本实用新型属于机电一体化技术领域，尤其是一种用于控制具有双打标头的气动打标机的控制板。
背景技术：
气动打标机是一种用来在机械零部件、仪器仪表、铭牌等硬物表面上打印出具有一定深度的标记的机器。气动打标机的工作原理为：打印针在X、Y二维平面内按一定轨迹运动的同时，在压缩空气作用下做高频冲击运动，从而在工件上打印出标记。打印针和打印针驱动机构构成气动打标机中用于对工件进行打标的基本功能结构，称为打标头。由于气动打标机具有对工件要求低和价格低廉等特点，因此被广泛使用在机械加工领域。
但是，由于气动打标机的处理对象是具有坚硬表面的工件，打印针的工作条件苛刻，即使采用耐磨的高强度和高硬度材料，也难以避免剧烈的磨损，而且在实际加工生产时将产生强度很大的振动以及发热，这也就导致了气动打标机，尤其是打印针以及打印针驱动机构的故障率非常高，其更换周期也非常短。但是，由于气动打标机一般工作在流水线上，因此需要尽量避免停机维修或者更换零件。一旦气动打标机停机维修或者更换打印针，将严重影响流水线的生产，造成生产者的经济损失。
根据冗余的思想，可以通过多设置一套由打印针和打印针驱动机构构成的打标头，两套打标头可以互为备用，从而方便在不停机或者短暂停机的情况下对气动打标机进行维修或者更换零件，两套打标头也可以同时工作，使得气动打标机的工作效率和使用寿命加倍。但是，如果采用纯机械的方法来实现上述技术方案，将大大增加气动打标机的机械复杂度，从而增加故障率以及对两个打标头的控制难度。如果使用专门定制的控制电路，那么将提高使用成本以及维护成本。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于控制具有双打标头的气动打标机的控制板。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种用于控制具有双打标头的气动打标机的控制板，所述气动打标机包括第一打标头、第二打标头、第一纵向伺服电机和第二纵向伺服电机，所述第一打标头包括第一打印针驱动机构，所述第二打标头包括第二打印针驱动机构，所述第一打印针驱动机构安装有第一电磁阀，所述第二打印针驱动机构安装有第二电磁阀，所述控制板设有ARM芯片、内存芯片、时钟芯片、第一接口、第二接口、第一电机驱动芯片和第二电机驱动芯片；
所述ARM芯片分别与内存芯片、时钟芯片、第一接口、第二接口、第一电机驱动芯片和第二电机驱动芯片连接；
所述第一接口与第一电磁阀连接；
所述第二接口与第二电磁阀连接；
所述第一电机驱动芯片与第一纵向伺服电机连接；
所述第二电机驱动芯片与第二纵向伺服电机连接。
进一步地，所述气动打标机还包括第一横向伺服电机，所述控制板还包括第三电机驱动芯片，所述第三电机驱动芯片与第一横向伺服电机连接。
进一步地，所述气动打标机还包括第二横向伺服电机，所述控制板还包括第四电机驱动芯片，所述第四电机驱动芯片与第二横向伺服电机连接。
进一步地，所述控制板还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏与控制器连接。
进一步地，所述控制板还设有DMA控制芯片，所述DMA控制芯片分别与ARM芯片、内存芯片、第一电机驱动芯片、第二电机驱动芯片、第三电机驱动芯片和第四电机驱动芯片连接。
本实用新型的有益效果是：通过本实用新型，利用常用的电子元件以及简单的电路便能够实现对具有双打标头的气动打标机的控制，使得具有双打标头的气动打标机易于实现，从而实现气动打标机的工作效率和使用寿命加倍的技术效果，而且成本低、使用可靠。
进一步地，本实用新型还在对具有双打标头的气动打标机控制的基础上，完善了控制板的电路，使得用户可以方便地对ARM芯片进行控制，还使用了DMA控制技术，使得本实用新型控制板能够实现复杂的算法。
附图说明
图1为本实用新型所控制的气动打标机的正视图；
图2为本实用新型所控制的气动打标机的侧视图；
图3为本实用新型所控制的气动打标机的俯视图；
图4为本实用新型控制板的原理框图。
具体实施方式
图1、图2和图3分别为本实用新型控制板所要控制的具有双打标头的气动打标机的正视图、侧视图和俯视图，其包括由第一打印针1a和第一打印针驱动机构1b构成的第一打标头、第二打印针2a和第二打印针驱动机构2b构成的第二打标头，所述第一打印针1a安装在第一打印针驱动机构1b上，所述第二打印针2a安装在第二打印针驱动机构2b上。
第一打标头和第二打标头的功能和性能可以完全相同，而且其工作范围，也就是打标时可移动到达的二维工作平面范围，也可以完全相同。因此，第一打标头和第二打标头可以互为备用，也可以分别负责同一工件工作平面的不同部分的打标工作。
当第一打标头和第二打标头互为备用时，例如第一打标头正常工作，第二打标头为待命状态，且第二打标头停放在工作平面以外，不阻碍第一打标头的工作。当第一打标头的打印针严重磨损或者打印针驱动机构发送故障时，可以在不停机或者短暂停机的情况下，切换第一打标头和第二打标头的工作状态，使第一打标头设为待命状态，而第二打标头代替第一打标头继续进行打标工作。工作人员在不影响气动打标机工作的情况下，有足够的时间对第一打标头进行维修。
当第一打标头和第二打标头分别负责同一工件工作平面的不同部分的打标工作时，例如，可以将工件待打标平面分为左半部分和右半部分，第一打标头负责左半部分，第二打标头负责右半部分。通过现有的控制方式或做简单改动，可以分别驱动第一打标头和第二打标头对同一工件进行打标，而且它们互不影响。这样，气动打标机的工作效率便为以前的两倍，增加生产速度，而且，由于每个打标头的工作强度只有以前的一半，理想情况下，可以使每个打标头的使用寿命增加到以前的两倍，降低停机维修打标头的频率。
第一打印针驱动机构1b和第二打印针驱动机构2b还通过管道与气动打标机的空气压缩机或者高压气罐等设备连接，第一打印针驱动机构1b和第二打印针驱动机构2b上均设有电磁阀，当电磁阀打开时，高压空气便能通过阀门进入相应的打印针驱动机构来驱动第一打印针1a或第二打印针2a对工件进行击打。
气动打标机还包括第一滑杆1c和第二滑杆2c，所述第一打印针驱动机构1b滑动地安装在第一滑杆1c上，并可在第一纵向伺服电机驱动下在第一滑杆1c上移动；所述第二打印针驱动机构2b滑动地安装在第二滑杆2c上，并可在第二纵向伺服电机驱动下在第二滑杆1c上移动。
气动打标机还包括导槽3，所述第一滑杆1c和第二滑杆2c可滑动地安装在导槽3上，第一滑杆1c可在第一横向伺服电机驱动下在导槽3上移动，第二滑杆2c可在第二横向伺服电机驱动下在导槽3上移动。
因此通过第一横向伺服电机和第一纵向伺服电机的配合，第一打印针驱动电机便可以到达平面的任何位置。通过第二横向伺服电机和第二纵向伺服电机的配合，第二打印针驱动电机便可以到达平面的任何位置。
如图4所示，本实用新型控制板包括ARM芯片、内存芯片、时钟芯片、第一接口、第二接口、第一电机驱动芯片和第二电机驱动芯片；
所述ARM芯片分别与内存芯片、时钟芯片、第一接口、第二接口、第一电机驱动芯片和第二电机驱动芯片连接；
所述第一接口与第一电磁阀连接；
所述第二接口与第二电磁阀连接；
所述第一电机驱动芯片与第一纵向伺服电机连接；
所述第二电机驱动芯片与第二纵向伺服电机连接。
内存芯片用于存储ARM芯片运行所需的存储空间，包括存储其控制指令以及产生的中间数据等。时钟芯片用于提供ARM芯片运行所需的时钟信号。
ARM芯片通过第一接口与第一打印针驱动机构的电磁阀连接后，当工序要求第一打印针对工件进行击打时，ARM芯片控制第一打印针驱动机构上的电磁阀打开，使得空气压缩机中的高压空气通过管道进入第一打印针驱动机构，冲击第一打印针完成击打动作，当然ARM 芯片也可以控制第一打印针驱动机构上的电磁阀关闭。同样的原理，ARM芯片可以控制第二打印针驱动机构的工作。
ARM芯片是基于ARM架构的处理器芯片，具有功耗低、成本低等显著优点，适用于对气动打标机等机械设备进行控制。可以使用三星公司生产的型号为S3C6410的芯片。
第一电机驱动芯片和第二电机驱动芯片可以采用NXP公司生产的MC33186HVW1，其可以根据ARM芯片的信号驱动电机做对应的动作。
ARM芯片通过第一电机驱动芯片连接到第一纵向伺服电机后，便可以控制第一纵向伺服电机的启停和旋转方向和速度，从而控制第一打印针驱动机构在第一滑杆上移动，使得第一打印针驱动机构可以移动到工件的对应位置进行打标工作。同样的原理，ARM芯片通过第二电机驱动芯片连接到第二纵向伺服电机后，便可以控制第二纵向伺服电机的启停和旋转方向和速度，从而控制第二打印针驱动机构在第二滑杆上移动。
进一步作为优选的实施方式，本实用新型控制板还可以控制具有第一横向伺服电机的气动打标机。相应地，控制板包括第三电机驱动芯片，所述第三电机驱动芯片连接到气动打标机的第一横向伺服电机。
ARM芯片通过第三电机驱动芯片连接到第一横向伺服电机后，便可以控制第一横向伺服电机的启停和旋转方向和速度，从而控制第一横杆在导槽上移动，结合ARM芯片对第一纵向伺服电机的控制，可以使第一打印针驱动机构移动到所处平面的任意位置，从而可以使其移动到工件的屏幕上任意位置进行打标工作。
进一步作为优选的实施方式，本实用新型控制板还可以控制具有第二横向伺服电机的气动打标机。相应地，控制板还包括第四电机驱动芯片，所述第四电机驱动芯片连接到气动打标机的第二横向伺服电机。
ARM芯片通过第四电机驱动芯片连接到第二横向伺服电机后，便可以控制第二横向伺服电机的启停和旋转方向和速度，从而控制第二横杆在导槽上移动，结合ARM芯片对第二纵向伺服电机的控制，可以使第二打印针驱动机构移动到所处平面的任意位置，从而可以使其移动到工件的屏幕上任意位置进行打标工作。
根据现有的ARM芯片对电机的控制算法，可以控制第一纵向伺服电机和第一横向伺服电机的配合，以及第二纵向伺服电机和第二横向伺服电机的配合，使得第一打印针驱动机构的移动范围与第二打印针驱动机构的移动范围能够覆盖工件的整个工作表面，而且第一打印针驱动机构与第二打印针驱动机构互不干扰。
进一步作为优选的实施方式，控制板还包括触摸显示屏，所述触摸显示屏与控制器连接。
触摸显示屏既具备显示屏的显示功能，又可以实现触摸控制的功能。其与控制器连接，可以将控制器对各个伺服电机的转速、转向以及各打标头空闲或工作状态、所处位置等信息显示出来；也可以允许工作人员在触摸显示屏通过触摸来向控制器发出指令，如设置各打标头的工作范围等。这些都可以通过控制器的现有算法来实现。
设置触摸显示屏后，可以弥补现有气动打标机产品中采用台式机来进行监控的不足。台式机普遍使用鼠标或键盘来对气动打标机进行控制，操作不便。而气动打标机在实际应用中，更适合将信息以图形界面等形式简要地显示出来，以触摸操控的方式接受工作人员的指令。触摸显示屏属于易得的现有产品，其与控制器的连接简单，容易实现，而且价格低廉。
进一步作为优选的实施方式，控制板还包括DMA控制芯片，所述DMA控制芯片分别与ARM芯片、内存芯片、第一电机驱动芯片、第二电机驱动芯片、第三电机驱动芯片和第四电机驱动芯片连接。
由于对电机的控制算法较为复杂，特别是本实用新型控制板需要控制的具有双打标头的气动打标机，由于需要两个打标头的配合，需要控制的电机数量更多，算法更加复杂。而电机驱动芯片自带的存储器普遍较小，不足以存储复杂的控制指令以及中间数据，往往需要外接存储器。而控制板上的内存芯片可以做得很大，为了充分控制板上的内存芯片，利用DMA 控制芯片来实现DMA控制技术，即第一电机驱动芯片、第二电机驱动芯片、第三电机驱动芯片和第四电机驱动芯片均可以通过DMA控制芯片来访问控制板上的内存芯片。DMA控制芯片可以采用Intel 8257，其具有四个DMA通道，其已集成了DMA控制算法，只需要按照本实用新型的连接方法连接好，便可以实现DMA控制技术，可以满足四个电机驱动芯片的访问需求，这样，无需为四个电机驱动芯片分别设置另外的内存芯片，降低了电路复杂度，又增大了四个电机驱动芯片的存储空间，为实现复杂的电机控制算法提供了物质支持。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但对本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。