动齿轮固定连接的、可移动的拖板4组成，在传动系统的未端位置、即拖板4的位移未端设置有到位传感装置5，如粗定位传感器或光电开关或行程开关等，该到位传感器5与控制器相连，由控制器接受传动系统2的到位粗判信号并控制步进电机1的粗定位。在步进电机1的转子轴6上设置有定位传感装置7，该定位传感装置7包括固定于转子轴6上带有窄槽8的码片9和相配的固定的光电传感器10，利用光电传感器10的光电信号经码片9上的槽边缘发回的精判信号传输至控制器，以判定转子轴径向绝对零位置，并控制步进电机1的精定位，即绝对零位。上述方法中，主要是利用粗判信号，控制步进电机1的粗定位，即判定电机转子轴定位在哪一圈；利用电机转子轴上固定的码片槽边缘发出的精判信号，控制步进电机的精定位，即判定步进电机转子轴定位在粗定圈中的哪一点，即绝对零位。
图2所示为本发明所述的步进电机的绝对零位控制方法中的精定位的一种装置，它是在步进电机1的转子轴6的后轴伸出段上固定有带有窄槽8的码片9，与码片9相配有固定于步进电机后端盖相应位置上的光电传感器10。该光电传感器10是正对着码片9固定安置，其内置有整形或放大电路板11，所述码片9上的窄槽8为轴向设置。当步进电机带着码片9旋转时，码片9遮挡光电信号时为低电平0输出；当对准窄槽8时，就有24V幅度的信号输出，控制器对此信号进行检测，让步进电机停止，由于是缝的边缘触发，所以定位精度很高，容易实现绝对零位的定位。