全自動電機(jī)換向器銑槽機(jī)控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及電機(jī)換向器銑槽機(jī)控制領(lǐng)域，尤其是一種全自動電機(jī)換向器銑槽機(jī)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]電機(jī)自從其發(fā)明至今從未有衰退的跡象，反而是需求量越來越大，換向器則是電機(jī)的關(guān)鍵性器件，但現(xiàn)今工廠對于換向器的制作難度大，效率低，成本高，需要消耗大量的人力物力，我們設(shè)計(jì)的全自動電機(jī)換向器銑槽機(jī)控制器可以大大提高換向器的生產(chǎn)效率和精度。
[0003]電機(jī)換向器銑槽機(jī)改變了傳統(tǒng)自動化電器控制，采用全自動電氣控制，實(shí)現(xiàn)了銑槽機(jī)加工產(chǎn)品工藝的整個過程的自動化。特別是自動車床系列后續(xù)的二次加工工藝亦是在銑槽機(jī)上表現(xiàn)得淋漓盡致，可加裝自動送退料裝置，全自動化進(jìn)行切削，快走慢近刀，一個人可同時操作3-5臺機(jī)器，在同類機(jī)床中具有速度快、定位準(zhǔn)、效率高等特點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，在此提供一種全自動電機(jī)換向器銑槽機(jī)控制器；采用本控制器的銑槽機(jī)采用ARM單片機(jī)控制，中文彩色觸摸屏作人機(jī)界面，不需要學(xué)習(xí)編程，整個系統(tǒng)易學(xué)易用，操控簡單方便。既能銑金屬產(chǎn)品的平面、切槽等，亦可非標(biāo)制作成專用機(jī)床，完成多個工藝的組合加工，如:自動銑扁位，自動銑孔，自動攻絲，自動銑槽等。特別是自動車床系列后續(xù)的二次加工工藝亦是在液壓銑槽機(jī)上表現(xiàn)的淋漓盡致，可加裝自動送退料裝置，自動切削。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種全自動電機(jī)換向器銑槽機(jī)控制器，其特征在于:該控制器具有單片機(jī)控制系統(tǒng)，用于采集到數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，控制相應(yīng)的氣閥或電機(jī)進(jìn)行動作；
[0006]該控制器還包括電源電路、系統(tǒng)傳感器輸入電路以及系統(tǒng)控制輸出電路；
[0007]所述電源電路包括整流濾波電路、系統(tǒng)穩(wěn)壓電路；其中，交、直流輸入電源與整流濾波電路連接，整流濾波電路與系統(tǒng)穩(wěn)壓電路連接，系統(tǒng)穩(wěn)壓電路連接所述單片機(jī)控制系統(tǒng)；
[0008]所述系統(tǒng)傳感器輸入電路包括光電隔離電路、信號放大、濾波處理電路；
[0009]氣閥、電機(jī)位置傳感器與所述光電隔離電路連接，光電隔離電路同時連接所述單片機(jī)控制系統(tǒng)；
[0010]光電傳感器與信號放大、濾波處理電路連接，信號放大、濾波處理電路同時連接所述單片機(jī)控制系統(tǒng)；
[0011]所述系統(tǒng)控制輸出電路包括光電隔離電路、高速光電隔離電路、三極管放大、抗干擾處理電路A、三極管放大、抗干擾處理電路B ；
[0012]單片機(jī)控制系統(tǒng)分別與光電隔離電路、高速光電隔離電路連接，光電隔離電路、高速光電隔離電路分別與三極管放大、抗干擾處理電路A、三極管放大、抗干擾處理電路B連接;
[0013]系統(tǒng)接收到相應(yīng)數(shù)據(jù)后會控制系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的動作，系統(tǒng)采用單片機(jī)控制光耦輸出，再通過三極管或場效應(yīng)管進(jìn)行放大，最后控制氣閥或電機(jī)。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型所述全自動電機(jī)換向器銑槽機(jī)控制器，其特征在于:單片機(jī)控制系統(tǒng)采用ARM Cortex- M3為內(nèi)核的微控制器LPC1768，LPC1700系列微控制器；單片機(jī)數(shù)據(jù)處理器采用MSP430處理器。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型所述全自動電機(jī)換向器銑槽機(jī)控制器，其特征在于:該控制器還包括單片機(jī)數(shù)據(jù)處理器；所述單片機(jī)控制系統(tǒng)、單片機(jī)數(shù)據(jù)處理器之間通過濾波、放大、抗干擾電路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；
[0016]所述單片機(jī)控制系統(tǒng)采集到數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，控制相應(yīng)的氣閥或電機(jī)進(jìn)行動作，同時將數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)上位機(jī)MSP430上，MSP430進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理分析和系統(tǒng)監(jiān)控后將數(shù)據(jù)發(fā)送到工業(yè)人機(jī)觸摸交互界面上進(jìn)行顯示。
[0017]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:采用本控制器的銑槽機(jī)采用ARM單片機(jī)控制，中文彩色觸摸屏作人機(jī)界面，不需要學(xué)習(xí)編程，整個系統(tǒng)易學(xué)易用，操控簡單方便。既能銑金屬產(chǎn)品的平面、切槽等，亦可非標(biāo)制作成專用機(jī)床，完成多個工藝的組合加工，如:自動銑扁位，自動銑孔，自動攻絲，自動銑槽等。特別是自動車床系列后續(xù)的二次加工工藝亦是在液壓銑槽機(jī)上表現(xiàn)的淋漓盡致，可加裝自動送退料裝置，自動切削。
[0018]適合零件兩端銑面、銑槽加工，如D型面、平行面、槽、平行槽等；半自動全自動運(yùn)作模式可切換，節(jié)省人工，一人可操作多臺設(shè)備；主軸及滑塊均為燕尾式設(shè)計(jì)，全部采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)球墨鑄鐵，確保設(shè)備長時間高精度穩(wěn)定運(yùn)行；配有自循環(huán)過濾冷卻切削液系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的表面加工質(zhì)量；模塊化設(shè)計(jì)，切換加工件只需要換夾具與刀具，可快速精準(zhǔn)切換；機(jī)器設(shè)有振動盤架，一體化設(shè)計(jì)緊湊美觀，占地面積小；刀具轉(zhuǎn)速可調(diào)，以適應(yīng)零件高、低速銑削；最高加工精度:+/-0.01MM。
【附圖說明】
[0019]圖1為系統(tǒng)整體電路框圖
[0020]圖2為電源電路框圖
[0021]圖3為系統(tǒng)傳感器輸入電路框圖
[0022]圖4為系統(tǒng)控制輸出電路框圖
[0023]圖5為系統(tǒng)主板與數(shù)據(jù)處理器(上位機(jī))的通訊電路框圖
[0024]圖6為輸入電路圖
[0025]圖7為輸出電路圖
[0026]圖8為電源電路圖
[0027]圖9為放大電路圖
[0028]圖10是lm258電路圖
[0029]圖11是系統(tǒng)電路圖
[0030]圖12是上位機(jī)程序流程圖[0031 ]圖13進(jìn)料閥流程圖；
[0032]圖14為尾架流程圖；
[0033]圖15步進(jìn)電機(jī)與光電傳感器流程圖
[0034]圖16為往復(fù)電機(jī)流程圖
[0035]圖17為檢錯系統(tǒng)流程圖
[0036]圖18為退料閥流程圖
[0037]圖19為下位機(jī)程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面將結(jié)合附圖1-19對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0039]本實(shí)用新型通過改進(jìn)提供一種全自動電機(jī)換向器銑槽機(jī)控制器，如圖1所示:該控制器具有單片機(jī)控制系統(tǒng)1，用于采集到數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，控制相應(yīng)的氣閥或電機(jī)進(jìn)行動作。
[0040]該控制器還包括電源電路、系統(tǒng)傳感器輸入電路以及系統(tǒng)控制輸出電路；所述電源電路如圖2:包括整流濾波電路3、系統(tǒng)穩(wěn)壓電路4 ;其中，交、直流輸入電源與整流濾波電路3連接，整流濾波電路3與系統(tǒng)穩(wěn)壓電路4連接，系統(tǒng)穩(wěn)壓電路4連接所述單片機(jī)控制系統(tǒng)1。
[0041]所述系統(tǒng)傳感器輸入電路如圖3:包括光電隔離電路5、信號放大、濾波處理電路6;氣閥、電機(jī)位置傳感器與所述光電隔離電路5連接，光電隔離電路5同時連接所述單片機(jī)控制系統(tǒng)1 ;光電傳感器與信號放大、濾波處理電路6連接，信號放大、濾波處理電路6同時連接所述單片機(jī)控制系統(tǒng)1。
[0042]所述系統(tǒng)控制輸出電路如圖4:包括光電隔離電路7、高速光電隔離電路8、三極管放大、抗干擾處理電路A9、三極管放大、抗干擾處理電路B10 ；
[0043]單片機(jī)控制系統(tǒng)1分別與光電隔離電路7、高速光電隔離電路8連接，光電隔離電路7、高速光電隔離電路8分別與三極管放大、抗干擾處理電路A9、三極管放大、抗干擾處理電路B10連接；
[0044]系統(tǒng)接收到相應(yīng)數(shù)據(jù)后會控制系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的動作，系統(tǒng)采用單片機(jī)控制光耦輸出，再通過三極管或場效應(yīng)管進(jìn)行放大，最后控制氣閥或電機(jī)。
[0045]所述全自動電機(jī)換向器銑槽機(jī)控制器，單片機(jī)控制系統(tǒng)1采用ARM Cortex- M3為內(nèi)核的微控制器LPC1768，LPC1700系列微控制器；單片機(jī)數(shù)據(jù)處理器2采用MSP430處理器。
[0046]所述全自動電機(jī)換向器銑槽機(jī)控制器，該控制器還包括單片機(jī)數(shù)據(jù)處理器2 ;所述單片機(jī)控制系統(tǒng)1、單片機(jī)數(shù)據(jù)處理器2之間通過濾波、放大、抗干擾電路11實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；如圖5所示；所述單片機(jī)控制系統(tǒng)1采集到數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，控制相應(yīng)的氣閥或電機(jī)進(jìn)行動作，同時將數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)上位機(jī)MSP430上，MSP430進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理分析和系統(tǒng)監(jiān)控后將數(shù)據(jù)發(fā)送到工業(yè)人機(jī)觸摸交互界面上進(jìn)行顯示。
[0047]圖1為系統(tǒng)整體電路框圖:系統(tǒng)整體采用2個mcu進(jìn)行控制，可大大提高系統(tǒng)可靠性，有效監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)，防止產(chǎn)生誤動作。系統(tǒng)核心控制器采用飛利浦公司的以ARMCortex-M3為內(nèi)核的微控制器LPC1768，LPC1700系列微控制器，操作頻率可達(dá)100MHz (新推出的LPC1769和LPC1759可達(dá)120MHz)。ARM Cortex_M3 CPU具有3級流水線和哈佛結(jié)構(gòu)。LPC17XX系列微控制器的外設(shè)組件包含高達(dá)512KB的flash存儲器、64KB的數(shù)據(jù)存儲器、以太網(wǎng)MAC、USB主機(jī)/從機(jī)/0TG接口、8通道DMA控制器、4個UART、2條CAN通道、2個SSP控制器、SPI接口、3個IIC接口、2輸入和2輸出的IIS接口、8通道的12位ADC、10位DAC、電機(jī)控制PWM、正交編碼器接口、4個通用定時器、6輸出的通用PWM、帶有獨(dú)立電池供電的超低功耗RTC和多達(dá)70個的通用10管腳。
[0048]LPC1768采集到數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，控制相應(yīng)的氣閥或電機(jī)進(jìn)行動作，同時將數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)上位機(jī)MSP430上，MSP430進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)處理分析和系統(tǒng)監(jiān)控后將數(shù)據(jù)發(fā)送到HMI (工業(yè)人機(jī)觸摸交互界面)上進(jìn)行顯示。
[0049]操作人員通過HMI設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，或者控制系統(tǒng)時，數(shù)據(jù)由MSP430進(jìn)行接收和處理，最后在將處理好的數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)核心LPC1768上，LPC1768在進(jìn)行相應(yīng)的控制輸出。
[0050]圖2為電源電路:為提高系統(tǒng)可靠性和通用性，系統(tǒng)采用橋式整流電路，輸入電源可以是交流，也可以是直流，經(jīng)過橋式整流濾波降噪后，經(jīng)LM7805穩(wěn)壓濾波供給系統(tǒng)。
[0051]圖3為系統(tǒng)傳感器輸入電路:系統(tǒng)開關(guān)信號輸入電路中，經(jīng)光耦隔離后再到單片機(jī)系統(tǒng)，使系統(tǒng)電路和外部控制電路隔離開，有效的提高了系統(tǒng)的可靠性、抗干擾能力等。
[0052]系統(tǒng)光電傳感器信號輸入電路由前級濾波電路和放大電路組成，原始光電傳感器的輸出信號范圍是100mv-300mv之間，且容易受外部環(huán)境干擾，為提高系統(tǒng)可靠性，系統(tǒng)經(jīng)前級濾波處理后，再經(jīng)LM258進(jìn)行信號放大，有效的放大了信號，使單片機(jī)采集數(shù)據(jù)更可靠，為系統(tǒng)提尚精度提供了可能。
[0053]圖4為系統(tǒng)控制輸出電路:系統(tǒng)接收到相應(yīng)數(shù)據(jù)后會控制系統(tǒng)執(zhí)行相應(yīng)的動作，系統(tǒng)采用單片機(jī)控制光耦輸出，再通過三極管或場效應(yīng)管進(jìn)行放大，最后控制氣閥或電機(jī)，達(dá)到系統(tǒng)和外部完全隔離的效果，有效的抑制外部干擾直接進(jìn)入系統(tǒng)電路中。
[0054]圖5為系統(tǒng)主板與數(shù)據(jù)處理器(上位機(jī))的通訊電路；系統(tǒng)核心處理器和上位機(jī)通過通訊建立連接。