专利名称：一种cnc机床反馈信号转换装置及cnc机床控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信号转换装置及控制系统，特别涉及一种CNC(COmputer numerical control)机床反馈信号转换装置及控制系统。
背景技术：
目前，CNC机床已经被广泛应用到工业加工领域，在CNC数控系统工作过程中，控制系统需要采集机床或自动化设备的反馈信号，以判断机床或自动化设备的运行状态，进而对机床或自动化设备进行控制。通常，机床或自动化设备反馈信号有共24V端和共地端 (或共OV端)两种形式。比如，当反馈信号端连接到共24V端或共OV端时，反馈信号转换板应该产生低电平输送给CNC数控系统，当反馈信号端未连接到共24V端或共OV端即悬空时，反馈信号转换板应该产生高电平输送给CNC数控系统。现有技术中实现上述电平转换有两种转换电路，反馈信号采用共24V端时需要连接PNP转换电路，反馈信号采用共地端时需要连接NPN转换电路。在对现有技术的研究和实践过程中，本发明的发明人发现，上述现有技术中机床或自动化设备往往有大量的反馈信号，采用大量的相对应的PNP转换电路或NPN转换电路， 会使电路结构复杂，连接繁琐，很容易出错。
发明内容
为了解决现有技术中CNC机床或自动化设备有大量的反馈信号并采用大量的相对应的PNP转换电路或NPN转换电路使电路结构复杂的问题，提供一种CNC机床反馈信号转换装置及CNC机床控制系统本发明提供一种CNC机床反馈信号转换装置，包括分压电路和比较装置，所述分压电路一端连接第一参考电压，另一端接地，所述分压电路用于将第一参考电压分压后输出第一电压和第二电压；所述比较装置包括第一电压输入端、第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，用于将反馈信号分别与第一电压和第二电压进行比较，并给根据比较结果向CNC控制单元输出反馈信号。本发明还提供一种CNC机床控制系统，包括上述的CNC机床反馈信号转换装置，所述CNC机床反馈信号转换装置分别与控制单元连接，用于向控制单元输出反馈信号。本发明提供一种CNC机床反馈信号转换装置和机床控制系统，对不同形式的数控机床反馈信号电平提供一种电路形式进行转换，消除了现有技术中采用PNP、NPN或混合转换板极易混淆出错的现象，实现反馈信号电平转换形式的简便性，提高了生产率，同时也使安装调试更加快捷。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
4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发明的一些实施例，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。其中
图1显示了本发明实施例一和实施例二 CNC机床反馈信号转换装置结构示意图
图2显示了本发明实施例一 CNC机床反傳I信号转换装置电路图3显示了本发明实施例二 CNC机床反傳I信号转换装置电路图4显示了本发明实施例三和实施例四CNC机床反馈信号转换装置结构示意图
图5显示了本发明实施例三CNC机床反傳I信号转换装置电路图6显示了本发明实施例四CNC机床反傳I信号转换装置电路图7显示了本发明实施例五CNC机床反傳I信号转换装置结构示意图8显示了本发明实施例五CNC机床反傳I信号转换装置电路图9显示了本发明实施例六CNC机床反傳I信号转换装置结构示意图10显示了本发明实施例六CNC机床反>廣信号转换装置电路图11显示了本发明实施例七CNC机床控制系统结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明第一实施例提供一种CNC机床反馈信号转换装置，如图1和图2所示，包括分压电路1和比较装置2，所述分压电路1 一端连接第一参考电压，另一端接地，所述分压电路用于将第一参考电压分压后输出第一电压和第二电压；所述比较装置2包括第一电压输入端、第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，用于将反馈信号分别与第一电压和第二电压进行比较，并给根据比较结果向CNC控制单元输出反馈信号。所述比较装置2包括第一比较器Ul、第二比较器U2和上拉电阻R3，所述第一比较器Ul设有第一电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，所述第二比较器U2设有第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，所述上拉电阻R3 —端连接第一参考电压，另一端连接所述第一比较器Ul的输出端，所述第一比较器Ul和第二比较器U2的输出端连接在一起。所述第一比较器Ul的同向输入端为第一电压输入端，所述第二比较器U2的反向输入端为第二电压输入端，所述第一比较器Ul的反向输入端和第二比较器U2的同向输入端均为CNC机床反馈信号输入端。所述第一比较器Ul和所述第二比较器U2的电源端分别连接第一参考电压，接地端接地。所述分压电路1包括第一分压元件，一端连接第一参考电压，另一端输出第一电压Vl ；第二分压元件，一端连接第一分压元件输出第一电压Vl的一端，另一端输出第二电压V2 ；第三分压元件，一端连接第二分压元件输出第二电压的一端，另一端接地。所述第一分压元件为第一电阻R2，第二分压元件为第二电阻R4，第三分压元件为第三电阻R6。所述第一电阻、第二电阻和第三电阻可以为固定电阻，也可以为可变电阻，只要起到分压作用即可。
CNC控制单元通过分析反馈信号来判断机床或自动化设备各部位工作状态以及其运行的正确性，进而对其控制。通常数控机床或自动化设备反馈信号有两种形式，分别是共 24V和共地。所谓共MV，即机床或自动化设备有反馈信号过来时，在图2中表现为有开关电平24V加载到图2所示的VO端；共地即机床或自动化设备有反馈信号过来时，将VO端接到地端。共24V和共地一般是由继电器或其他开关控制，当没有反馈信号过来时，继电器或开关处于断开(或悬空)状态。所述第一参考电平可以选为MV。本发明的工作原理为当反馈信号是24V或OV时，即反馈信号端连接到共24V端或共OV端时，CNC机床反馈信号转换装置产生低电平(或“0”电平)输送给CNC数控系统， 当反馈信号端未连接到共24V端或共OV端时，CNC机床反馈信号转换装置产生高电平(或 “1”电平)输送给CNC数控系统。为实现此功能，本发明采用双限比较电路，如图2所示。 其中Ul、U2为两个比较器，分别采用24V供电电源。Ul、U2组成双限比较电路，Ul的同向输入端设置为上限电压VI，U2的反向输入端设置为下限电压V2，Ul的反向输入端和U2的同向输入端相连，作为反馈信号Vi η的输入端。U1、U2输出采用“与”的连接方式相连。其中电阻R2、R4和R6组成分压电路，R2与R4、R6将24V分压为双限比较电路的上限电压Vl 和下限电压V2。当机床或自动化设备输出反馈信号为共24V端时，将24V加载到VO端，通过设置分压电路中R2、R4和R6的电阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此时比较器Ul输出为低电平，U2输出为高电平，由于Ul、U2采用“与”的方式连接，所以双限比较器的输出表现为低电平，低电平输入到CNC控制中心反馈控制端；当机床或自动化设备输出反馈信号共地时， VO端接到地，此时比较器Ul输出为高电平，U2输出为低电平，所述双限比较器表现为低电平输出，低电平输入到CNC控制中心反馈控制端。另一种实施方式，还包括反向器，所述反向器连接所述比较装置的输出端，所述反向器可以选为非门器件，用于将比较装置输出的高电平变为低电平或者将低电平变成高电平，以满足不同控制单元的需求。本发明第一实施例提供一种CNC机床反馈信号转换装置，对不同形式的数控机床反馈信号电平提供一种电路形式进行转换，消除了现有技术中采用PNP、NPN或混合转换板极易混淆出错的现象，实现反馈信号电平转换形式的简便性，提高了生产率，同时也使安装调试更加快捷。本发明第二实施例提供一种CNC机床反馈信号转换装置，如图1和图3所示，包括分压电路1和比较装置2，所述分压电路1 一端连接第一参考电压，另一端接地，所述分压电路用于将第一参考电压分压后输出第一电压和第二电压；所述比较装置2包括第一电压输入端、第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，用于将反馈信号分别与第一电压和第二电压进行比较，并给根据比较结果向CNC控制单元输出反馈信号。所述比较装置2包括第一运算放大器U3和第二运算放大器U4，所述第一运算放大器U3设有第一电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，所述第二运算放大器U4设有第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，所述第一运算放大器U3和第二运算放大器U4的输出端连接在一起。所述第一运算放大器U3的同向输入端为第一电压输入端，所述第二运算放大器 U4的反向输入端为第二电压输入端，所述第一运算放大器U3的反向输入端和第二运算放大器U4的同向输入端均为CNC机床反馈信号输入端。所述第一运算放大器U3和所述第二运算放大器U4的电源端分别连接第一参考电压，接地端接地。所述分压电路1包括第一分压元件，一端连接第一参考电压，另一端输出第一电压Vl ；第二分压元件，一端连接第一分压元件输出第一电压Vl的一端，另一端输出第二电压V2 ；第三分压元件，一端连接第二分压元件输出第二电压的一端，另一端接地。所述第一分压元件为第一电阻R2，第二分压元件为第二电阻R4，第三分压元件为第三电阻R6。所述第一电阻、第二电阻和第三电阻可以为固定电阻，也可以为可变电阻，只要起到分压作用即可。CNC控制单元通过分析反馈信号来判断机床或自动化设备各部位工作状态以及其运行的正确性，进而对其控制。通常数控机床或自动化设备反馈信号有两种形式，分别是共 24V和共地。所谓共MV，即机床或自动化设备有反馈信号过来时，在图3中表现为有开关电平24V加载到图3所示的VO端；共地即机床或自动化设备有反馈信号过来时，将VO端接到地端。共24V和共地一般是由继电器或其他开关控制，当没有反馈信号过来时，继电器或开关处于断开(或悬空)状态。所述第一参考电平可以选为MV。本发明的工作原理为当反馈信号是24V或OV时，即反馈信号端连接到共24V端或共OV端时，CNC机床反馈信号转换装置产生低电平(或“0”电平)输送给CNC数控系统， 当反馈信号端未连接到共24V端或共OV端时，CNC机床反馈信号转换装置产生高电平(或 “1”电平)输送给CNC数控系统。为实现此功能，本发明采用双限比较电路，如图3所示。 其中U3、U4为两个运算放大器，分别采用24V供电电源。U3、U4组成双限比较电路，U3的同向输入端设置为上限电压VI，U4的反向输入端设置为下限电压V2，U3的反向输入端和U4 的同向输入端相连，作为反馈信号Vin的输入端。U3、U4输出采用“与”的连接方式相连。 其中电阻R2、R4和R6组成分压电路，R2与R4、R6将24V分压为双限比较电路的上限电压 Vl和下限电压V2。当机床或自动化设备输出反馈信号为共24V端时，将24V加载到V 0端，通过设置分压电路中R2、R4和R6的电阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此时比较器U3输出为低电平， U4输出为高电平，由于U3、U4采用“与”的方式连接，所以双限比较器输出表现为低电平，低电平输入到CNC控制中心反馈控制端；当机床或自动化设备输出反馈信号共地时，VO端接到地，此时比较器U3输出为高电平，U4输出为低电平，所述双限比较器表现为低电平输出， 低电平输入到CNC控制中心反馈控制端。另一种实施方式，还包括反向器，所述反向器连接所述比较装置的输出端，所述反向器可以选为非门器件，用于将比较装置输出的高电平变为低电平或者将低电平变成高电平，以满足不同控制单元的需求。本发明第二实施例提供一种CNC机床反馈信号转换装置，对不同形式的数控机床反馈信号电平提供一种电路形式进行转换，消除了现有技术中采用PNP、NPN或混合转换板极易混淆出错的现象，实现反馈信号电平转换形式的简便性，提高了生产率，同时也使安装调试更加快捷。本发明第三实施例提供一种CNC机床反馈信号转换装置，如图4和图5所示，包括分压电路1和比较装置2，所述分压电路1 一端连接第一参考电压，另一端接地，所述分压电路用于将第一参考电压分压后输出第一电压和第二电压；所述比较装置2包括第一电压输入端、第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，用于将反馈信号分别与第一电压和第二电压进行比较，并给根据比较结果向CNC控制单元输出反馈信号。还包括悬空控制电路3，所述悬空控制电路3 —端连接第一参考电压，一端接地， 输出端连接所述比较装置2的CNC机床反馈信号输入端，用于当CNC机床没有输出反馈信号时向所述比较装置输入信号。所述比较装置2包括第一比较器Ul、第二比较器U2和上拉电阻R3，所述第一比较器Ul的同向输入端为第一电压输入端，所述第二比较器U2的反向输入端为第二电压输入端，所述第一比较器Ul的反向输入端和第二比较器U2的同向输入端均为CNC机床反馈信号输入端，所述上拉电阻R3—端连接第一参考电压，另一端连接所述第一比较器Ul的输出端，所述第一比较器Ul和第二比较器U2的输出端连接在一起。所述比较装置2的第一比较器Ul和第二比较器U2的电源端分别连接第一参考电压，接地端接地。所述分压电路1包括第一分压元件，一端连接第一参考电压，另一端输出第一电压Vl ；第二分压元件，一端连接第一分压元件输出第一电压Vl的一端，另一端输出第二电压V2 ；第三分压元件，一端连接第二分压元件输出第二电压的一端，另一端接地。所述第一分压元件为第一电阻R2，第二分压元件为第二电阻R4，第三分压元件为第三电阻R6。所述第一电阻、第二电阻和第三电阻可以为固定电阻，也可以为可变电阻，只要起到分压作用即可。所述悬空控制电路包括3第四电阻Rl和第五电阻R5，所述第四电阻Rl的一端连接第一参考电压，另一端连接所述比较装置2的CNC机床反馈信号输入端，所述第五电阻R5 一端连接所述比较装2置的CNC机床反馈信号输入端，另一端接地。本发明的工作原理为当反馈信号是24V或OV时，即反馈信号端连接到共24V端或共OV端时，CNC机床反馈信号转换装置产生低电平(或“0”电平)输送给CNC数控系统， 当反馈信号端未连接到共24V端或共OV端时，CNC机床反馈信号转换装置产生高电平(或 “1”电平)输送给CNC数控系统。为实现此功能，本发明采用双限比较电路，如图2所示。 其中Ul、U2为两个比较器，分别采用24V供电电源。Ul、U2组成双限比较电路，Ul的同向输入端设置为上限电压VI，U2的反向输入端设置为下限电压V2，Ul的反向输入端和U2的同向输入端相连，作为反馈信号Vin的输入端。U1、U2输出采用“与”的连接方式相连。其中电阻R2、R4和R6组成分压电路，R2与R4、R6将24V分压为双限比较电路的上限电压Vl 和下限电压V2。当机床或自动化设备输出反馈信号为共24V端时，将24V加载到VO端，通过设置分压电路中R2、R4和R6的电阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此时比较器Ul输出为低电平， U2输出为高电平，由于U1、U2采用“与”的方式连接，所以双限比较器输出表现为低电平，低电平输入到CNC控制中心反馈控制端；当机床或自动化设备输出反馈信号共地时，VO端接到地，此时比较器Ul输出为高电平，U2输出为低电平，所述双限比较器表现为低电平输出， 低电平输入到CNC控制中心反馈控制端。当机床或自动化设备没有输出反馈信号时，继电器或开关处于断开状态，此时通过设置悬空控制电路，使反馈输入信号设置成中间电平V0， 以确保在无机床或自动化设备反馈信号时输入信号处于一稳定的中间电平值，以确保双限比较器输出Vout为高电平。通过悬空电路中的第四电阻Rl和第五电阻R5将输入信号设置为中间电平V0，使VO处于电平Vl和V2之间。当Vin处于悬空状态时，由于VO小于VI，
8所以Ul输出为高电平；由于VO大于V2，所以U2输出亦为高电平；Ul、U2采用“与”的方式连接，所以双限比较器的输出表现为高电平。另一种实施方式，还包括反向器，所述反向器连接所述比较装置的输出端，所述反向器可以选为非门器件，用于将比较装置输出的高电平变为低电平或者将低电平变成高电平，以满足不同控制单元的需求。本发明第三实施例提供一种CNC机床反馈信号转换装置，对不同形式的数控机床反馈信号电平提供一种电路形式进行转换，消除了现有技术中采用PNP、NPN或混合转换板极易混淆出错的现象，实现反馈信号电平转换形式的简便性，提高了生产率，同时也使安装调试更加快捷，增加的悬空控制电路可以在CNC机床没有输出反馈信号时向所述比较装置输入信号，避免另外设置信号输入电路，并且悬空控制电路结构简单，成本低。本发明第四实施例提供一种CNC机床反馈信号转换装置，如图4和图6所示，包括分压电路1和比较装置2，所述分压电路1 一端连接第一参考电压，另一端接地，所述分压电路用于将第一参考电压分压后输出第一电压和第二电压；所述比较装置2包括第一电压输入端、第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，用于将反馈信号分别与第一电压和第二电压进行比较，并给根据比较结果向CNC控制单元输出反馈信号。还包括悬空控制电路3，所述悬空控制电路3 —端连接第一参考电压，一端接地， 输出端连接所述比较装置2的CNC机床反馈信号输入端，用于当CNC机床没有输出反馈信号时向所述比较装置输入信号。所述比较装置2包括第一运算放大器U3和第二运算放大器U4,所述第一运算放大器U3设有第一电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，所述第二运算放大器U4设有第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，所述第一运算放大器U3和第二运算放大器U4的输出端连接在一起。所述第一运算放大器U3的同向输入端为第一电压输入端，所述第二运算放大器 U4的反向输入端为第二电压输入端，所述第一运算放大器U3的反向输入端和第二运算放大器U4的同向输入端均为CNC机床反馈信号输入端。所述第一运算放大器U3和所述第二运算放大器U4的电源端分别连接第一参考电压，接地端接地。所述分压电路1包括第一分压元件，一端连接第一参考电压，另一端输出第一电压Vl ；第二分压元件，一端连接第一分压元件输出第一电压Vl的一端，另一端输出第二电压V2 ；第三分压元件，一端连接第二分压元件输出第二电压的一端，另一端接地。所述第一分压元件为第一电阻R2，第二分压元件为第二电阻R4，第三分压元件为第三电阻R6。所述第一电阻、第二电阻和第三电阻可以为固定电阻，也可以为可变电阻，只要起到分压作用即可。所述悬空控制电路包括3第四电阻Rl和第五电阻R5，所述第四电阻Rl的一端连接第一参考电压，另一端连接所述比较装置2的CNC机床反馈信号输入端，所述第五电阻R5 一端连接所述比较装2置的CNC机床反馈信号输入端，另一端接地。本发明的工作原理为当反馈信号是24V或OV时，即反馈信号端连接到共24V端或共OV端时，CNC机床反馈信号转换装置产生低电平(或“0”电平)输送给CNC数控系统， 当反馈信号端未连接到共24V端或共OV端时，CNC机床反馈信号转换装置产生高电平(或 “1”电平)输送给CNC数控系统。为实现此功能，本发明采用双限比较电路，如图6所示。其中U3、U4为两个运算放大器，分别采用24V供电电源。U3、U4组成双限比较电路，U3的同向输入端设置为上限电压VI，U4的反向输入端设置为下限电压V2，U3的反向输入端和U4 的同向输入端相连，作为反馈信号Vin的输入端。U3、U4输出采用“与”的连接方式相连。 其中电阻R2、R4和R6组成分压电路，R2与R4、R6将24V分压为双限比较电路的上限电压 Vl和下限电压V2。当机床或自动化设备输出反馈信号为共24V端时，将24V加载到VO端，通过设置分压电路中R2、R4和R6的电阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此时运算放大器U3输出为低电平，U4输出为高电平，由于U3、U4采用“与”的方式连接，所以双限比较器输出表现为低电平，低电平输入到CNC控制中心反馈控制端；当机床或自动化设备输出反馈信号共地时，VO 端接到地，此时运算放大器U3输出为高电平，U4输出为低电平，所述双限比较器表现为低电平输出，低电平输入到CNC控制中心反馈控制端。当机床或自动化设备没有输出反馈信号时，继电器或开关处于断开状态，此时通过设置悬空控制电路，使反馈输入信号设置成中间电平V0，以确保在无机床或自动化设备反馈信号时输入信号处于一稳定的中间电平值， 以确保双限比较器输出Vout为高电平。通过悬空电路中的第四电阻Rl和第五电阻R5将输入信号设置为中间电平VO，使VO处于电平Vl和V2之间。当Vin处于悬空状态时，由于 VO小于VI，所以Ul输出为高电平；由于VO大于V2，所以U2输出亦为高电平；U3、U4采用 “与”的方式连接，所以双限比较器的输出表现为高电平。另一种实施方式，还包括反向器，所述反向器连接所述比较装置的输出端，所述反向器可以选为非门器件，用于将比较装置输出的高电平变为低电平或者将低电平变成高电平，以满足不同控制单元的需求。本发明第四实施例提供一种CNC机床反馈信号转换装置，对不同形式的数控机床反馈信号电平提供一种电路形式进行转换，消除了现有技术中采用PNP、NPN或混合转换板极易混淆出错的现象，实现反馈信号电平转换形式的简便性，提高了生产率，同时也使安装调试更加快捷，增加的悬空控制电路可以在CNC机床没有输出反馈信号时向所述比较装置输入信号，避免另外设置信号输入电路，并且悬空控制电路结构简单，成本低。本发明第五实施例提供一种CNC机床反馈信号转换装置，如图7和图8所示，包括分压电路1和比较装置2，所述分压电路1 一端连接第一参考电压，另一端接地，所述分压电路用于将第一参考电压分压后输出第一电压和第二电压；所述比较装置2包括第一电压输入端、第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，用于将反馈信号分别与第一电压和第二电压进行比较，并给根据比较结果向CNC控制单元输出反馈信号。所述CNC机床反馈信号转换装置还包括悬空控制电路3，所述悬空控制电路3 —端连接第一参考电压，一端接地，输出端连接所述比较装置2的CNC机床反馈信号输入端，用于当CNC机床没有输出反馈信号时向所述比较装置输入信号。所述CNC机床反馈信号转换装置还包括第一显示电路4，所述第一显示电路一端连接所述比较装置，用于所述比较装置有CNC机床反馈信号输入时发出显示。所述比较装置2包括第一比较器Ul、第二比较器U2和上拉电阻R3，所述第一比较器Ul的同向输入端为第一电压输入端，所述第二比较器U2的反向输入端为第二电压输入端，所述第一比较器Ul的反向输入端和第二比较器U2的同向输入端均为CNC机床反馈信号输入端，所述上拉电阻R3—端连接第一参考电压，另一端连接所述第一比较器Ul的输出端，所述第一比较器Ul和第二比较器U2的输出端连接在一起。所述比较装置2的第一比较器Ul和第二比较器U2的电源端分别连接第一参考电压，接地端接地。所述分压电路1包括第一分压元件，一端连接第一参考电压，另一端输出第一电压Vl ；第二分压元件，一端连接第一分压元件输出第一电压Vl的一端，另一端输出第二电压V2 ；第三分压元件，一端连接第二分压元件输出第二电压的一端，另一端接地。所述第一分压元件为第一电阻R2，第二分压元件为第二电阻R4，第三分压元件为第三电阻R6。所述悬空控制电路包括3第四电阻Rl和第五电阻R5，所述第四电阻Rl的一端连接第一参考电压，另一端连接所述比较装置2的CNC机床反馈信号输入端，所述第五电阻R5 一端连接所述比较装2置的CNC机床反馈信号输入端，另一端接地。所述第一显示电路4包括发光二极管Dl，所述发光二极管Dl的阳极端连接所述上拉电阻R3，所述发光二极管Dl的阴极端连接所述比较装置的输出端。本发明的工作原理为当反馈信号是24V或OV时，即反馈信号端连接到共24V端或共OV端时，CNC机床反馈信号转换装置产生低电平(或“0”电平)输送给CNC数控系统， 当反馈信号端未连接到共24V端或共OV端时，CNC机床反馈信号转换装置产生高电平(或 “1”电平)输送给CNC数控系统。为实现此功能，本发明采用双限比较电路，如图8所示。 其中U1、U2为两个比较器，分别采用24V供电电源。U1、U2组成双限比较电路，Ul的同向输入端设置为上限电压VI，U2的反向输入端设置为下限电压V2，Ul的反向输入端和U2的同向输入端相连，作为反馈信号Vin的输入端。U1、U2输出采用“与”的连接方式相连。其中电阻R2、R4和R6组成分压电路，R2与R4、R6将24V分压为双限比较电路的上限电压Vl 和下限电压V2。当机床或自动化设备输出反馈信号为共24V端时，将24V加载到V 0端，通过设置分压电路中R2、R4和R6的电阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此时比较器Ul输出为低电平， U2输出为高电平，由于U1、U2采用“与”的方式连接，所以双限比较器输出表现为低电平， 低电平输入到CNC控制中心反馈控制端；当机床或自动化设备输出反馈信号共地时，VO端接到地，此时比较器Ul输出为高电平，U2输出为低电平，所述双限比较器表现为低电平输出，低电平输入到CNC控制中心反馈控制端。当机床或自动化设备没有输出反馈信号时，继电器或开关处于断开状态，此时输入信号设置成中间电平V0，以确保在无机床或自动化设备反馈信号时输入信号处于一稳定的中间电平值，以确保双限比较器输出Vout为高电平。 通过悬空电路中的第四电阻Rl和第五电阻R5将输入信号设置为中间电平V0，使VO处于电平Vl和V2之间。当Vin处于悬空状态时，由于VO小于VI，所以Ul输出为高电平；由于 VO大于V2，所以U2输出亦为高电平；U1、U2采用“与”的方式连接，所以双限比较器的输出表现为高电平。本发明第五实施例还包括第一显示电路，当有机床反馈信号输入时，双限比较器输出为低，此时有LED发光显示，其中上拉电阻R3起限流和上拉作用，确保发光二极管 Dl工作在额定功率之内。本发明第一显示电路的时序列表为
权利要求
1.一种CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于包括分压电路和比较装置，所述分压电路一端连接第一参考电压，另一端接地，所述分压电路用于将第一参考电压分压后输出第一电压和第二电压；所述比较装置包括第一电压输入端、第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，用于将反馈信号分别与第一电压和第二电压进行比较，并根据比较结果向CNC控制单元输出反馈信号。
2.根据权利要求1所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于所述比较装置包括第一比较器、第二比较器和上拉电阻，所述第一比较器设有第一电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，所述第二比较器设有第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，所述上拉电阻一端连接第一参考电压，另一端连接所述第一比较器的输出端，所述第一比较器和第二比较器的输出端连接在一起。
3.根据权利要求2所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于所述第一比较器的同向输入端为第一电压输入端，所述第二比较器的反向输入端为第二电压输入端，所述第一比较器的反向输入端和第二比较器的同向输入端均为CNC机床反馈信号输入端。
4.根据权利要求2或3所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于还包括第一显示电路，所述第一显示电路一端连接所述比较装置，用于所述比较装置有CNC机床反馈信号输入时发出显示。
5.根据权利要求4所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于所述第一显示电路包括发光二极管，所述发光二极管的阳极端连接所述上拉电阻，所述发光二极管的阴极端连接所述比较装置的输出端。
6.根据权利要求1所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于所述比较装置包括第一运算放大器和第二运算放大器，所述第一运算放大器设有第一电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，所述第二运算放大器设有第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，所述第一运算放大器和第二运算放大器的输出端连接在一起。
7.根据权利要求6所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于所述第一运算放大器的同向输入端为第一电压输入端，所述第二运算放大器的反向输入端为第二电压输入端，所述第一运算放大器的反向输入端和第二运算放大器的同向输入端均为CNC机床反馈信号输入端。
8.根据权利要求6或7所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于还包括第二显示电路，所述第二显示电路一端连接第一参考电压，另一端连接所述比较装置的输出端， 用于所述比较装置有CNC机床反馈信号输入时发出显示。
9.根据权利要求8所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于所述第二显示电路包括第六电阻和发光二极管，所述第六电阻一端连接第一参考电压，另一端连接所述发光二极管的阳极端，所述发光二极管的阴极端连接所述比较装置的输出端。
10.根据权利要求1或2或6所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于所述分压电路包括第一分压元件，一端连接第一参考电压，另一端输出第一电压；第二分压元件，一端连接第一分压元件输出第一电压的一端，另一端输出第二电压；第三分压元件，一端连接第二分压元件输出第二电压的一端，另一端接地。
11.根据权利要求10所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于所述第一分压元件为第一电阻，第二分压元件为第二电阻，第三分压元件为第三电阻。
12.根据权利要求1或2或6所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于还包括悬空控制电路，所述悬空控制电路一端连接第一参考电压，一端接地，输出端连接所述比较装置的CNC机床反馈信号输入端，用于当CNC机床没有输出反馈信号时向所述比较装置输入信号。
13.根据权利要求12所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于所述悬空控制电路包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端连接第一参考电压，另一端连接所述比较装置的CNC机床反馈信号输入端，所述第五电阻一端连接所述比较装置的CNC机床反馈信号输入端，另一端接地。
14.根据权利要求1或2或6所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于所述CNC 机床反馈信号电压值为第一参考电压值或0电平。
15.根据权利要求1所述的CNC机床反馈信号转换装置，其特征在于还包括反向器， 所述反向器连接在所述比较装置输出端。
16.一种CNC机床控制系统，其特征在于包括CNC控制单元以及至少一个如权1至权 15任意一项所述的CNC机床反馈信号转换装置，所述至少一个CNC机床反馈信号转换装置分别与控制单元连接，用于分别向控制单元输出反馈信号。
全文摘要
本发明公开了一种CNC机床反馈信号转换装置及CNC机床控制系统，包括分压电路和比较装置，所述分压电路一端连接第一参考电压，另一端接地，所述分压电路用于将第一参考电压分压后输出第一电压和第二电压；所述比较装置包括第一电压输入端、第二电压输入端和CNC机床反馈信号输入端，用于将反馈信号分别与第一电压和第二电压进行比较，并根据比较结果向CNC控制单元输出反馈信号。本发明提供一种CNC机床反馈信号转换装置和机床控制系统，对不同形式的数控机床反馈信号电平提供一种电路形式进行转换，消除了现有技术中采用PNP、NPN或混合转换板极易混淆出错的现象，实现反馈信号电平转换形式的简便性，提高了生产率。
文档编号G05B19/409GK102354160SQ20111015745
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月5日 优先权日2011年6月5日
发明者孙尚传 申请人:配天(安徽)电子技术有限公司