專利名稱：手搖輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手搖輪，特別是涉及一種應(yīng)用于CNC加工制造過(guò)程中，用于加工前基準(zhǔn) 點(diǎn)定位的手搖輪。
背景技術(shù)：
在計(jì)算機(jī)數(shù)值控制(Computer Numerical Control; CNC)加工制造過(guò)程中，手搖輪為一 項(xiàng)不可或缺的生產(chǎn)工具， 一般使用于加工前基準(zhǔn)點(diǎn)定位。圖l為現(xiàn)有的手搖輪示意圖，現(xiàn)有 的手搖輪操作接口分為可搖動(dòng)的手搖輪轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)ll、可控制軸向位置X、 Y、 Z之軸向鍵12、 可控制機(jī)床移動(dòng)速率X1、 X10、 X100的倍率開(kāi)關(guān)13。傳統(tǒng)手搖輪驅(qū)動(dòng)方式是利用轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn) 生脈沖信號(hào)。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，亦由轉(zhuǎn)動(dòng)方向決定輸出脈沖正負(fù)方向，即控制正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。輸 出脈沖頻率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速率成正比。
然而，此種傳統(tǒng)的手搖輪制造成本高昂、厚度又厚，因此需要一種可降低成本、減少厚 度之手搖輪。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種可降低成本之手搖輪。
一種手搖輪，包括一操作區(qū)域； 一觸碰感應(yīng)器，用于感應(yīng)操作區(qū)域之操作而產(chǎn)生相應(yīng)的 電信號(hào)；及一可編輯的半導(dǎo)體芯片，該可編輯的半導(dǎo)體芯片與觸碰感應(yīng)器電性連接，用于接 收觸碰感應(yīng)器所產(chǎn)生的電信號(hào)并根據(jù)所述電信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的用于控制工具機(jī)馬達(dá)動(dòng)作的脈沖信號(hào)。
一種手搖輪，包括若干個(gè)用于選擇欲控制的工具機(jī)馬達(dá)運(yùn)動(dòng)的軸向功能鍵； 一觸碰感應(yīng) 器，用于感應(yīng)被選擇的軸向而產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)；及一可編輯的半導(dǎo)體芯片，該可編輯的半 導(dǎo)體芯片與觸碰感應(yīng)器電性連接，用于接收觸碰感應(yīng)器所產(chǎn)生的電信號(hào)并根據(jù)所述電信號(hào)產(chǎn) 生相應(yīng)的用于開(kāi)啟工具機(jī)馬達(dá)被選擇的軸向作動(dòng)的脈沖信號(hào)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明之手搖輪，具有以下優(yōu)點(diǎn)l.降低成本利用觸碰感應(yīng)器當(dāng)成 轉(zhuǎn)子或按鍵使用，具有低成本，除此之外觸碰感應(yīng)器具不易磨損及不受環(huán)境影響的特性，因 此維修成本可大大降低。2.減少厚度利用觸碰感應(yīng)器，可有效減少手搖輪轉(zhuǎn)子、軸向鍵的 體積與厚度，因此體積變小且厚度降低。


4圖l是現(xiàn)有手搖輪的示意圖。
圖2是本發(fā)明手搖輪的較佳實(shí)施方式的立體透視示意圖。
圖3是本發(fā)明手搖輪的較佳實(shí)施方式的控制流程方塊圖。
圖4是本發(fā)明手搖輪的較佳實(shí)施方式的觸碰功能鍵示意圖。
圖5是本發(fā)明手搖輪的較佳實(shí)施方式的順時(shí)針操作方式示意圖。
圖6是本發(fā)明手搖輪的較佳實(shí)施方式的逆時(shí)針操作方式示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖2， 一種手搖輪100的正面設(shè)置有若干個(gè)功能鍵110、若干個(gè)對(duì)應(yīng)功能鍵110的指 示面板120、 一操作區(qū)域130、若干個(gè)對(duì)應(yīng)操作區(qū)域130的指示面板135、 一蜂鳴器140;該手 搖輪100的內(nèi)部設(shè)有一印刷電路板410;該手搖輪100的背面設(shè)有一返回信號(hào)線420、 一觸碰感 應(yīng)器430、 一串行外圍接口(SPI)440、 一可編輯的半導(dǎo)體芯片450、 一串行數(shù)據(jù)通信接口460 、 一電源模塊470、 一電纜信號(hào)線480。
功能鍵110包括軸向選擇鍵X、 Y、 Z、 4、 APP、 CUT、開(kāi)關(guān)鍵ON/OFF與鎖定鍵LOCKED等。 功能鍵110的樣式并不作限制，可為圓形或方形或具有等效功能之適當(dāng)形狀。
該指示面板120用于當(dāng)對(duì)應(yīng)的功能鍵11 O被選擇時(shí)，顯示該功能鍵11 O相對(duì)應(yīng)的功能被執(zhí) 行。該印刷電路板410對(duì)應(yīng)每一指示面板120嵌有一發(fā)光二極管(LED)，由于該發(fā)光二極管 嵌于印刷電路板410內(nèi)，所以可維持手搖輪100正面的平整性。
該操作區(qū)域130劃分為若干個(gè)內(nèi)外圈不同區(qū)域，進(jìn)行不同波段操作。操作區(qū)域130的樣式 并不作限制，可為圓形或方形或具有等效功能之適當(dāng)形狀。
該指示面板l35用于在操作區(qū)域l30進(jìn)行多波段操作時(shí)指示相對(duì)應(yīng)的脈沖輸出倍率。該印 刷電路板410對(duì)應(yīng)指示面板135嵌有若干發(fā)光二極管(LED)，由于發(fā)光二極管皆嵌于印刷電 路板410內(nèi)，因此可維持手搖輪100正面的平整性。
該蜂鳴器140用于依可編輯的半導(dǎo)體芯片450所傳來(lái)的不同的脈沖信號(hào)，產(chǎn)生不同的音頻
該返回信號(hào)線420用于傳送功能鍵110與操作區(qū)域130的信號(hào)至觸碰感應(yīng)器430。 該觸碰感應(yīng)器430接收返回信號(hào)線420傳來(lái)的信號(hào)后，通過(guò)觸碰感應(yīng)器430的阻抗自動(dòng)調(diào)
整控制機(jī)制(AUTOMATIC頂PEDANCE CONTROL, AIC)確認(rèn)輸入之信號(hào)，該觸碰感應(yīng)器430在本
實(shí)施方式為電容式觸碰感應(yīng)器。
該串行外圍接口 (SPI) 440用于傳送觸碰感應(yīng)器430的信號(hào)至可編輯的半導(dǎo)體芯片450。 該可編輯的半導(dǎo)體芯片450，利用硬件描述語(yǔ)言(HARDWARE DESCRIPTION LANGUAGE,HDL)規(guī)劃并撰寫(xiě)程序，其可為現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列(FIELD PROGRAMMABLE GATE ARRAY,FPGA)或復(fù)雜可編程邏輯組件(Complex Programmable Logic Device, CPLD)。
請(qǐng)一并參閱圖3，該可編輯的半導(dǎo)體芯片450，包括一串行外圍接口模塊451(SPIMODULE)、 一控制模塊452 (CONTROL MODULE)、及一脈沖產(chǎn)生模塊453 (PULSE GENERATORMODULE)。
該串行外圍接口模塊451(SPI MODULE)用以傳送串行外圍接口440的信號(hào)至控制模塊
452。
該控制模塊452用于接收串行外圍接口模塊451(SPI MODULE)的信號(hào)，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為手搖輪100的操作頻率信號(hào)后，傳至脈沖產(chǎn)生模塊453。
該脈沖產(chǎn)生模塊453接收控制模塊452的信號(hào)后，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，傳至串行數(shù)據(jù)通信接口460。脈沖的產(chǎn)生與操作區(qū)域130的波段速率成正比。
串行數(shù)據(jù)通信接口460用于接收可編輯的半導(dǎo)體芯片450的信號(hào)后，提供差動(dòng)脈沖輸出信號(hào)。為提高抗噪聲能力及增加數(shù)據(jù)傳輸距離，該串行數(shù)據(jù)通信接口460可為RS-232、 RS-422或RS-485。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2，該電纜信號(hào)線480設(shè)有一直流電源線483和一脈沖輸出信號(hào)線485。該直流電源線483用于提供直流電源至電源模塊470 。
該脈沖輸出信號(hào)線485用于接收串行數(shù)據(jù)通信接口460的信號(hào)，并將該信號(hào)傳遞輸出至工具機(jī)馬達(dá)。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖3、圖4，本發(fā)明手搖輪100操作功能鍵110時(shí)，例如用手指觸碰功能鍵110之軸向選擇鍵X，該軸向選擇鍵X被觸碰之信號(hào)會(huì)經(jīng)返回信號(hào)線420傳至觸碰感應(yīng)器430，之后該信號(hào)經(jīng)由串行外圍接口440、串行外圍接口模塊451(SPI MODULE)傳至控制模塊452?？刂颇K452再將該觸碰之信號(hào)傳給脈沖產(chǎn)生模塊453。脈沖產(chǎn)生模塊453接著將該觸碰之信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)，再將該脈沖信號(hào)傳至串行數(shù)據(jù)通信接口460，即可控制工具機(jī)馬達(dá)軸向X。
脈沖產(chǎn)生模塊453所輸出的脈沖信號(hào)亦會(huì)傳至蜂鳴器140，蜂鳴器140依據(jù)所傳來(lái)的脈沖信號(hào)，產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)音頻。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖5，操作操作區(qū)域130時(shí)，例如用手指觸碰操作區(qū)域130以順時(shí)針?lè)较蚧校摬僮鲄^(qū)域130被觸碰之順時(shí)針?lè)较蚧行盘?hào)會(huì)經(jīng)返回信號(hào)線420傳至觸碰感應(yīng)器430，之后該信號(hào)再經(jīng)串行外圍接口440傳至可編輯的半導(dǎo)體芯片450。
若設(shè)定可編輯的半導(dǎo)體芯片450所接收來(lái)自觸碰感應(yīng)器430之順時(shí)針?lè)较蚧行盘?hào)為輸出正轉(zhuǎn)脈沖，則該順時(shí)針?lè)较蚧行盘?hào)經(jīng)過(guò)可編輯的半導(dǎo)體芯片450中的串行外圍接口模塊
6451 (SPI MODULE)之后傳至控制模塊452?？刂颇K452將該順時(shí)針?lè)较蚧行盘?hào)轉(zhuǎn)為手搖輪100的正轉(zhuǎn)操作頻率信號(hào)，再將該正轉(zhuǎn)操作頻率信號(hào)傳給脈沖產(chǎn)生模塊453。脈沖產(chǎn)生模塊453接著將該正轉(zhuǎn)操作頻率信號(hào)轉(zhuǎn)為正轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)，并輸出正轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)至串行數(shù)據(jù)通信接口460。串行數(shù)據(jù)通信接口460再將該正轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)經(jīng)脈沖輸出信號(hào)線485輸出至工具機(jī)馬達(dá)，使工具機(jī)馬達(dá)正轉(zhuǎn)。
脈沖產(chǎn)生模塊453所輸出的正轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)亦會(huì)傳至蜂鳴器140，蜂鳴器140會(huì)依據(jù)所傳來(lái)的正轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)，產(chǎn)生正轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)音頻。
請(qǐng)參閱圖6，類似地，當(dāng)用手指以逆時(shí)針?lè)较蛟诓僮鲄^(qū)域130滑行時(shí)，觸碰感應(yīng)器430接收返回信號(hào)線420傳來(lái)的信號(hào)后傳給可編輯的半導(dǎo)體芯片450使可編輯的半導(dǎo)體芯片450輸出反轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)給工具機(jī)馬達(dá)使之反轉(zhuǎn)。并使蜂鳴器140，產(chǎn)生反向脈沖信號(hào)音頻。
本發(fā)明之操作區(qū)域l30，亦可隨著手指滑行于操作區(qū)域l30的內(nèi)圈或外圈而產(chǎn)生不同的脈沖倍率。在本實(shí)施方式中預(yù)設(shè)五種波段xl、 x10、 x20、 x50、 x100，這五種波段會(huì)隨著手指滑行于操作區(qū)域l30的內(nèi)圈或外圈而變化。
當(dāng)要低倍率xl時(shí)，則于操作區(qū)域130外圈的位置上滑行，該外圈的位置被觸碰之外圈滑行信號(hào)會(huì)傳至觸碰感應(yīng)器430。觸碰感應(yīng)器430將外圈滑行信號(hào)經(jīng)由串行外圍接口440傳至可編輯的半導(dǎo)體芯片450?？删庉嫷陌雽?dǎo)體芯片450再根據(jù)外圈滑行信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號(hào)傳至串行數(shù)據(jù)通信接口460后，輸出低倍率xl的信號(hào)。
當(dāng)要中倍率x20時(shí)，則于操作區(qū)域130中間的位置上滑行。當(dāng)要高倍率xlOO時(shí)，則于操作區(qū)域130內(nèi)圈的位置上滑行，依此類推。由于在高倍率時(shí)需要較低的分辨率與低倍率時(shí)需要較高的分辨率，所以倍率是與操作區(qū)域130之半徑成反比。
權(quán)利要求
1.一種手搖輪，包括一操作區(qū)域；一觸碰感應(yīng)器，用于感應(yīng)操作區(qū)域之操作而產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)；及一可編輯的半導(dǎo)體芯片，該可編輯的半導(dǎo)體芯片與觸碰感應(yīng)器電性連接，用于接收觸碰感應(yīng)器所產(chǎn)生的電信號(hào)并根據(jù)所述電信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的用于控制工具機(jī)馬達(dá)動(dòng)作的脈沖信號(hào)。
2.如權(quán)利要求l所述的手搖輪，其特征在于該可編輯的半導(dǎo)體芯片 是通過(guò)一 串行周邊接口與該觸碰感應(yīng)器電性連接。
3.如權(quán)利要求2所述的手搖輪，其特征在于該可編輯的半導(dǎo)體芯片 包括一串行外圍接口模塊、 一控制模塊與一脈沖產(chǎn)生模塊，該串行外圍接口模塊用于接收該 觸碰感應(yīng)器產(chǎn)生的電信號(hào)并傳送給該控制模塊，該控制模塊用于根據(jù)該電信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的頻 率信號(hào)并將該頻率信號(hào)傳送給該脈沖產(chǎn)生模塊，該脈沖產(chǎn)生模塊根據(jù)該頻率信號(hào)產(chǎn)生該脈沖 信號(hào)。
4.如權(quán)利要求l所述的手搖輪，其特征在于該可編輯的半導(dǎo)體芯片 為現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列或復(fù)雜可編程邏輯組件。
5.如權(quán)利要求l所述的手搖輪，其特征在于該觸碰感應(yīng)器為電容式 觸碰感應(yīng)器。
6.一種手搖輪，包括 若干個(gè)用于選擇欲控制的工具機(jī)馬達(dá)運(yùn)動(dòng)軸向的功能鍵； 一觸碰感應(yīng)器，用于感應(yīng)被選擇的軸向而產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)；及一可編輯的半導(dǎo)體芯片，該可編輯的半導(dǎo)體芯片與觸碰感應(yīng)器電性連接，用于接收觸 碰感應(yīng)器所產(chǎn)生的電信號(hào)并根據(jù)所述電信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的用于開(kāi)啟工具機(jī)馬達(dá)被選擇的軸向作 動(dòng)的脈沖信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的手搖輪，其特征在于該可編輯的半導(dǎo)體芯片是通過(guò)一 串行周邊接口與該觸碰感應(yīng)器電性連接。
8.如權(quán)利要求7所述的手搖輪，其特征在于該可編輯的半導(dǎo)體芯片包括一串行外圍接口模塊、 一控制模塊與一脈沖產(chǎn)生模塊，該串行外圍接口模塊用于接收該 觸碰感應(yīng)器產(chǎn)生的電信號(hào)并傳送給該控制模塊，該控制模塊用于根據(jù)該電信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的頻 率信號(hào)并將該頻率信號(hào)傳送給該脈沖產(chǎn)生模塊，該脈沖產(chǎn)生模塊根據(jù)該頻率信號(hào)產(chǎn)生該脈沖 信號(hào)。
9.如權(quán)利要求6所述的手搖輪，其特征在于該可編輯的半導(dǎo)體芯片為現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列或復(fù)雜可編程邏輯組件。
10.如權(quán)利要求6所述的手搖輪，其特征在于該觸碰感應(yīng)器為電容 式觸碰感應(yīng)器。
全文摘要
一種手搖輪，包括一操作區(qū)域；一觸碰感應(yīng)器，用于感應(yīng)操作區(qū)域之操作而產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)；及一可編輯的半導(dǎo)體芯片，該可編輯的半導(dǎo)體芯片與觸碰感應(yīng)器電性連接，用于接收觸碰感應(yīng)器所產(chǎn)生的電信號(hào)并根據(jù)所述電信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的用于控制工具機(jī)馬達(dá)動(dòng)作的脈沖信號(hào)。本發(fā)明手搖輪利用觸碰感應(yīng)器來(lái)取代現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子與按鍵，使得手搖輪降低成本且體積變小。
文檔編號(hào)G05B19/409GK101561673SQ200810301208
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者吳建忠, 楊景程 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;賜?？萍脊煞萦邢薰?br>