一種分度頭用控制電路的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種控制電路，尤其是涉及一種分度頭用控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]分度頭是安裝在銑床上用于將工件分成任意等份的機床附件，利用分度刻度環(huán)和游標、定位銷和分度盤以及交換齒輪，將裝卡在頂尖間或卡盤上的工件分成任意角度，可將圓周分成任意等份，輔助機床利用各種不同形狀的刀具進行各種溝槽、正齒輪、螺旋正齒輪、阿基米德螺線凸輪等的加工工作，所采用分度盤安裝在分度主軸上，且分度軸由步進電機進行驅(qū)動。傳統(tǒng)的機械加工行業(yè)中，采用較多的是分度精度低、分度柔性差、操作人員勞動強度大的手工分度頭。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，對機械設備的柔性化和自動化程度要求越來越高，加工精度的要求也越來越高。
[0003]目前，國外先進水平的分度頭一般采取半閉環(huán)控制系統(tǒng)，用伺服電機上所安裝的編碼器作為反饋回路的檢測元件，每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)為2500P，精度較高，但價格也昂貴。如日本NIKKEN公司生產(chǎn)的數(shù)控分度頭的分辨率可達到0.001°，定位精度為15"。國內(nèi)很多單位也對數(shù)控分度頭做了大量的理論研宄和產(chǎn)品的開發(fā)工作，例如華中科技大學采用神經(jīng)網(wǎng)絡方法對分度頭進行誤差補償，能夠使分度誤差達到15";山東煙臺機床廠采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)，使分度精度達到20 "。
[0004]但實際使用時，現(xiàn)有數(shù)控分度頭所采用的控制電路均不同程度地存在電路復雜、投入成本較高、使用操作不便等缺陷。因而，需設計一種電路簡單、設計合理、投入成本低且使用操作簡便、使用效果好的分度頭用控制電路，能有效解決現(xiàn)有分度頭用控制電路存在的電路復雜、投入成本較高、使用操作不便等問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種分度頭用控制電路，其電路簡單、設計合理、投入成本低且使用操作簡便、使用效果好，能解決現(xiàn)有分度頭用控制電路存在的電路復雜、投入成本較高、使用操作不便等問題，使用操作方式靈活。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種分度頭用控制電路，其特征在于:包括主控芯片、對被控制分度頭的驅(qū)動電機進行驅(qū)動的電機驅(qū)動器、對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速進行手動設定的電子手輪以及分別與主控芯片相接的按鍵電路、供電電路、串行通信接口和光電隔離電路，所述主控芯片通過串行通信接口與上位機連接，所述電子手輪與主控芯片連接；所述主控芯片為芯片ATmega 16 ;所述驅(qū)動電機為步進電機，所述電機驅(qū)動器包括與所述步進電機連接的電機驅(qū)動芯片，所述電機驅(qū)動芯片為芯片TB6560 ；所述主控芯片通過光電隔離電路與電機驅(qū)動器連接，所述光電隔離電路包括第一光耦芯片、第二光耦芯片和第三光耦芯片，所述第一光耦芯片和第二光耦芯片均為芯片6N137，所述第三光耦芯片為芯片TLP521 ;所述第一光耦芯片的CA引腳與芯片ATmega 16的TO2引腳連接且其OUT引腳與芯片TB6560的CLK引腳連接，所述第二光耦芯片的CA引腳與芯片ATmega 16的PD4引腳連接且其OUT引腳與芯片TB6560的CW/CCW引腳連接，所述第三光耦芯片的第2引腳與芯片ATmega 16的TO5引腳連接且其OUT引腳與芯片TB6560的ENABLE引腳連接。
[0007]上述一種分度頭用控制電路，其特征是:所述供電電路包括芯片LM2575和與供電電源連接的JP4接口，所述芯片LM2575的第I引腳與JP4接口的第I引腳相接，所述JP4接口的第2引腳接地；所述芯片LM2575的第I引腳經(jīng)電阻Rl后接地且其第4引腳經(jīng)電容CS后接地，所述芯片LM2575的第2引腳與穩(wěn)壓管Dl的陰極連接，穩(wěn)壓管Dl的陽極接地；所述芯片LM2575的第2引腳和第4引腳之間接有電感L2，且芯片LM2575的第3引腳和第5引腳均接地；所述芯片LM2575的第4引腳為供電電路的電壓輸出端，所述供電電路的電壓輸出端為VCC電源端；所述芯片ATmega 16的VCC引腳接VCC電源端且其AVCC引腳經(jīng)電感LI后接VCC電源端。
[0008]上述一種分度頭用控制電路，其特征是:所述上位機為被控制分度頭所安裝數(shù)控銑床的銑床控制器。
[0009]上述一種分度頭用控制電路，其特征是:還包括與所述芯片ATmega 16連接的數(shù)據(jù)傳輸接口，所述電子手輪通過數(shù)據(jù)傳輸接口與所述芯片ATmega 16連接。
[0010]上述一種分度頭用控制電路，其特征是:所述串行通信接口為RS232接口，所述RS232接口包括芯片MAX232，所述芯片MAX232的R2out引腳和Rlout引腳分別與JP5接口的第I引腳和第5引腳連接，所述芯片MAX232的T2in引腳和Tlin引腳分別與JP5接口的第2引腳和第6引腳連接，所述芯片MAX232的第3引腳和第4引腳分別與芯片ATmega 16的PDO引腳和PDl引腳連接；所述芯片MAX232的R2in引腳和T2out引腳分別與9芯D型插座DB9-1的第2引腳和第3引腳連接，所述芯片MAX232的Rlin引腳和Tlout引腳分別與9芯D型插座DB9-2的第2引腳和第3引腳連接。
[0011]上述一種分度頭用控制電路，其特征是:所述按鍵電路為4X4矩陣鍵盤，所述4X4矩陣鍵盤的8個輸出端分別與芯片ATmega 16的PB0-PB7引腳連接。
[0012]上述一種分度頭用控制電路，其特征是:還包括與主控芯片相接的顯示電路。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0014]1、電路簡單、設計合理且投入成本較低，接線方便。
[0015]2、使用操作簡便，能與現(xiàn)有的數(shù)控銑床相配合使用。
[0016]3、使用操作方式靈活，具有手動和自動兩種控制方式。
[0017]4、使用效果好且實用價值高，能簡便、快速且高質(zhì)量完成分度頭控制過程，使得分度頭具有分度速度快、精度高等優(yōu)點，能解決現(xiàn)有分度頭用控制電路存在的電路復雜、投入成本較高、使用操作不便等問題。
[0018]綜上所述，本實用新型電路簡單、設計合理、投入成本低且使用操作簡便、使用效果好，具有手動控制和自動控制兩種控制方式，使用操作方式靈活。
[0019]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0021]圖2為本實用新型主控芯片的電路原理圖。
[0022]圖3為本實用新型供電電路的電路原理圖。
[0023]圖4為本實用新型串行通信接口的電路原理圖。
[0024]圖5為本實用新型光電隔離電路的電路原理圖。
[0025]圖6為本實用新型電機驅(qū)動器的電路原理圖。
[0026]圖7為本實用新型按鍵電路的電路原理圖。
[0027]附圖標記說明:
[0028]I—主控芯片； 2—電機驅(qū)動器； 3—按鍵電路；
[0029]4—供電電路；5—串行通信接口； 6—銑床控制器；
[0030]7—光電隔離電路；8—電子手輪；9 一數(shù)據(jù)傳輸接口；
[0031]10一顯不電路。
【具體實施方式】
[0032]如圖1、圖2所示，本實用新型包括主控芯片1、對被控制分度頭的驅(qū)動電機進行驅(qū)動的電機驅(qū)動器2、對所述驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速進行手動設定的電子手輪8以及分別與主控芯片I相接的按鍵電路3、供電電路4、串行通信接口 5和光電隔離電路7，所述主控芯片I通過串行通信接口 5與上位機連接，所述電子手輪8與主控芯片I連接。所述主控芯片I為芯片ATmega 16。結(jié)合圖5和圖6，所述驅(qū)動電機為步進電機，所述電機驅(qū)動器2包括與所述步進電機連接的電機驅(qū)動芯片，所述電機驅(qū)動芯片為芯片TB6560。所述主控芯片I通過光電隔離電路7與電機驅(qū)動器2連接，所述光電隔離電路7包括第一光耦芯片、第二光耦芯片和第三光耦芯片，所述第一光耦芯片和第二光耦芯片均為芯片6N137，所述第三光耦芯片為芯片TLP521。所述第一光耦芯片的CA引腳與芯片ATmega 16的TO2引腳連接且其OUT引腳與芯片TB6560的CLK引腳連接，所述第二光耦芯片的CA引腳與芯片ATmega 16的PD4引腳連接且其OUT引腳與芯片TB6560的CW/CCW引腳連接，所述第三光耦芯片的第2引腳與芯片ATmega 16的TO5引腳連接且其OUT引腳與芯片TB6560的ENABLE引腳連接。
[0033]如圖3所示，本實施例中，所述供電電路4包括芯片LM2575和與供電電源連接的JP4接口，所述芯片LM2575的第I引腳與JP4接口的第I引腳相接，所述JP4接口的第2引腳接地。所述芯片LM2575的第I引腳經(jīng)電阻Rl后接地且其第4引腳經(jīng)電容CS后接地，所述芯片LM2575的第2引腳與穩(wěn)壓管Dl的陰極連接，穩(wěn)壓管Dl的陽極接地。所述芯片LM2575的第2引腳和第4引腳之間接有電感L2，且芯片LM2575的第3引腳和第5引腳均接地。所述芯片LM2575的第4引腳為供電電路4的電壓輸出端，所述供電電路4的電壓輸出端為VCC電源端。所述芯片ATmega 16的VCC引腳接VCC電源端且其AVCC引腳經(jīng)電感LI后接VCC電源端。
[0034]芯片LM2575是美國安森美半導體公司生產(chǎn)的新型開關(guān)式降壓型穩(wěn)壓電路，芯片LM2575的作用與LM7805三端穩(wěn)壓器差不多，不過由于該穩(wěn)壓電源采用了開關(guān)技術(shù)，所以它的效率要比普通的三端穩(wěn)壓器要高，而且該系列穩(wěn)壓器的輸入電壓范圍比普通二端穩(wěn)壓器更廣。芯片LM2575的最大輸入電壓為40V，最小輸入電壓為7.0V,最大負載電流為1.0A，最高環(huán)境溫度為50度，最低環(huán)境溫度為O度。實際使用時，芯片LM2575能為芯片ATmega 16提供電源，并能有效保證芯片ATmega 16的正常工作。本實施例中，所述供電電源為26V電源。
[0035]本實施例中，所述上位機為被控制分度頭所安裝數(shù)控銑床的銑床控制器6。
[0036]同時，本實用新型還包括與所述芯片ATmega 16連接的數(shù)據(jù)傳輸接口 9，所述電子手輪8通過數(shù)據(jù)傳輸接口 9與所述芯片ATmega 16連接。所述數(shù)據(jù)傳輸接口 9為I/O接口。
[0037]本實施例中，如圖4所示，所述串行通信接口 5為RS232接口，所述RS232接口包括芯片MAX232，所述芯片MAX232的R2out引腳和Rlout引腳分別與JP5接口的第I引腳和第5引腳連接，所述芯片MAX232的T2in引腳和Tlin引腳分別與JP5接口的第2引腳和第6引腳連接，所述芯片MAX232的第3引腳和第4引腳分別與芯片ATmega 16的PDO引腳和PDl引腳連接；所述芯片MAX232的R2in引腳和T2out引腳分別與9芯D型插座DB9-1的第2引腳和第3引腳連接，所述芯片MAX232的Rlin引腳和Tlout引腳分別與9芯D型插座DB9-2的第2引腳和第3引腳連接。
[0038]所述芯片MAX232的C2+和C2-引腳之間接有電容C5，且芯片MAX232的Cl+和Cl-引