專利名稱：機臺運動控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機臺運動控制系統(tǒng)，尤其涉及一種可同時對機臺中的多個運動部件進行控制的機臺運動控制系統(tǒng)。
背景技術：
目前，常用于機械自動控制技術中的軸控運動電路板卡(以下簡稱“軸控卡”)在使用時一般都必須安裝于電腦等控制主機內(nèi)，而無法安裝在用于直接完成加工動作的機臺上。當將軸控卡安裝于控制主機內(nèi)時，機臺與該控制主機之間需要設置數(shù)量較多的連接線進行通信，拆裝極不方便。另外，大多安裝于控制主機內(nèi)的軸控卡不但價格昂貴，而且無常用外接設備接口，沒有良好的擴展性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種可應用于機臺上且可有效控制機臺的多個運動部件進行運動的機臺運動控制系統(tǒng)。一種機臺運動控制系統(tǒng)，包括一控制主機、一機臺及一軸控卡，所述機臺內(nèi)設置若干伺服單元及若干數(shù)量與伺服單元數(shù)量相應的位置感測單元，所述軸控卡設置在所述機臺內(nèi)，分別與控制主機及伺服單元相連，所述軸控卡包括一運動控制單元及若干數(shù)量與位置感測單元數(shù)量相應的運動控制信號接口，所述運動控制信號接口均與運動控制單元相連， 所述位置感測單元感測機臺上的運動部件的位置信息，并將位置信息通過相應的運動控制信號接口反饋給運動控制單元，所述運動控制單元接收該位置信息，并將位置信息進行處理后輸出相應的運動控制信號，以通過相應的運動控制信號接口傳輸給所述伺服單元，進而控制與該伺服單元相連的運動部件運動。相較于現(xiàn)有技術，本發(fā)明所述的機臺運動控制系統(tǒng)所用的軸控卡可以直接設置于機臺上，機臺與控制主機之間只需采用數(shù)量較少的數(shù)據(jù)線進行連接即可，可以省去現(xiàn)有技術中設于控制主機內(nèi)的軸控卡與機臺之間復雜的連接布線結(jié)構(gòu)，有效降低了成本并提高了機臺使用的方便性。


圖1為本發(fā)明較佳實施方式的機臺運動控制系統(tǒng)的功能框圖。圖2為圖1所示機臺運動控制系統(tǒng)中軸控卡與機臺及控制主機的電路圖。主要元件符號說明機臺運動控制系統(tǒng) 100控制主機10軸控卡20機臺30通信接口21
主控制單元22
運動控制單元23
X軸運動控制信號接口24
Y軸運動控制信號接口25
Z軸運動控制信號接口26
U軸運動控制信號接口27
主控制芯片Ul
運動控制芯片U2
數(shù)據(jù)端口D0-D15、D0' -D15'
地址端口A0-A3、A0' -A3'
信號傳輸端XT、YT、ZT、UT
方向信號控制端XDIR.YDIR,ZDIR.UDIR
脈沖信號控制端XPLUSE、YPLUSE、ZPLUSE、UPLUSE
反饋信號接收端XEA、XEB、YEA、YEB、ΖΕΑ、ZEB、
UEA、UEB
方向信號接收端XDIR' ,YDIR' ,ZDIR' ,UDIR'
脈沖信號接收端XPLUSE' 、YPLUSE' 、ZPLUSE'、
UPLUSE'
信號反饋端 XEA' ,XEB' ,YEA' ,YEB' ,ZEA
‘,ZEB,UEA' ,UEB'
伺服單元 32
驅(qū)動器 321
電機 32具體實施例方式請參閱圖1，本發(fā)明較佳實施例的機臺運動控制系統(tǒng)100包括一控制主機10、一軸控卡20及一機臺30。該控制主機10可以為一電腦，該機臺30內(nèi)設置有若干用于驅(qū)動機臺 30上的運動部件運動的伺服單元32。所述軸控卡20設置在所述機臺30內(nèi)，分別與該控制主機10及伺服單元32相連。該軸控卡20包括一通信接口 21、一主控制單元22、一運動控制單元23、一 X軸運動控制信號接口 24、一 Y軸運動控制信號接口 25、一 Z軸運動控制信號接口沈及一 U軸運動控制信號接口 27。該通信接口 21、主控制單元22及運動控制單元 23依次相連，該X軸運動控制信號接口 M、Y軸運動控制信號接口 25、Z軸運動控制信號接口 26及U軸運動控制信號接口 27均連接至所述運動控制單元23。所述通信接口 21可以為USB接口、IEEE接口及ESATA接口等現(xiàn)有通信接口中的任意一種。請一并參閱圖2，該主控制單元22包括一主控制芯片Ul，所述主控制芯片Ul的型號可以為C8051，包括一組數(shù)據(jù)端口 D0-D15及一組地址端口 A0-A3。該主控制芯片Ul與所述通信接口 21電性連接，用于接收該控制主機10發(fā)送的運動指令，并對接收的運動指令進行譯碼，最后通過該數(shù)據(jù)端口 D0-D15及地址端口 A0-A3與所述運動控制單元23連接，以將譯碼后的運動指令發(fā)送給所述運動控制單元23。該運動控制單元23包括一運動控制芯片U2，所述運動控制芯片U2的型號可以為 MCX314，包括一組數(shù)據(jù)端口 DO' -D15'、一組地址端口 AO' -A3'及一組信號傳輸端XT、 YT、ZT及UT。該組數(shù)據(jù)端口 DO' -D15'及地址端口 AO' -A3'分別與主控制芯片Ul的數(shù)據(jù)端口 D0-D15及地址端口 Α0-Α3相連，用于接收譯碼后的運動指令并對其進行處理。該組信號傳輸端XT、YT、ZT及UT分別與其對應的運動控制信號接口一一對應連接，例如信號傳輸端ΓΓ與X軸運動控制信號接口 24、信號傳輸端YT與Y軸運動控制信號接口 25、信號傳輸端ZT與Z軸運動控制信號接口沈或信號傳輸端UT與U軸運動控制信號接口 27 —一對應連接，以進行信號的傳送及反饋。在本實施例中，以X軸運動控制信號接口 M與信號傳輸端XT的連接為例加以說明。該信號傳輸端XT包括一方向信號控制端》HR、一脈沖信號控制端XPLUSE及一組反饋信號接收端XEA、XEB。該X軸運動控制信號接口 M包括一方向信號接收端、一脈沖信號接收端XPLUSE'及一組信號反饋端XEA' ,XEB'。該方向信號接收端及脈沖信號接收端XPLUSE'分別與方向信號控制端》HR及脈沖信號控制端XPLUSE—一對應連接，該信號反饋端XEA' ,XEB'分別與反饋信號接收端XEA、XEB 一一對應連接。機臺30內(nèi)設置有若干位置感測單元34，每一位置感測單元34分別與機臺30上相對應的的運動部件及運動信號控制接口相連，用于實時地感測所述運動部件的位置信息， 并將感測到的位置信息通過該運動控制信號接口(如X軸運動控制信號接口 24)中的信號反饋端(如XEA' ,XEB')返回給該運動控制芯片U2。所述運動控制芯片U2通過相應的反饋信號接收端(如XEA、XEB)接收該反饋信號，并對該反饋信號進行處理，進而調(diào)整所述方向信號控制端(如)(DIR)及脈沖信號控制端(如XPLUSE)輸出的信號的幅度、頻率或脈沖個數(shù)等參數(shù)，最后再通過該相應的方向信號接收端(如)及脈沖信號接收端(如 XPLUSE')輸出給對應的伺服單元32，以控制其進行相應的運動。每一伺服單元32包括一驅(qū)動器321及一電機322，所述驅(qū)動器321分別與相應的運動控制信號接口(如X軸運動控制信號接口 24)中的方向信號接收端(如)及脈沖信號接收端(如XPLUSE')電性連接，用于根據(jù)該方向信號接收端(如)及脈沖信號接收端(如XPLUSE')接收到的驅(qū)動信號輸出一對應的模擬電壓給電機322，以驅(qū)動電機322運動，進而驅(qū)動與該電機322機械相連的運動部件進行相應的運動。下面詳細介紹本發(fā)明較佳實施方式的機臺運動控制系統(tǒng)100的工作原理首先，所述控制主機10通過通信接口 21發(fā)送一運動指令給主控制單元22，所述主控制單元22接收所述運動指令，并對所述運動指令進行譯碼后通過該數(shù)據(jù)端口 D0-D15及地址端口 A0-A3傳送給該運動控制單元23。該運動控制單元23通過數(shù)據(jù)端口 DO ‘ -D15' 及地址端口 AO' -A3'接收譯碼后的運動指令并對其進行處理。接著該運動控制單元23 根據(jù)處理后的運動指令生成相應的運動控制信號，并將該運動控制信號通過相應的信號傳輸端XT、YT、ZT及UT傳送給與其對應的運動控制信號接口(如X軸運動控制信號接口 24、 Y軸運動控制信號接口 25、Z軸運動控制信號接口 或U軸運動控制信號接口 27)，所述運動控制信號接口接收該運動控制信號并將該運動控制信號傳送給相應的伺服單元32，以使得該伺服單元32在運動控制單元23的控制下進行相應的工作，進而控制機臺30上的運動部件產(chǎn)生相應的運動。此時與該運動部件對應相連的位置感測單元34開始工作，以實時地感測該運動部件的位置信息，并將感測的位置信號通過對應的運動控制信號接口回傳給該運動控制單元23，所述運動控制單元23接收所述位置信息，并將所述位置信息進行處理后調(diào)整相應的運動控制信號，并將調(diào)整后的運動控制信號再次通過相應的信號傳輸端XT、YT、 ZT及UT傳送給與其對應的運動控制信號接口，進而使得與該運動控制信號接口相連的運動部件的運動相應地調(diào)整。 顯然，本發(fā)明所述的機臺運動控制系統(tǒng)100所用的軸控卡20可以直接設置于機臺 30上，機臺30與控制主機10之間只需采用數(shù)量較少的數(shù)據(jù)線進行連接即可，可以省去現(xiàn)有技術中設于控制主機10內(nèi)的軸控卡20與機臺30之間復雜的連接布線結(jié)構(gòu)，有效降低了成本并提高了機臺30使用的方便性。
權利要求
1.一種機臺運動控制系統(tǒng)，包括一控制主機及一機臺，其特征在于所述機臺運動控制系統(tǒng)包括一軸控卡，所述機臺內(nèi)設置若干伺服單元及若干數(shù)量與伺服單元數(shù)量相應的位置感測單元，所述軸控卡設置在所述機臺內(nèi)，分別與控制主機及伺服單元相連，所述軸控卡包括一運動控制單元及若干數(shù)量與位置感測單元數(shù)量相應的運動控制信號接口，所述運動控制信號接口均與運動控制單元相連，所述位置感測單元感測機臺上的運動部件的位置信息，并將位置信息通過相應的運動控制信號接口反饋給運動控制單元，所述運動控制單元接收該位置信息，并將位置信息進行處理后輸出相應的運動控制信號，以通過相應的運動控制信號接口傳輸給所述伺服單元，進而控制與該伺服單元相連的運動部件運動。
2.如權利要求1所述的機臺運動控制系統(tǒng)，其特征在于運動控制單元包括一運動控制芯片，所述運動控制芯片包括一組信號傳輸端，所述信號傳輸端分別與其對應的運動控制信號接口一一對應連接。
3.如權利要求2所述的機臺運動控制系統(tǒng)，其特征在于每一信號傳輸端包括一方向信號控制端、一脈沖信號控制端及一組反饋信號接收端，每一運動控制信號接口包括一方向信號接收端、一脈沖信號接收端及一組信號反饋端，方向信號接收端及脈沖信號接收端分別與方向信號控制端及脈沖信號控制端一一對應連接，信號反饋端、與反饋信號接收端一一對應連接。
4.如權利要求3所述的機臺運動控制系統(tǒng)，其特征在于每一位置感測單元將感測到的位置信息通過信號反饋端返回給運動控制芯片，所述運動控制芯片通過相應的反饋信號接收端接收所述反饋信號，并對反饋信號進行處理，進而調(diào)整所述方向信號控制端及脈沖信號控制端輸出的信號，并通過相應的方向信號接收端及脈沖信號接收端輸出給對應的伺服單元，以控制所述伺服單元進行相應的運動。
5.如權利要求4所述的機臺運動控制系統(tǒng)，其特征在于每一伺服單元包括一驅(qū)動器及一電機，所述驅(qū)動器分別與相應的方向信號接收端及脈沖信號接收端電性連接，用于根據(jù)方向信號接收端及脈沖信號接收端接收到的運動控制信號輸出一對應的電壓給電機，以驅(qū)動電機運動，進而驅(qū)動與電機相連的運動部件進行相應的運動。
6.如權利要求4所述的機臺運動控制系統(tǒng)，其特征在于所述機臺運動控制系統(tǒng)包括一通信接口及一主控制單元，所述主控制單元通過所述通信接口與控制主機相連，以接收控制主機發(fā)送的運動指令，并對運動指令進行譯碼。
7.如權利要求6所述的機臺運動控制系統(tǒng)，其特征在于所述通信接口為USB接口、 IEEE接口及ESATA接口中的任意一種。
8.如權利要求6所述的機臺運動控制系統(tǒng)，其特征在于所述主控制單元包括一主控制芯片，所述主控制芯片包括一組數(shù)據(jù)端口及一組地址端口，所述主控制芯片將譯碼后的運動指令通過數(shù)據(jù)端口及地址端口發(fā)送給所述運動控制單元。
9.如權利要求8所述的機臺運動控制系統(tǒng)，其特征在于所述運動控制單元接收譯碼后的運動指令并對其進行處理，并根據(jù)處理后的運動指令生成相應的運動控制信號，以調(diào)整所述方向信號控制端及脈沖信號控制端輸出的信號，并通過相應的方向信號接收端及脈沖信號接收端輸出給對應的伺服單元，以控制所述伺服單元進行相應的運動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種機臺運動控制系統(tǒng)，包括一控制主機、一機臺及一軸控卡，所述機臺內(nèi)設置若干伺服單元及若干數(shù)量與伺服單元數(shù)量相應的位置感測單元，所述軸控卡設置在所述機臺內(nèi)，分別與控制主機及伺服單元相連，所述軸控卡包括一運動控制單元及若干數(shù)量與位置感測單元數(shù)量相應的運動控制信號接口，所述運動控制信號接口均與運動控制單元相連，所述位置感測單元感測機臺上的運動部件的位置信息，并將位置信息通過相應的運動控制信號接口反饋給運動控制單元，所述運動控制單元接收該位置信息，并將位置信息進行處理后輸出相應的運動控制信號，以通過相應的運動控制信號接口傳輸給所述伺服單元，進而控制與該伺服單元相連的運動部件運動。
文檔編號G05B19/414GK102262399SQ20101018485
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月27日 優(yōu)先權日2010年5月27日
發(fā)明者余國俊, 徐華勇, 王佳斌, 黃登聰 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司