一种高精度四轴扫描架控制器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种高精度四轴扫描架控制器，采用一体化机箱，机箱前面板为操作板，后面板为接口板，前面板设置指示灯、数显表和控制开关，后面板设置风扇换气口和对外接口，风扇换气口与内置风机相对应，对外接口包括：X轴电机接口、Y轴电机接口、Z轴电机接口、P轴电机接口以及X轴传感器接口、Y轴传感器接口、Z轴传感器接口、P轴传感器接口。本实用新型首次以台式仪器形式实现了扫描架控制器的设计工作，整机采用了标准6U上架式机箱，大大提高了扫描架的结构紧凑性、使用便利性和可靠性，更便于天线测试系统中集成使用。
【专利说明】 一种高精度四轴扫描架控制器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测试【技术领域】，特别涉及一种四轴扫描架控制器。
【背景技术】
[0002]近年来，天线近场测试技术在天线测试领域发挥着越来越重要的作用，特别是对于低副瓣天线、大口径天线、相控阵天线来讲，近场测试更具优势。为进行近场测试，需要用到高精度的多轴扫描架，从而需要与之相匹配的扫描架控制器来进行控制。
[0003]目前扫描架控制器的解决方案通常是将控制卡同电机驱动分别放置，该方案设计的扫描架控制器体积庞大、电缆外置、分散、不美观。
实用新型内容
[0004]本实用新型提出一种高精度四轴扫描架控制器，该控制器采用了标准机箱的一体化设计形式，结构紧凑，解决了现有技术中将控制卡同电机驱动分别放置造成控制器体积庞大、电缆外置、分散的问题。
[0005]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0006]一种高精度四轴扫描架控制器，采用一体化机箱，机箱前面板为操作板，后面板为接口板，前面板设置指示灯、数显表和控制开关，后面板设置风扇换气口和对外接口，风扇换气口与内置风机相对应，对外接口包括:x轴电机接口、Y轴电机接口、Z轴电机接口、P轴电机接口以及X轴传感器接口、Y轴传感器接口、Z轴传感器接口、P轴传感器接口 ；
[0007]机箱内部插设有运动控制卡，所述运动控制卡通过一块4通道转接接口卡与X轴、Y轴、Z轴、P轴的电机驱动器相连接，所述X轴、Y轴、Z轴、P轴电机驱动器分别通过与其相应的X轴、Y轴、Z轴、P轴电机接口与X轴、Y轴、Z轴、P轴电机相连接，向X轴、Y轴、Z轴、P轴电机传送行走信号；所述X轴、Y轴、Z轴、P轴传感器接口接收X轴、Y轴、Z轴、P轴传感器传送的电机状态参数，并通过所述4通道转接接口卡将电机状态参数传送到所述运动控制卡，所述运动控制卡通过一块I/o接口卡将所述电机状态参数通过所述指示灯和数显表显不O
[0008]可选地，所述控制开关包括程控/手动按钮、轴选择旋钮以及正/反转按钮，所述控制开关连接到所述I/o接口卡的相应管脚，开关状态的变化改变I/O接口卡的管脚电平，I/o接口卡将相应管脚数据传送到所述运动控制卡，运动控制卡根据所述管脚数据选择与管脚对应的寄存器，并根据寄存器值向相应的轴发送正向/反向行走脉冲。
[0009]可选地，所述控制开关还包括急停开关，所述急停开关直接与X轴和Y轴电机驱动器相连接。
[0010]可选地，所述后面板还包括触发输出接口，同步输出电机的到位脉冲信息，控制矢量网络分析仪的扫描。
[0011 ] 可选地，所述后面板还包括网络接口，建立扫描架控制器和主控计算机之间的通讯讯号的传送。
[0012]可选地，所述指示灯指示X轴、Y轴、Z轴、P轴的限位状态和原点状态；数显表，指示X轴、Y轴、Z轴、P轴的位置信息。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014](I)首次以台式仪器形式实现了扫描架控制器的设计工作，整机采用了标准6U上架式机箱，大大提高了扫描架的结构紧凑性、使用便利性和可靠性，更便于天线测试系统中集成使用；
[0015](2)还可用于扫描架、转台、机械手臂等运动机构的控制，具有控制轴数多(最多4轴)、控制精度高的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本实用新型一种高精度四轴扫描架控制器的控制框图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。
[0019]本实用新型提供了一种高精度四轴扫描架控制器，该控制器采用了标准机箱的一体化设计形式，优选6U标准机箱，结构紧凑，整机可对四轴扫描架进行手动或程序控制，大大提高了扫描架的结构紧凑性、使用便利性和可靠性，更便于天线测试系统中集成使用。
[0020]如图1所示，本实用新型的高精度四轴扫描架控制器，机箱前面板为操作板，后面板为接口板，前面板设置指示灯、数显表和控制开关，后面板设置风扇换气口和对外接口，风扇换气口与内置风机相对应，对外接口包括:x轴电机接口、Y轴电机接口、Z轴电机接口、P轴电机接口以及X轴传感器接口、Y轴传感器接口、Z轴传感器接口、P轴传感器接口，其中P轴为旋转轴。
[0021]本实用新型的高精度四轴扫描架控制器首次以台式仪器形式实现了扫描架控制器的设计工作，整机采用了标准6U上架式机箱，宽X高X深=426mmX266mmX600mm，形式新颖。整机所有对外连线集中在后面板，前面板提供了 4轴显示和用于手动操作的按键、旋钮等，使得系统非常简洁。
[0022]机箱内部插设有运动控制卡，优选地，该运动控制卡为四轴运动控制卡，例如DELTA PAU公司生产的CLIPPER运动控制卡，运动控制卡通过一块4通道转接接口卡与X轴、Y轴、Z轴、P轴的电机驱动器相连接，所述X轴、Y轴、Z轴、P轴电机驱动器分别通过与其相应的X轴、Y轴、Z轴、P轴电机接口与X轴、Y轴、Z轴、P轴电机相连接，向X轴、Y轴、Z轴、P轴电机传送行走信号；所述X轴、Y轴、Z轴、P轴传感器接口接收X轴、Y轴、Z轴、P轴传感器传送的电机状态参数，并通过所述4通道转接接口卡将电机状态参数传送到所述运动控制卡，所述运动控制卡通过一块I/o接口卡将所述电机状态参数通过所述指示灯和数显表显示。
[0023]本实用新型的程序控制采用现有的解决方案，并不涉及对现有程序的改进。
[0024]如图1所示，前面板的控制开关包括程控/手动按钮、轴选择旋钮以及正/反转按钮，上述各个控制开关连接到I/o接口卡的相应管脚，开关状态的变化改变I/O接口卡的管脚电平，I/O接口卡将相应管脚数据传送到所述运动控制卡，运动控制卡根据所述管脚数据选择与管脚对应的寄存器，并根据寄存器值向相应的轴发送正向/反向行走脉冲。例如，当用户选择手动、X轴、正转时，运动控制卡将根据对应寄存器值选择向X轴发送正向行走脉冲，通过4通道转接接口卡转接至X轴电机驱动器，最后电机驱动器通过后面板接口向电机传送行走信号，电机正向运动。为方便手动操作，前面板上还设置有手动旋轮，使所选择的轴向上进行反向或正向微调移动。
[0025]优选地，上述控制开关还包括急停开关，急停开关直接与X轴和Y轴电机驱动器相连接，紧急情况下通过急停开关直接对电机进行停止操作。
[0026]前面板上还设置有电源开关，控制供电电源模块向整机系统供电。
[0027]优选地，后面板还包括触发输出接口和网络接口，触发输出接口同步输出电机的到位脉冲信息，控制矢量网络分析仪的扫描；网络接口建立扫描架控制器和主控计算机之间的通讯讯号的传送，用户可以利用远程主控计算机通过该网络接口实现对整机的所有操作的控制。
[0028]前面板的指示灯指示X轴、Y轴、Z轴、P轴的限位状态和原点状态，用户可以方便的了解4个轴的“是否限位”、“是否在原点”等信息。例如，后面板的传感器接口接收传感器输入的限位信号，当限位信号为高电平，限位开关打开，由后面板连线传入4通道转接接口卡，然后信号送入运动控制卡，运动控制卡收到限位信号后将停止向对应轴发送行走脉冲，并将限位寄存器置为“1”，同时向I/O接口卡发出对应轴限位有效信号，I/O接口卡将对应指示灯管脚置为高电平，点亮指示灯。
[0029]数显表指示X轴、Y轴、Z轴、P轴的位置信息，用户能够轻松获得4个轴对应的位置信息。
[0030]本实用新型的高精度四轴扫描架控制器首次以台式仪器形式实现了扫描架控制器的设计工作，整机采用了标准6U上架式机箱，大大提高了扫描架的结构紧凑性、使用便利性和可靠性，更便于天线测试系统中集成使用；还可用于扫描架、转台、机械手臂等运动机构的控制，具有控制轴数多(最多4轴)、控制精度高的特点。
[0031]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高精度四轴扫描架控制器，其特征在于，采用一体化机箱，机箱前面板为操作板，后面板为接口板，前面板设置指示灯、数显表和控制开关，后面板设置风扇换气口和对外接口，风扇换气口与内置风机相对应，对外接口包括:x轴电机接口、Y轴电机接口、Z轴电机接口、P轴电机接口以及X轴传感器接口、Y轴传感器接口、Z轴传感器接口、P轴传感器接口 ； 机箱内部插设有运动控制卡，所述运动控制卡通过一块4通道转接接口卡与X轴、Y轴、Z轴、P轴的电机驱动器相连接，所述X轴、Y轴、Z轴、P轴电机驱动器分别通过与其相应的X轴、Y轴、Z轴、P轴电机接口与X轴、Y轴、Z轴、P轴电机相连接，向X轴、Y轴、Z轴、P轴电机传送行走信号；所述X轴、Y轴、Z轴、P轴传感器接口接收X轴、Y轴、Z轴、P轴传感器传送的电机状态参数，并通过所述4通道转接接口卡将电机状态参数传送到所述运动控制卡，所述运动控制卡通过一块I/o接口卡将所述电机状态参数通过所述指示灯和数显表显不O
2.如权利要求1所述的高精度四轴扫描架控制器，其特征在于，所述控制开关包括程控/手动按钮、轴选择旋钮以及正/反转按钮，所述控制开关连接到所述I/o接口卡的相应管脚，开关状态的变化改变I/o接口卡的管脚电平，I/O接口卡将相应管脚数据传送到所述运动控制卡，运动控制卡根据所述管脚数据选择与管脚对应的寄存器，并根据寄存器值向相应的轴发送正向/反向行走脉冲。
3.如权利要求1所述的高精度四轴扫描架控制器，其特征在于，所述控制开关还包括急停开关，所述急停开关直接与X轴和Y轴电机驱动器相连接。
4.如权利要求1所述的高精度四轴扫描架控制器，其特征在于，所述后面板还包括触发输出接口，同步输出电机的到位脉冲信息，控制矢量网络分析仪的扫描。
5.如权利要求1所述的高精度四轴扫描架控制器，其特征在于，所述后面板还包括网络接口，建立扫描架控制器和主控计算机之间的通讯讯号的传送。
6.如权利要求1所述的高精度四轴扫描架控制器，其特征在于，所述指示灯指示X轴、Y轴、Z轴、P轴的限位状态和原点状态；数显表，指示X轴、Y轴、Z轴、P轴的位置信息。
【文档编号】G05B19/18GK204229184SQ201420790486
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】唐敬双, 王亚海, 杜刘革, 李峰杰, 刘伟, 常庆功, 颜振 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所