專利名稱：一種多功能組合運動控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及影像測量儀領域，特別是涉及影像測量儀中的一種多功能組合運
動控制器。
背景技術：
現(xiàn)有技術的影像測量儀大致可以分為手動、電動、自動三類。全自動影像測量儀由 于操作方便、測量效率高，已經(jīng)廣泛應用于各個行業(yè)?，F(xiàn)有技術的影像測量儀沒有專用的電 控系統(tǒng)，通常是根據(jù)各個子功能選取標準板卡，然后將它們簡單地組合在一起，形成板卡式 控制系統(tǒng)，分別完成影像測量儀所需的各項功能，如電機驅動卡、運動控制卡、光柵尺接口 卡、照明控制卡等。由于這些板卡是通用產品，各個方面的性能比較均衡，而各個行業(yè)對其 所用的影像測量儀所具有的功能也各不相同，有些行業(yè)對其所用的影像測量儀要求具有鉸 強的功能，而有些行業(yè)對其所用的影像測量儀所具有的功能要求并不強大，上述將各種功 能的標準板卡簡單地組合在一起形成的板卡式控制系統(tǒng)在使用過程中，有些功能根本就不 需要，從而造成現(xiàn)有技術的影像測量儀的電控系統(tǒng)結構復雜、體積臃腫、成本增高，同時也 會導致其可靠性低，不易維護等弊病。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術的影像測量儀的電控系統(tǒng)結構 復雜、體積臃腫、成本高、可靠性低、不易維護等弊病，提供一種多功能組合運動控制器，這 種多功能組合運動控制器集4軸運動控制、3軸光柵尺計數(shù)、42相燈源控制、操縱桿接口 、探 針接口功能于一體，全閉環(huán)控制方式，采用一條USB電纜與PC機連接，解決了影像測量行業(yè) 的多項技術難題，其功能和技術指標遙遙領先于現(xiàn)有技術的板卡式控制系統(tǒng)，為中高端全 自動影像測量儀提供了完整的解決方案。 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種多功能組合運動控制器， 其特征是在機殼上設計有USB接口 、操縱桿接口 、 I/O接口 、電機接口 、探針接口 、光柵尺 接口 、下光源接口 、電源接口和表面燈源接口 ，在機殼內的電路板上設計有中央控制處理模 塊、USB接口模塊、操縱桿接口模塊、I/0接口模塊、電機接口模塊、探針接口模塊、光柵尺按 口模塊、下光源接口模塊、電源保護模塊和表面燈源接口模塊，USB接口模塊、操縱桿接口模
塊、i/o接口模塊、電機接口模塊、探針接口模塊、光柵尺接口模塊、下光源接口模塊、電源保
護模塊和表面燈源接口模塊分別電性連接中央控制處理模塊，USB接口電性連接USB接口 模塊，操縱桿接口電性連接操縱桿接口模塊，I/O接口電性連接I/O接口模塊，電機接口電 性連接電機接口模塊，探針接口電性連接探針接口模塊，光柵尺接口電性連接光柵尺接口 模塊，下光源接口電性連接下光源接口模塊，電源接口電性連接電源保護模塊，表面燈源接 口電性連接表面燈源接口模塊。 在上述技術方案中，所述USB接口電性連接PC機。 所述操縱桿接口電性連接操縱盒。[0007] 所述I/O接口電性連接功能開關。 所述電機接口電性連接電機，能實現(xiàn)四軸運動控制。 所述探針接口電性連接探針。 所述光柵尺接口電性連接光柵尺，能實現(xiàn)三軸光柵尺計數(shù)。 所述下光源接口電性連接下光源，下光源接口還具有PICS接口的功能，兩者共用 一個連接器。 所述電源接口電性連接電源。 所述表面燈源接口電性連接LED燈，能實現(xiàn)42相燈源控制。 本實用新型的有益效果是一、該多功能組合運動控制器具有硬件層全閉環(huán)控制 功能，根據(jù)光柵尺位置反饋實時修正電機運轉速度，真正做到運動規(guī)劃結束時定位到位，無 論何種傳動機構均一次精準定位，消除了因定位不準二次定位造成的時間消耗，提高自動 測量效率；二、光桿/絲桿傳動時的超快速定位，高次函數(shù)速度曲線規(guī)劃，速度非常平穩(wěn)，在 4. 5倍放大倍率下懸臂式工作臺以200mm/S速度、1. 3M/S2加速度運行，Y軸振動幅度可小于 等于1個像素并快速收斂，X軸幾乎無抖動，運動結束后測量軟件抓取影像無需延時或者僅 需數(shù)個毫秒的延時；三、電機運轉速度采用"方向+脈沖"調制方式，消除了 +1(^模擬電壓 全閉環(huán)控制的零漂現(xiàn)象，軟件獲取影像時機器處于完全的靜止狀態(tài)，減小傳動機構單邊驅 動引起的"阿貝誤差"，使CNC機器測量達到手動機的測量精度；四、42路分200級可調的恒 流驅動控制方式直接連接LED，其中40路用于表面光，2路用于底光和輔助照明，解決了一 般燈源控制器尺寸龐大和工作不穩(wěn)定問題；五、直接搖桿接口顯著改善了單件測量和接觸 測量操控性；探針自動搜索、自動回退功能消除了探針撞機的風險，降低了 PC應用軟件編 程難度；六、僅需1條USB電纜將PC與控制系統(tǒng)連接起來，解決了多PCI插槽PC不易購買 的難題；七、MOF (Measure on the fly)功能，移動中抓拍圖像，軟件后臺分析、計算處理得 出測量結果，消除傳統(tǒng)儀器因走走停停造成的時間消耗，越復雜工件測量效率提升越明顯； 八、4軸運動控制，方向+脈沖信號輸出，RS422電平輸出，也兼容單端接法步進驅動器，可連 接各種信號直流伺服/步進/交流伺服/智能電機；九、與本實用新型兼容的操縱盒內部 無PCB，僅需少量連線即可，因此操縱盒可按照產品風格自行規(guī)劃外形和風格；十、PICS接 口為用戶訂制功能模塊擴展接口，以實現(xiàn)取放工件機械手控制器、自動測頭控制器等功能 模塊擴展，易于實現(xiàn)功能擴展和升級；十一、本實用新型的功能模塊可訂制，用戶僅對用到 的功能買單，避免浪費；十二、運動控制編程精細的考慮了 2D/3D測量機工藝特點、用戶操 作方式，具有人性化的編程接口和用戶操作界面；十三、3軸光柵計數(shù)，其接口兼容市場上 常見品牌的光學尺；這種多功能組合運動控制器集4軸運動控制、3軸光柵尺計數(shù)、42相燈 源控制、操縱桿接口 、探針接口功能于一體，全閉環(huán)控制方式，采用一條USB電纜與PC機連 接，解決了影像測量行業(yè)的多項技術難題，其功能和技術指標遙遙領先于現(xiàn)有技術的板卡 式控制系統(tǒng)，為中高端全自動影像測量儀提供了完整的解決方案；本實用新型結構簡單、體 積小、成本較低，同時其可靠性高，容易維護等。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型的立體結構示意圖；[0017] 圖2是本實用新型的結構方框圖。 圖中，1、USB接口 ；2、操縱桿接口 ；3、 1/0接口 ；4、電機接口 ；5、探針接口 ；6、光柵 尺接口 ；7、下光源接口 ；8、電源接口 ；9、表面燈源接口 ；10、機殼。
具體實施方式參見圖1和圖2，本實施例所述的一種多功能組合運動控制器，在機殼10上設計 有USB接口 1、操縱桿接口 2、1/0接口 3、電機接口 4、探針接口 5、光柵尺接口 6、下光源接口 7、電源接口 8和表面燈源接口 9，在機殼10內的電路板上設計有中央控制處理模塊、USB接
口模塊、操縱桿接口模塊、i/o接口模塊、電機接口模塊、探針接口模塊、光柵尺接口模塊、下
光源接口模塊、電源保護模塊和表面燈源接口模塊，USB接口模塊、操縱桿接口模塊、I/O接 口模塊、電機接口模塊、探針接口模塊、光柵尺接口模塊、下光源接口模塊、電源保護模塊和 表面燈源接口模塊分別電性連接中央控制處理模塊，USB接口 1電性連接USB接口模塊，操 縱桿接口 2電性連接操縱桿接口模塊，I/0接口 3電性連接1/0接口模塊，電機接口 4電性 連接電機接口模塊，探針接口 5電性連接探針接口模塊，光柵尺接口 6電性連接光柵尺接口 模塊，下光源接口 7電性連接下光源接口模塊，電源接口 8電性連接電源保護模塊，表面燈 源接口 9電性連接表面燈源接口模塊。所述USB接口 1電性連接PC機，僅需1條USB電纜 將PC機與控制系統(tǒng)(即本實施例所述的一種多功能組合運動控制器)連接起來。所述操 縱桿接口 2電性連接操縱盒。所述I/0接口 3電性連接功能開關(各種功能開關)。所述 電機接口 4電性連接電機(各種電機)，在圖1中設計有四個電機接口 4，能實現(xiàn)四軸運動 控制。所述探針接口 5電性連接探針。所述光柵尺接口 6電性連接光柵尺，在圖1中設計 有三個光柵尺接口 6，能實現(xiàn)三軸光柵尺計數(shù)。所述下光源接口 7電性連接下光源，下光源 接口還具有PICS接口的功能，兩者共用一個連接器，PICS接口為用戶訂制功能模塊擴展接 口，以實現(xiàn)取放工件機械手控制器、自動測頭控制器等功能模塊擴展，易于實現(xiàn)功能擴展和 升級。所述電源接口 8電性連接電源，電源電壓為12V。所述表面燈源接口 9電性連接LED 燈，能實現(xiàn)42相燈源控制。 以上所述僅是本實用新型的一個優(yōu)選實施例，并非用來限制本實用新型，凡其類 似的實施例與近似的結構，都應涵蓋于本實用新型專利的保護范圍。
權利要求一種多功能組合運動控制器，其特征是在機殼上設計有USB接口、操縱桿接口、I/O接口、電機接口、探針接口、光柵尺接口、下光源接口、電源接口和表面燈源接口，在機殼內的電路板上設計有中央控制處理模塊、USB接口模塊、操縱桿接口模塊、I/O接口模塊、電機接口模塊、探針接口模塊、光柵尺接口模塊、下光源接口模塊、電源保護模塊和表面燈源接口模塊，USB接口模塊、操縱桿接口模塊、I/O接口模塊、電機接口模塊、探針接口模塊、光柵尺接口模塊、下光源接口模塊、電源保護模塊和表面燈源接口模塊分別電性連接中央控制處理模塊，USB接口電性連接USB接口模塊，操縱桿接口電性連接操縱桿接口模塊，I/O接口電性連接I/O接口模塊，電機接口電性連接電機接口模塊，探針接口電性連接探針接口模塊，光柵尺接口電性連接光柵尺接口模塊，下光源接口電性連接下光源接口模塊，電源接口電性連接電源保護模塊，表面燈源接口電性連接表面燈源接口模塊。
2. 根據(jù)權利要求1所述的-連接PC機。
3. 根據(jù)權利要求1所述的-性連接操縱盒。
4. 根據(jù)權利要求1所述的-連接功能開關。
5. 根據(jù)權利要求1所述的-連接電機。
6. 根據(jù)權利要求1所述的-連接探針。
7. 根據(jù)權利要求1所述的-性連接光柵尺。
8. 根據(jù)權利要求1所述的-性連接下光源。
9. 根據(jù)權利要求1所述的-連接電源。
10. 根據(jù)權利要求1所述的 電性連接LED燈。種多功能組合運動控制器，其特征是所述USB接口電性 種多功能組合運動控制器，其特征是所述操縱桿接口電種多功能組合運動控制器，其特征是所述I/O接口電性 種多功能組合運動控制器，其特征是所述電機接口電性 種多功能組合運動控制器，其特征是所述探針接口電性 種多功能組合運動控制器，其特征是所述光柵尺接口電 種多功能組合運動控制器，其特征是所述下光源接口電 種多功能組合運動控制器，其特征是所述電源接口電性 -種多功能組合運動控制器，其特征是所述表面燈源接口
專利摘要一種多功能組合運動控制器，屬于影像測量儀領域。本實用新型在機殼上設計有USB接口、操縱桿接口、I/O接口、電機接口、探針接口、光柵尺接口、下光源接口、電源接口和表面燈源接口，在機殼內的電路板上設計有中央控制處理模塊和分別與其電性連接的USB接口模塊、操縱桿接口模塊、I/O接口模塊、電機接口模塊、探針接口模塊、光柵尺接口模塊、下光源接口模塊、電源保護模塊、表面燈源接口模塊，各接口電性連接對應的模塊USB接口電性連接PC機，操縱桿接口電性連接操縱盒，電機接口電性連接電機，探針接口電性連接探針，光柵尺接口電性連接光柵尺。本實用新型作為影像測量儀中的控制系統(tǒng)，其結構簡單、體積小、可靠性高、容易維護。
文檔編號G01B11/00GK201532187SQ200920204639
公開日2010年7月21日 申請日期2009年9月16日 優(yōu)先權日2009年9月16日
發(fā)明者周文斌 申請人:東莞市源興光學儀器有限公司