弯管内表面精密抛光装置控制系统的制作方法
【专利摘要】一种弯管内表面精密抛光装置控制系统，包括绕线机构、连接机构、夹紧机构以及抛光头，所述绕线机构通过牵引线牵引抛光头在弯管中以抛光液为介质抛光弯管内表面，绕线机构中的绕线轴由步进电机驱动，通过控制步进电机的正反转可实现牵引线的收放，通过控制弯管被加工件两端绕线机构的步进电机正反转联动，实现抛光头在弯管内往复运动，抛光装置的控制系统采用以PMC6496运动控制器为核心，步进电机为执行元件的控制系统。通过步进电机驱动器信号输入端输入的脉冲数量和频率可方便实现步进电机的角度和速度控制。
【专利说明】
弯管内表面精密抛光装置控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及抛光领域，具体是一种弯管内表面精密抛光装置控制系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着科学技术的发展以及人们生活水平的提高，弯管类零件无论是在人们的日常生活领域，还是工业生产等领域都得到了广泛的运用，但同时由于生产技术水平等的限制也带来了一些问题。弯管类零件内表面光整度不够容易加速零件腐蚀，汽车尾喷管内表面光整度不够易造成喘振，降低能源利用率，造成环境污染等，这些问题都越来越受到人们的关注，也急需得到解决。其中，对弯管内表面进行精密抛光这一方法就可以有效提高弯管内表面的光整度。
【发明内容】
[0003]为解决弯管内表面精密抛光装置自动控制的问题，本发明提供一种弯管内表面精密抛光装置控制系统，能够使抛光装置的操作变得简单易行，有效提高弯管内表面的光整度。
[0004]本发明的技术方案是:一种弯管内表面精密抛光装置控制系统，包括控制器、步进电机、步进电机驱动器、集电极转差分输出模块，所述步进电机包括第一步进电机和第二步进电机，具体链接关系为:
[0005]所述第一步进电机的驱动器端口 DIR-、DIR+, PLS-、PLS+分别与控制器的DIR4-、DIR4+、PUL4-、PUL4+端口连接，A+、A-、B+、B-端口与第一步进电机相连，增量式编码器位于第一步进电机的尾部，增量式编码器、集电极转差分输出模块的电源端口和电源地分别与控制器的5V电源输出端口和电源地端口连接，增量式编码器的A、B输出端口分别与集电极转差分输出模块的A相、B相输入端口连接，集电极转差分输出模块的输出端口 A+、A-、B+、B-分别与控制器的编码器输入端口 A+、A-、B+、B-连接，
[0006]所述第二步进电机的驱动器端口 DIR-、DIR+, PLS-、PLS+分别与控制器的DIR1-、DIRl+, PUL1-、PULl+端口连接，A+、A-、B+、B-端口与第二步进电机相连。
[0007]所述控制器为PMC6496型运动控制器，
[0008]所述步进电机I尾部自带一增量式编码器，步进电机I的型号为86GYBP80-400，
[0009]所述步进电机2的型号为85BYGH8840，
[0010]所述步进电机驱动器的型号为DM860A。
[0011]所述集电极转差分输出模块的型号为SYN5007B。
[0012]所述第一步进电机和第二步进电机能够正转、反转、联动、联动正转、联动反转、自动、停止功能，对应按钮分别与控制器的IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7、IN8、IN9端口连接。
[0013]本发明的突出优点在于:控制器编程简单，控制功能实现简单方便，控制精度高，系统可扩展性和可移植性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明所述的弯管内表面精密抛光装置控制系统的控制流程图。
[0015]图2为本发明所述的弯管内表面精密抛光装置控制系统的第一步进电机I控制系统框图。
[0016]图3为本发明所述的弯管内表面精密抛光装置控制系统的第二步进电机2控制系统框图。
[0017]图4为本发明所述的弯管内表面精密抛光装置控制系统的接线图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图详细说明本发明的具体实施方案。
[0019]如图1所示，本发明所述的弯管内表面精密抛光装置控制系统，包括控制器、步进电机、步进电机驱动器、集电极转差分输出模块，所述步进电机包括第一步进电机I和第二步进电机2，具体链接关系为:
[0020]所述第一步进电机I的驱动器端口 DIR-、DIR+、PLS-、PLS+分别与控制器的DIR4-、DIR4+、PUL4-、PUL4+端口连接，A+、A-、B+、B-端口与第一步进电机I相连，增量式编码器位于第一步进电机I的尾部，增量式编码器、集电极转差分输出模块的电源端口和电源地分别与控制器的5V电源输出端口和电源地端口连接，增量式编码器的A、B输出端口分别与集电极转差分输出模块的A相、B相输入端口连接，集电极转差分输出模块的输出端口 A+、A-、B+、B-分别与控制器的编码器输入端口 A+、A-、B+、B-连接，
[0021]所述第二步进电机2的驱动器端口 DIR-、DIR+、PLS-、PLS+分别与控制器的DIR1-、DIRl+, PUL1-、PULl+端口连接，A+、A-、B+、B-端口与第二步进电机2相连。
[0022]所述控制器为PMC6496型运动控制器，
[0023]所述第一步进电机I尾部自带一增量式编码器，步进电机I的型号为86GYBP80-400，
[0024]所述第二步进电机2的型号为85BYGH8840，
[0025]所述步进电机驱动器的型号为DM860A。
[0026]所述集电极转差分输出模块的型号为SYN5007B。
[0027]所述第一步进电机1、第二步进电机2能够正转、反转、联动、联动正转、联动反转、自动、停止功能，对应按钮分别与控制器的IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7、IN8、IN9端口连接。
[0028]工作原理及过程:
[0029]控制系统的控制流程如图2所示，在启动自动运行控制按钮前，需要通过连接在步进电机I后面的编码器来检测抛光头运动一个抛光行程所需要的脉冲数，用于设定自动运行时步进电机主动或从动运行的脉冲数。带编码器的第一步进电机I的控制系统框图如图3所示。第二步进电机2的控制系统框图如图4所示。由于编码器的输出为集电极输出，而控制器的编码器信号输入为差分输入，具有较强的抗干扰能力，所以在此处运用一个集电极转差分输出模块，将编码器的输出转换成差分信号输入控制器。集电极转差分输出模块的电源端口和电源地分别与控制器的5V电源输出端口和电源地端口连接，集电极转差分输出模块的A相、B相输入端口分别与增量式编码器的A、B输出端口连接，集电极转差分输出模块的输出端口 A+、A-、B+、B-分别与控制器的编码器输入端口 A+、A-、B+、B-连接。
[0030]抛光装置在进行自动运行前，抛光行程脉冲数的检测需要第一步进电机I和第二步进电机2都要具有单独的点动功能，即两个步进电机都可以单独正反转实现牵引线的自由收放。检测行程脉冲数前，需将一端绕线机构的牵引线穿过弯管被加工件；然后通过夹紧机构固定弯管被加工件，连接好抛光头并将其置于弯管被加工件的一端入口处，控制两端步进电机的运动使牵引线慢慢成拉紧状态；接着按下联动按钮使牵引线牵引抛光头从弯管的一端运动到另一端，控制器记录该联动过程编码器反馈的脉冲数，将其设定为自动模式下单行程运动的脉冲数；最后将连接机构连接到弯管被加工件，使弯管被加工件与抛光装置连成一个溶腔，向内充入抛光介质，按下自动按钮即可自动运行。
[0031]抛光装置的绕线机构通过牵引线牵引抛光头在弯管中以抛光液为介质抛光弯管内表面。绕线机构中的绕线轴由步进电机驱动，通过控制步进电机的正反转实现牵引线的收放。通过控制被加工弯管件两端绕线机构的步进电机正反转联动实现抛光头在弯管内往复运动。
【权利要求】
1.一种弯管内表面精密抛光装置控制系统，其特征在于，包括控制器、步进电机、步进电机驱动器以及集电极转差分输出模块，所述步进电机包括第一步进电机和第二步进电机，具体链接关系为: 所述第一步进电机的驱动器端口 DIR-、DIR+, PLS-、PLS+分别与控制器的DIR4-、DIR4+、PUL4-、PUL4+端口连接，A+、A-、B+、B-端口与第一步进电机相连，增量式编码器位于第一步进电机的尾部，增量式编码器、集电极转差分输出模块的电源端口和电源地分别与控制器的5V电源输出端口和电源地端口连接，增量式编码器的A、B输出端口分别与集电极转差分输出模块的A相、B相输入端口连接，集电极转差分输出模块的输出端口 A+、A-、B+、B-分别与控制器的编码器输入端口 A+、A-、B+、B-连接， 所述第二步进电机的驱动器端口 DIR-、DIR+, PLS-、PLS+分别与控制器的DIR1-、DIRl+, PUL1-、PULl+端口连接，A+、A-、B+、B-端口与第二步进电机相连。
2.根据权利要求1所述的弯管内表面精密抛光装置控制系统，其特征在于，所述控制器为PMC6496型运动控制器。
3.根据权利要求1所述的弯管内表面精密抛光装置控制系统，其特征在于，所述步进电机I尾部自带一增量式编码器，步进电机I的型号为86GYBP80-400。
4.根据权利要求1所述的弯管内表面精密抛光装置控制系统，其特征在于，所述步进电机2的型号为85BYGH8840。
5.根据权利要求1所述的弯管内表面精密抛光装置控制系统，其特征在于，所述步进电机驱动器的型号为DM860A。
6.根据权利要求1所述的弯管内表面精密抛光装置控制系统，其特征在于，所述集电极转差分输出模块的型号为SYN5007B。
7.根据权利要求1所述的弯管内表面精密抛光装置控制系统，其特征在于，所述第一步进电机和第二步进电机能够正转、反转、联动、联动正转、联动反转、自动、停止功能，对应按钮分别与控制器的INK IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7、IN8、IN9端口连接。
【文档编号】B24B51/00GK104493718SQ201510006603
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月6日 优先权日:2015年1月6日
【发明者】罗剑伟, 曾盛绰 申请人:广西大学