全自动电机换向器铣槽机控制器的制造方法

文档序号:10044716阅读:612来源:国知局
全自动电机换向器铣槽机控制器的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电机换向器铣槽机控制领域,尤其是一种全自动电机换向器铣槽机控制器。
【背景技术】
[0002]电机自从其发明至今从未有衰退的迹象,反而是需求量越来越大,换向器则是电机的关键性器件,但现今工厂对于换向器的制作难度大,效率低,成本高,需要消耗大量的人力物力,我们设计的全自动电机换向器铣槽机控制器可以大大提高换向器的生产效率和精度。
[0003]电机换向器铣槽机改变了传统自动化电器控制,采用全自动电气控制,实现了铣槽机加工产品工艺的整个过程的自动化。特别是自动车床系列后续的二次加工工艺亦是在铣槽机上表现得淋漓尽致,可加装自动送退料装置,全自动化进行切削,快走慢近刀,一个人可同时操作3-5台机器,在同类机床中具有速度快、定位准、效率高等特点。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,在此提供一种全自动电机换向器铣槽机控制器;采用本控制器的铣槽机采用ARM单片机控制,中文彩色触摸屏作人机界面,不需要学习编程,整个系统易学易用,操控简单方便。既能铣金属产品的平面、切槽等,亦可非标制作成专用机床,完成多个工艺的组合加工,如:自动铣扁位,自动铣孔,自动攻丝,自动铣槽等。特别是自动车床系列后续的二次加工工艺亦是在液压铣槽机上表现的淋漓尽致,可加装自动送退料装置,自动切削。
[0005]本实用新型是这样实现的,构造一种全自动电机换向器铣槽机控制器,其特征在于:该控制器具有单片机控制系统,用于采集到数据后进行数据处理,控制相应的气阀或电机进行动作;
[0006]该控制器还包括电源电路、系统传感器输入电路以及系统控制输出电路;
[0007]所述电源电路包括整流滤波电路、系统稳压电路;其中,交、直流输入电源与整流滤波电路连接,整流滤波电路与系统稳压电路连接,系统稳压电路连接所述单片机控制系统;
[0008]所述系统传感器输入电路包括光电隔离电路、信号放大、滤波处理电路;
[0009]气阀、电机位置传感器与所述光电隔离电路连接,光电隔离电路同时连接所述单片机控制系统;
[0010]光电传感器与信号放大、滤波处理电路连接,信号放大、滤波处理电路同时连接所述单片机控制系统;
[0011]所述系统控制输出电路包括光电隔离电路、高速光电隔离电路、三极管放大、抗干扰处理电路A、三极管放大、抗干扰处理电路B ;
[0012]单片机控制系统分别与光电隔离电路、高速光电隔离电路连接,光电隔离电路、高速光电隔离电路分别与三极管放大、抗干扰处理电路A、三极管放大、抗干扰处理电路B连接;
[0013]系统接收到相应数据后会控制系统执行相应的动作,系统采用单片机控制光耦输出,再通过三极管或场效应管进行放大,最后控制气阀或电机。
[0014]根据本实用新型所述全自动电机换向器铣槽机控制器,其特征在于:单片机控制系统采用ARM Cortex- M3为内核的微控制器LPC1768,LPC1700系列微控制器;单片机数据处理器采用MSP430处理器。
[0015]根据本实用新型所述全自动电机换向器铣槽机控制器,其特征在于:该控制器还包括单片机数据处理器;所述单片机控制系统、单片机数据处理器之间通过滤波、放大、抗干扰电路实现数据通信;
[0016]所述单片机控制系统采集到数据后进行数据处理,控制相应的气阀或电机进行动作,同时将数据发送到系统上位机MSP430上,MSP430进行简单的数据处理分析和系统监控后将数据发送到工业人机触摸交互界面上进行显示。
[0017]本实用新型的优点在于:采用本控制器的铣槽机采用ARM单片机控制,中文彩色触摸屏作人机界面,不需要学习编程,整个系统易学易用,操控简单方便。既能铣金属产品的平面、切槽等,亦可非标制作成专用机床,完成多个工艺的组合加工,如:自动铣扁位,自动铣孔,自动攻丝,自动铣槽等。特别是自动车床系列后续的二次加工工艺亦是在液压铣槽机上表现的淋漓尽致,可加装自动送退料装置,自动切削。
[0018]适合零件两端铣面、铣槽加工,如D型面、平行面、槽、平行槽等;半自动全自动运作模式可切换,节省人工,一人可操作多台设备;主轴及滑块均为燕尾式设计,全部采用进口优质球墨铸铁,确保设备长时间高精度稳定运行;配有自循环过滤冷却切削液系统,可实现优良的表面加工质量;模块化设计,切换加工件只需要换夹具与刀具,可快速精准切换;机器设有振动盘架,一体化设计紧凑美观,占地面积小;刀具转速可调,以适应零件高、低速铣削;最高加工精度:+/-0.01MM。
【附图说明】
[0019]图1为系统整体电路框图
[0020]图2为电源电路框图
[0021]图3为系统传感器输入电路框图
[0022]图4为系统控制输出电路框图
[0023]图5为系统主板与数据处理器(上位机)的通讯电路框图
[0024]图6为输入电路图
[0025]图7为输出电路图
[0026]图8为电源电路图
[0027]图9为放大电路图
[0028]图10是lm258电路图
[0029]图11是系统电路图
[0030]图12是上位机程序流程图[0031 ]图13进料阀流程图;
[0032]图14为尾架流程图;
[0033]图15步进电机与光电传感器流程图
[0034]图16为往复电机流程图
[0035]图17为检错系统流程图
[0036]图18为退料阀流程图
[0037]图19为下位机程序流程图。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合附图1-19对本实用新型进行详细说明,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0039]本实用新型通过改进提供一种全自动电机换向器铣槽机控制器,如图1所示:该控制器具有单片机控制系统1,用于采集到数据后进行数据处理,控制相应的气阀或电机进行动作。
[0040]该控制器还包括电源电路、系统传感器输入电路以及系统控制输出电路;所述电源电路如图2:包括整流滤波电路3、系统稳压电路4 ;其中,交、直流输入电源与整流滤波电路3连接,整流滤波电路3与系统稳压电路4连接,系统稳压电路4连接所述单片机控制系统1。
[0041]所述系统传感器输入电路如图3:包括光电隔离电路5、信号放大、滤波处理电路6;气阀、电机位置传感器与所述光电隔离电路5连接,光电隔离电路5同时连接所述单片机控制系统1 ;光电传感器与信号放大、滤波处理电路6连接,信号放大、滤波处理电路6同时连接所述单片机控制系统1。
[0042]所述系统控制输出电路如图4:包括光电隔离电路7、高速光电隔离电路8、三极管放大、抗干扰处理电路A9、三极管放大、抗干扰处理电路B10 ;
[0043]单片机控制系统1分别与光电隔离电路7、高速光电隔离电路8连接,光电隔离电路7、高速光电隔离电路8分别与三极管放大、抗干扰处理电路A9、三极管放大、抗干扰处理电路B10连接;
[0044]系统接收到相应数据后会控制系统执行相应的动作,系统采用单片机控制光耦输出,再通过三极管或场效应管进行放大,最后控制气阀或电机。
[0045]所述全自动电机换向器铣槽机控制器,单片机控制系统1采用ARM Cortex- M3为内核的微控制器LPC1768,LPC1700系列微控制器;单片机数据处理器2采用MSP430处理器。
[0046]所述全自动电机换向器铣槽机控制器,该控制器还包括单片机数据处理器2 ;所述单片机控制系统1、单片机数据处理器2之间通过滤波、放大、抗干扰电路11实现数据通信;如图5所示;所述单片机控制系统1采集到数据后进行数据处理,控制相应的气阀或电机进行动作,同时将数据发送到系统上位机MSP430上,MSP430进行简单的数据处理分析和系统监控后将数据发送到工业人机触摸交互界面上进行显示。
[0047]图1为系统整体电路框图:系统整体采用2个mcu进行控制,可大大提高系统可靠性,有效监控系统状态,防止产生误动作。系统核心控制器采用飞利浦公司的以ARMCortex-M3为内核的微控制器LPC1768,LPC1700系列微控制器,操作频率可达100MHz (新推出的LPC1769和LPC1759可达120MHz)。ARM Cortex_M3 CPU具有3级流水线和哈佛结构。LPC17XX系列微控制器的外设组件包含高达512KB的flash存储器、64KB的数据存储器、以太网MAC、USB主机/从机/0TG接口、8通道DMA控制器、4个UART、2条CAN通道、2个SSP控制器、SPI接口、3个IIC接口、2输入和2输出的IIS接口、8通道的12位ADC、10位DAC、电机控制PWM、正交编码器接口、4个通用定时器、6输出的通用PWM、带有独立电池供电的超低功耗RTC和多达70个的通用10管脚。
[0048]LPC1768采集到数据后进行数据处理,控制相应的气阀或电机进行动作,同时将数据发送到系统上位机MSP430上,MSP430进行简单的数据处理分析和系统监控后将数据发送到HMI (工业人机触摸交互界面)上进行显示。
[0049]操作人员通过HMI设置相应的参数,或者控制系统时,数据由MSP430进行接收和处理,最后在将处理好的数据发送到系统核心LPC1768上,LPC1768在进行相应的控制输出。
[0050]图2为电源电路:为提高系统可靠性和通用性,系统采用桥式整流电路,输入电源可以是交流,也可以是直流,经过桥式整流滤波降噪后,经LM7805稳压滤波供给系统。
[0051]图3为系统传感器输入电路:系统开关信号输入电路中,经光耦隔离后再到单片机系统,使系统电路和外部控制电路隔离开,有效的提高了系统的可靠性、抗干扰能力等。
[0052]系统光电传感器信号输入电路由前级滤波电路和放大电路组成,原始光电传感器的输出信号范围是100mv-300mv之间,且容易受外部环境干扰,为提高系统可靠性,系统经前级滤波处理后,再经LM258进行信号放大,有效的放大了信号,使单片机采集数据更可靠,为系统提尚精度提供了可能。
[0053]图4为系统控制输出电路:系统接收到相应数据后会控制系统执行相应的动作,系统采用单片机控制光耦输出,再通过三极管或场效应管进行放大,最后控制气阀或电机,达到系统和外部完全隔离的效果,有效的抑制外部干扰直接进入系统电路中。
[0054]图5为系统主板与数据处理器(上位机)的通讯电路;系统核心处理器和上位机通过通讯建立连接。
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