專利名稱:新型控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型控制器，它涉及激光數(shù)控加工領域。交換機、監(jiān)控攝像頭、制冷機、送絲機、加工平臺控制器塊、激光器控制器和主板控制器均連接集成在底板上，交換機通過RS232接口與工業(yè)觸摸屏連接，交換機通過USB接口與PC機相連，交換機還通過RJ45接口與以太網(wǎng)連接，監(jiān)控攝像頭、制冷機、送絲機、加工平臺控制器塊、激光器控制器一側(cè)分別設置有系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控信號端口、制冷機控制信號端口、送絲機控制信號端口、加工平臺控制信號端口和激光器控制信號端口。本實用新型是將運動控制、激光器控制器及監(jiān)控攝像頭集成一體，從而提高了控制器的集成度。
【專利說明】新型控制器

【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及的是激光數(shù)控加工領域，具體涉及新型控制器。

【背景技術(shù)】
[0002]在激光數(shù)控加工系統(tǒng)中，運動控制器的設計占據(jù)極其重要的位置。目前，國內(nèi)的運動控制器生產(chǎn)廠商提供的產(chǎn)品大致可以分為三類:
[0003](I)以單片機或微處理器作為核心的運動控制器，這類運動控制器速度較慢，精度不高，成本相對較低。在一些只需要低速點位運動控制和對軌跡要求不高的輪廓運動控制場合應用。
[0004](2)以專用芯片(ASIC)作為核心處理器的運動控制器，這類運動控制器結(jié)構(gòu)比較簡單，但這類運動控制器大多數(shù)只能輸出脈沖信號，工作于開環(huán)控制方式。這類控制器對單軸的點位控制場合是基本滿足要求的，但對于要求多軸協(xié)調(diào)運動和高速軌跡插補控制的設備，這類運動控制器不能滿足要求。
[0005](3)基于PC總線的以DSP和FPGA作為核心處理器的開放式運動控制器。這類開放式運動控制器以DSP芯片作為運動控制器的核心處理器，以PC機作為信息處理平臺，運動控制器以插卡形式嵌入PC機，即“PC+運動控制器”的模式。這樣將PC機的信息處理能力和開放式的特點與運動控制器的運動軌跡控制能力有機地結(jié)合在一起，具有信息處理能力強、開放程度高、運動軌跡控制準確、通用性好的特點。這類運動控制器充分利用了 DSP的高速數(shù)據(jù)處理功能和FPGA的超強邏輯處理能力，便于設計出功能完善、性能優(yōu)越的運動控制器。這類運動控制器通常都能提供板上的多軸協(xié)調(diào)運動控制與復雜的運動軌跡規(guī)劃、實時的插補運算、誤差補償、伺服濾波算法，能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)控制。由于采用FPGA技術(shù)來進行硬件設計，方便運動控制器供應商根據(jù)客戶的特殊工藝要求和技術(shù)要求進行個性化的定制，形成獨特的運動控制器。
[0006]現(xiàn)在的激光數(shù)控加工系統(tǒng)中的運動控制器，大多數(shù)采用第三種模式一PC+運動控制器。這類激光加工系統(tǒng)由PC機通過I SA總線或者PCI局部總線來實現(xiàn)對電機的控制，從而導致了激光加工系統(tǒng)過多依賴于PC機，使激光加工系統(tǒng)在脫離PC機后無法正常工作。此外，這類激光加工控制器的運動控制模塊和激光監(jiān)控攝像頭獨立分開，集成度不高。
實用新型內(nèi)容
[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本實用新型目的是在于提供一種新型控制器，提高了控制器的集成度；且該集成控制器可以使得激光加工系統(tǒng)在脫離PC機后能夠正常運行，并且各個功能模塊可以在運行期間通過總線交換各自的狀態(tài)信息。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):新型控制器，包括交換機、監(jiān)控攝像頭、制冷機、送絲機、加工平臺控制器塊、底板、激光器控制器、主板控制器、RJ45接口、RS232接口、USB接口、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控信號端口、制冷機控制信號端口、送絲機控制信號端口、加工平臺控制信號端口和激光器控制信號端口，交換機、監(jiān)控攝像頭、制冷機、送絲機、加工平臺控制器塊、激光器控制器和主板控制器均連接集成在底板上，交換機通過RS232接口與工業(yè)觸摸屏連接，交換機通過USB接口與PC機相連，交換機還通過RJ45接口與以太網(wǎng)連接，監(jiān)控攝像頭、制冷機、送絲機、加工平臺控制器塊、激光器控制器一側(cè)分別設置有系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控信號端口、制冷機控制信號端口、送絲機控制信號端口、加工平臺控制信號端口和激光器控制信號端口。
[0009]根據(jù)上述的新型控制器，其中，所述的底板上設置有CAN總線。
[0010]本實用新型各個功能模塊通過底板相互連接在一起，工作模式有自動加工模式和手動操作模式。當系統(tǒng)工作在手動操作模式時，交換機將來自工業(yè)觸摸屏或PC機的操作指令通過CAN總線傳輸給相應的功能t旲塊，以完成相應運動軸的微調(diào)控制及相應功能t旲塊的參數(shù)設定；當系統(tǒng)工作在自動加工模式時，首先由交換機將來自PC機的加工信息通過CAN總線傳輸給相應的功能模塊，加工信息傳輸完成后，此時系統(tǒng)可以脫離PC機而獨立運行，最終由主板控制器來同步啟動各個功能模塊的自動加工模式。此外，在系統(tǒng)工作期間，各個功能模塊之間通過總線進行信息交換，如果其中一個或多功能模塊出現(xiàn)故障時，則故障模塊通過I2C總線廣播故障信息使系統(tǒng)停止工作，從而對系統(tǒng)及操作人員起到保護作用。

【附圖說明】

[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型的系統(tǒng)框圖。

【具體實施方式】
[0014]為使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0015]參照圖1-2，本【具體實施方式】采用以下技術(shù)方案:新型控制器，包括交換機1、監(jiān)控攝像頭2、制冷機3、送絲機4、加工平臺控制器塊5、底板6、激光器控制器7、主板控制器8、RJ45接口 9、RS232接口 10、USB接口 11、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控信號端口 12、制冷機控制信號端口13、送絲機控制信號端口 14、加工平臺控制信號端口 15和激光器控制信號端口 16，交換機
1、監(jiān)控攝像頭2、制冷機3、送絲機4、加工平臺控制器塊5、激光器控制器7和主板控制器8均連接集成在底板6上，交換機I通過RS232接口 10與工業(yè)觸摸屏連接，交換機I通過USB接口 11與PC機相連，交換機I還通過RJ45接口 9與以太網(wǎng)連接，監(jiān)控攝像頭2、制冷機3、送絲機4、加工平臺控制器塊5、激光器控制器7—側(cè)分別設置有系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控信號端口 12、制冷機控制信號端口 13、送絲機控制信號端口 14、加工平臺控制信號端口 15和激光器控制信號端口 16。
[0016]值得注意的是，所述的底板6上設置有CAN總線。
[0017]本【具體實施方式】各個功能模塊通過底板6連接集成一體，通過USB接口 11與PC進行信息交互，通過RS232接口 10與工業(yè)觸摸屏連接形成獨立于PC機的人機交互界面，通過RJ45接口 9連接到以太網(wǎng)中。當集成控制器工作在手動模式時，交換機I通過接口 10接收來自工業(yè)觸摸屏的指令，或者通過接口 11接收來自PC機的指令，然后將指令通過底板6的CAN總線分配到各個功能模塊。當功能模塊接收到指令后，通過相應的控制信號端口輸出到相應的被控對象。當集成控制器工作在自動加工模式時，交換機I通過接口 11接收來自PC機的加工信息，并將相應的加工信息傳輸?shù)较鄳墓δ苣K，當加工信息傳輸完成后，激光加工系統(tǒng)可以脫離PC機進行獨立運行。在加工期間，主板控制器8完成兩軸插補算法，并且通過底板的同步信號線來同步啟動及協(xié)調(diào)各功能模塊運行。
[0018]本【具體實施方式】將運動控制、激光器控制器及監(jiān)控攝像頭集成一體，從而提高了控制器的集成度；此外，該集成控制器可以使得激光加工系統(tǒng)在脫離PC機后能夠正常運行，并且各個功能模塊可以在運行期間通過總線交換各自的狀態(tài)信息。
[0019]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.新型控制器，其特征在于，包括交換機(I)、監(jiān)控攝像頭(2)、制冷機(3)、送絲機(4)、加工平臺控制器塊(5)、底板(6)、激光器控制器(7)、主板控制器(8)、RJ45接口(9)、RS232接口(10)、USB接口(11)、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控信號端口(12)、制冷機控制信號端口(13)、送絲機控制信號端口(14)、加工平臺控制信號端口(15)和激光器控制信號端口(16)，交換機(1)、監(jiān)控攝像頭⑵、制冷機⑶、送絲機⑷、加工平臺控制器塊(5)、激光器控制器(7)和主板控制器(8)均連接集成在底板(6)上，交換機(I)通過RS232接口(10)與工業(yè)觸摸屏連接，交換機(I)通過通過USB接口(11)與PC機相連，交換機(I)還通過RJ45接口(9)與以太網(wǎng)連接，監(jiān)控攝像頭⑵、制冷機⑶、送絲機⑷、加工平臺控制器塊(5)、激光器控制器(7)一側(cè)分別設置有系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控信號端口(12)、制冷機控制信號端口(13)、送絲機控制信號端口(14)、加工平臺控制信號端口(15)和激光器控制信號端口(16)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型控制器，其特征在于，所述的底板(6)上設置有CAN總線。
【文檔編號】G05B19-042GK204287838SQ201420726917
【發(fā)明者】沈輝 [申請人]天津宇蘭科技有限公司