专利名称：一种端面磨刀机控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数控装备与五金刀剪装备制造技术领域，具体涉及一种端面磨刀机控制系统。
背景技术：
五金刀剪加工设备种类较多，其中磨削设备是一类主要的装备，五金刀剪制造行业需要10余种、近50个型号的各种刀剪专用磨削设备，用于磨削斜口、刃口、刃齿、刀背、刀柄、抛光等。刀剪磨削设备的功能与性能直接影响刀具的磨痕质量、表面质量、尺寸一致性等关键的性能指标，可以说磨削质量的高低决定了刀剪品质的优劣。随着人民生活水平的提高，刀剪已不仅是实用品，还是工艺品，对质量要的求越来越苛刻，所以五金刀剪行业迫切需要高性能的刀剪磨削设备。
目前国内生产的刀剪磨削设备基本上全部为机械式与液压式的产品，功能简单，劳动强度大，生产效率低。虽然有少量的采用通用数控系统的刀剪磨削设备出现，但由于一方面通用数控系统具有很多刀剪磨削设备不需要的功能，从而对设备的研发与操作造成干扰，容易造成事故，影响加工效率和质量。另一方面通用数控系统不具备一些刀剪磨削工艺所需要的功能，例如旋转轴与平动轴的多轴联动，砂轮磨损自动检测与补偿等。由于加工工艺的要求，刀剪磨削数控系统不仅仅需要大多数控制系统所具有的可靠性、稳定性、高速高精度等要求，同时还需要满足加工过程中运动控制、机械动作控制及它们的协调同步、可调节控制、方便的人机交互、数字化加工的集成等，刀剪磨削控制系统不仅仅具备数控系统的一般共性，也具备其设备特有的特性，这些特殊的功能及性能对控制系统的设计及开发提出了新的挑战，因此有必要针对刀剪磨削装备开发其控制系统，使之满足刀剪磨削加工的工艺要求，加快刀剪磨削加工设备的开发速度。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种端面磨刀机控制系统，具有砂轮磨损自动检测与自动补偿功能，保证同批次刀剪的一致性。为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现一种端面磨刀机控制系统，其特征在于包括工业计算机、运动控制卡、端子板，所述工业计算机与运动控制卡通过PCI接口连接，运动控制卡与端子板通过SCSI接口连接。所述端子板包括4路伺服/步进电机控制信号接口、4路编码器信号接口、8路数字量输出接口、8路数字量输入接口、2路模拟量输出接口，2路模拟量输入接口，I路手轮控制信号接口 ；所述端子板SCSI接口与运动控制卡的SCSI接口连接。所述4路伺服/步进电机控制信号接口分别是轴I信号接口、轴2信号接口、轴3信号接口、轴4信号接口 ；所述4路编码器信号接口分别是编码器I信号接口、编码器2信号接口、编码器3信号接口、编码器4信号接口。所述运动控制卡还包括DSP芯片以及与其连接的FPGA芯片；所述DSP芯片还连接有PCI芯片、SDRAM芯片、FLASH芯片；所述FPGA芯片包括FIFO模块、轴模块、数字IO模块。所述PCI接口是32位PCI总线接口。本发明的有益效果I、具有图形自动编功能，能够根据刀剪形状特征，结合简单的工艺参数设置自动生成加工程序，不需要用户手动编写加工程序，因此具有易学、易用的特点。2、能够实现旋转轴与平动轴的多轴联动插补，从而能够磨削复杂、异形的刀具，对提高刀剪的档次和附加值具有重要作用。3、能够实现多段轨迹的连续加工，保持加工速度的均匀一致，有利于提高刀剪的磨削质量。4、具有砂轮磨损自动检测与自动补偿功能，有利于保证同批次刀剪的一致性。
图I为本发明端面磨刀机控制系统结构示意框图；图2为本发明端面磨刀机控制系统端子板示意框图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。如图I、图2所示，本发明端面磨刀机控制系统，包括工业计算机、运动控制卡、端子板，工业计算机与运动控制卡通过PCI接口连接，运动控制卡与端子板通过SCSI接口连接；所述PCI接口是32位PCI总线接口。所述端子板包括4路伺服/步进电机控制信号接口、4路编码器信号接口、8路数字量输出接口、8路数字量输入接口、2路模拟量输出接口，2路模拟量输入接口，I路手轮控制信号接口 ；所述端子板SCSI接口与运动控制卡的SCSI接口连接。所述4路伺服/步进电机控制信号接口分别是轴I信号接口、轴2信号接口、轴3信号接口、轴4信号接口 ；所述4路编码器信号接口分别是编码器I信号接口、编码器2信号接口、编码器3信号接口、编码器4信号接口。所述运动控制卡还包括DSP芯片以及与其连接的FPGA芯片；所述DSP芯片还连接有PCI芯片、SDRAM芯片、FLASH芯片；所述FPGA芯片包括FIFO模块、轴模块、数字IO模块。工业计算机以Intel兼容CPU与Windows XP操作系统为核心，用于运行端面磨刀机控制系统GUI (图形化人机交互界面)软件。具有图形自动编程功能，根据正视图和俯视图描述的刀剪特征自动生成加工程序。运动控制卡PCI接口，通过PCI接口总线与工业计算机进行数据交换和指令传输，PCI接口为32位PCI总线接口，符合Rev2. 2PCI标准，带宽为33MHz，支持即插即用。控制卡以DSP芯片和FPGA芯片为核心，具有单轴定长运动、直线插补、圆弧插补、空间曲线3轴(旋转轴A和平动轴X、Z)联动插补功能，具有梯形加减速、S形加减速功能，具有多段轨迹前瞻速度规划功能，能够进行多段轨迹的连续加工。端子板通过SCSI接口(100根信号线)与控制卡进行通信。在工业计算机上安装专门开发的数控端面磨刀机GUI软件、运动控制卡的动态链接库程序与运动控制卡的驱动程序。将运动控制程序烧写到运动控制卡的FLASH芯片(只、读存诸器)中。然后将运动控制卡插入工业计算机的PCI接口，再用SCSI接口连接运动控制卡和端子板，构成上、下位机形式的端面磨刀机控制系统。运行在工业计算机上的⑶I程序读入DXF格式的图形文件，接收用户设置参数，然后进行自动编程，调用运动控制卡的动态链接库函数，将所需的运动命令、加工参数等发送到运动控制卡，从而启动加工命令。运动控制卡对上位机发下的命令进行解析，进行速度规 划处理与插补运算，生成运动控制命令并通过端子板送至机床，驱动机械部件进行所需运动，从而磨削出所需形状的五金刀剪产品。如上所述便可较好的实现本发明。
权利要求
1.一种端面磨刀机控制系统，其特征在于包括エ业计算机、运动控制卡、端子板，所述エ业计算机与运动控制卡通过PCI接ロ连接，运动控制卡与端子板通过SCSI接ロ连接。
2.根据权利要求I所述的端面磨刀机控制系统，其特征在于所述端子板包括4路伺服/步进电机控制信号接ロ、4路编码器信号接ロ、8路数字量输出接ロ、8路数字量输入接ロ、2路模拟量输出接ロ，2路模拟量输入接ロ，I路手轮控制信号接ロ ；所述端子板SCSI接ロ与运动控制卡的SCSI接ロ连接。
3.根据权利要求I所述的端面磨刀机控制系统，其特征在于所述运动控制卡还包括DSP芯片以及与其连接的FPGA芯片。
4.根据权利要求3所述的端面磨刀机控制系统，其特征在于所述DSP芯片还连接有PCI芯片、SDRAM芯片、FLASH芯片。
5.根据权利要求3所述的端面磨刀机控制系统，其特征在于所述FPGA芯片包括FIFO模块、轴模块、数字IO模块。
6.根据权利要求I至4中任一项所述的端面磨刀机控制系统，其特征在于所述PCI接ロ是32位PCI总线接ロ。
7.根据权利要求2所述的端面磨刀机控制系统，其特征在于所述4路伺服/步进电机控制信号接ロ分别是轴I信号接ロ、轴2信号接ロ、轴3信号接ロ、轴4信号接ロ。
8.根据权利要求2所述的端面磨刀机控制系统，其特征在于所述4路编码器信号接ロ分别是编码器I信号接ロ、编码器2信号接ロ、编码器3信号接ロ、编码器4信号接ロ。
全文摘要
本发明公开了一种端面磨刀机控制系统，包括工业计算机、运动控制卡、端子板，所述工业计算机与运动控制卡通过PCI接口连接，运动控制卡与端子板通过SCSI接口连接；所述PCI接口是32位PCI总线接口。其具有图形自动编功能，能够根据刀剪形状特征，结合简单的工艺参数设置自动生成加工程序，不需要用户手动编写加工程序，因此具有易学、易用的特点；能够实现旋转轴与平动轴的多轴联动插补，从而能够磨削复杂、异形的刀具，对提高刀剪的档次和附加值具有重要作用；能够实现多段轨迹的连续加工，保持加工速度的均匀一致，有利于提高刀剪的磨削质量；具有砂轮磨损自动检测与自动补偿功能，有利于保证同批次刀剪的统一。
文档编号G05B19/414GK102662354SQ20121011953
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者李迪, 王世勇, 赖乙宗 申请人:华南理工大学