1微步距控制 uNI_rRODE公司的uc3717芯片適用于小功率步進電機雙極性驅(qū)動，易于與微機接口，其驅(qū)動電路如圖1所示。

    圖中，l(Bout)和15腳(Aout)分別接步進電機一相繞組的兩端；2腳(T)接Rc定時元件；3、14腳(V。)為繞組線圈供電電源，可在10 V～45 V范圍內(nèi)選擇；4、5、12、13(GND)接地；6腳(Vcc)為Ic供電電源；7、9腳(I0，I1)接邏輯電平，用于選擇繞組電流；8腳(Ph)為相位輸入端，用于控制轉(zhuǎn)動方向；16腳接繞組電流采樣電阻，采樣信號通過Rc低通濾波器送至10腳，與內(nèi)部電壓比較器的基準電壓進行比較；11腳(Vr)為外接參考電壓，改變Vr可實現(xiàn)微步距控制。在整步、半步、1／4步工作方式下，Vr接固定的+5 V。
    uc3717對步距的控制是選擇I0,I1不同組合，達到步距控制的目的。下表列出了I0，I1的真值表對繞組電流的控制關(guān)系。

    以A、B表示二相繞組正向電流，以A、B表示二相繞組反向電流，則半步距工作方式采用二相和單相交替激勵的二相八拍方式，即AB—B—AB→A→AB_→B_→AB_→A。以兩相通電表示整步狀態(tài)，單相通電表示半步狀態(tài)，1／4步距工作方式是在整步與半步間插入一個l／4步狀態(tài)。

    2位置信號
     脈沖檢測將增量式光電碼盤固定在電機軸后端，位置檢測單元累計與電機同軸碼盤發(fā)出的脈沖數(shù)，計算機讀取可逆計數(shù)器數(shù)據(jù)，得到實際運行距離，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

    由于增量碼盤沒有初始零位置，要累計每一程序段的脈沖個數(shù)，計算機需在每個程序段開始處向可逆計數(shù)器進行歸零操作，即給計數(shù)器清零，以確定增量碼盤軸的起始位置。碼盤旋轉(zhuǎn)時輸出相位相差90。的兩路脈沖A、B隨著碼盤轉(zhuǎn)向的變化，相互間超前滯后關(guān)系會發(fā)生變化，這樣就可以利用某一路脈沖去選通另一路脈沖的前后沿，從而分出正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)計數(shù)脈沖，其脈沖整形、方向判別電路如圖3所示。

    3三軸聯(lián)動
    定位系統(tǒng)三軸聯(lián)動定位系統(tǒng)框圖如圖4所示。通過計算機I／O口輸出位置信息，送入控制電路，控制電機旋轉(zhuǎn)。步進電機由聯(lián)軸器與滾珠絲杠相連，帶動三維工作臺上下、左右、前后移動，激光器出光頭在計算機控制下定點出光，在工件上雕刻出所期望的軌跡。
    圖中，x、y、z軸定位開關(guān)信號檢測是三組機械開關(guān)，經(jīng)電路接口板上的門電路處理，變換成邏輯電平，由cPu查詢開關(guān)狀態(tài)，可確定三軸參考系坐標原點。

    三維坐標定位的精度同時取決于檢測裝置獲取信息的準確程度。因此，進一步通過信息補償有效提高檢測裝置的精度并使其不受外部環(huán)境的影響，將為進一步提高運動精度提供一條新的途徑。為此采取以下措施：對檢測裝置的誤差及其與系統(tǒng)狀態(tài)的關(guān)系進行精確測定并建立描述誤差關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。加工過程中由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)有關(guān)狀態(tài)信息(如工作臺實際位置、檢測裝置的溫度等)按數(shù)學(xué)模型計算誤差補償值，并據(jù)此對檢測裝置的測量值進行實時校正，從而保證機床運動部件沿各自的坐標軸具有很高的定位精度。
    4結(jié)語
    激光內(nèi)雕機是定點出光加工設(shè)備，x、y、z軸起停頻繁，定位要求快速準確。采用高分辨率的二相混合式步進電機，配以微步距控制和光電編碼器檢測技術(shù)，能夠滿足系統(tǒng)快、穩(wěn)、準的定位要求。整個系統(tǒng)運行平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、軟硬件資源搭配合理、維護方便。