專(zhuān)利名稱(chēng)：一種端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)控裝備與五金刀剪裝備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
五金刀剪加工設(shè)備種類(lèi)較多，其中磨削設(shè)備是一類(lèi)主要的裝備，五金刀剪制造行業(yè)需要10余種、近50個(gè)型號(hào)的各種刀剪專(zhuān)用磨削設(shè)備，用于磨削斜口、刃口、刃齒、刀背、刀 柄、拋光等。刀剪磨削設(shè)備的功能與性能直接影響刀具的磨痕質(zhì)量、表面質(zhì)量、尺寸一致性等關(guān)鍵的性能指標(biāo)，可以說(shuō)磨削質(zhì)量的高低決定了刀剪品質(zhì)的優(yōu)劣。隨著人民生活水平的提高，刀剪已不僅是實(shí)用品，還是工藝品，對(duì)質(zhì)量要的求越來(lái)越苛刻，所以五金刀剪行業(yè)迫切需要高性能的刀剪磨削設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的刀剪磨削設(shè)備基本上全部為機(jī)械式與液壓式的產(chǎn)品，功能簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。雖然有少量的采用通用數(shù)控系統(tǒng)的刀剪磨削設(shè)備出現(xiàn)，但由于一方面通用數(shù)控系統(tǒng)具有很多刀剪磨削設(shè)備不需要的功能，從而對(duì)設(shè)備的研發(fā)與操作造成干擾，容易造成事故，影響加工效率和質(zhì)量。另一方面通用數(shù)控系統(tǒng)不具備一些刀剪磨削工藝所需要的功能，例如旋轉(zhuǎn)軸與平動(dòng)軸的多軸聯(lián)動(dòng)，砂輪磨損自動(dòng)檢測(cè)與補(bǔ)償?shù)?。由于加工工藝的要求，刀剪磨削?shù)控系統(tǒng)不僅僅需要大多數(shù)控制系統(tǒng)所具有的可靠性、穩(wěn)定性、高速高精度等要求，同時(shí)還需要滿(mǎn)足加工過(guò)程中運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)械動(dòng)作控制及它們的協(xié)調(diào)同步、可調(diào)節(jié)控制、方便的人機(jī)交互、數(shù)字化加工的集成等，刀剪磨削控制系統(tǒng)不僅僅具備數(shù)控系統(tǒng)的一般共性，也具備其設(shè)備特有的特性，這些特殊的功能及性能對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)提出了新的挑戰(zhàn)，因此有必要針對(duì)刀剪磨削裝備開(kāi)發(fā)其控制系統(tǒng)，使之滿(mǎn)足刀剪磨削加工的工藝要求，加快刀剪磨削加工設(shè)備的開(kāi)發(fā)速度。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，具有砂輪磨損自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)補(bǔ)償功能，保證同批次刀剪的一致性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于包括工業(yè)計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、端子板，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制卡通過(guò)PCI接口連接，運(yùn)動(dòng)控制卡與端子板通過(guò)SCSI接口連接。所述端子板包括4路伺服/步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)接口、4路編碼器信號(hào)接口、8路數(shù)字量輸出接口、8路數(shù)字量輸入接口、2路模擬量輸出接口，2路模擬量輸入接口，I路手輪控制信號(hào)接口 ；所述端子板SCSI接口與運(yùn)動(dòng)控制卡的SCSI接口連接。所述4路伺服/步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)接口分別是軸I信號(hào)接口、軸2信號(hào)接口、軸3信號(hào)接口、軸4信號(hào)接口 ；所述4路編碼器信號(hào)接口分別是編碼器I信號(hào)接口、編碼器2信號(hào)接口、編碼器3信號(hào)接口、編碼器4信號(hào)接口。所述運(yùn)動(dòng)控制卡還包括DSP芯片以及與其連接的FPGA芯片；所述DSP芯片還連接有PCI芯片、SDRAM芯片、FLASH芯片；所述FPGA芯片包括FIFO模塊、軸模塊、數(shù)字IO模塊。所述PCI接口是32位PCI總線(xiàn)接口。本實(shí)用新型的有益效果I、具有圖形自動(dòng)編功能，能夠根據(jù)刀剪形狀特征，結(jié)合簡(jiǎn)單的工藝參數(shù)設(shè)置自動(dòng)生成加工程序，不需要用戶(hù)手動(dòng)編寫(xiě)加工程序，因此具有易學(xué)、易用的特點(diǎn)。2、能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸與平動(dòng)軸的多軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)，從而能夠磨削復(fù)雜、異形的刀具，對(duì)提高刀剪的檔次和附加值具有重要作用。3、能夠?qū)崿F(xiàn)多段軌跡的連續(xù)加工，保持加工速度的均勻一致，有利于提高刀剪的磨削質(zhì)量。4、具有砂輪磨損自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)補(bǔ)償功能，有利于保證同批次刀剪的一致性。

圖I為本實(shí)用新型端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2為本實(shí)用新型端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)端子板示意框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，包括工業(yè)計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、端子板，工業(yè)計(jì)算機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制卡通過(guò)PCI接口連接，運(yùn)動(dòng)控制卡與端子板通過(guò)SCSI接口連接；所述PCI接口是32位PCI總線(xiàn)接口。所述端子板包括4路伺服/步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)接口、4路編碼器信號(hào)接口、8路數(shù)字量輸出接口、8路數(shù)字量輸入接口、2路模擬量輸出接口，2路模擬量輸入接口，I路手輪控制信號(hào)接口 ；所述端子板SCSI接口與運(yùn)動(dòng)控制卡的SCSI接口連接。所述4路伺服/步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)接口分別是軸I信號(hào)接口、軸2信號(hào)接口、軸3信號(hào)接口、軸4信號(hào)接口 ；所述4路編碼器信號(hào)接口分別是編碼器I信號(hào)接口、編碼器2信號(hào)接口、編碼器3信號(hào)接口、編碼器4信號(hào)接口。所述運(yùn)動(dòng)控制卡還包括DSP芯片以及與其連接的FPGA芯片；所述DSP芯片還連接有PCI芯片、SDRAM芯片、FLASH芯片；所述FPGA芯片包括FIFO模塊、軸模塊、數(shù)字IO模塊。工業(yè)計(jì)算機(jī)以Intel兼容CPU與Windows XP操作系統(tǒng)為核心，用于運(yùn)行端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)GUI (圖形化人機(jī)交互界面)軟件。具有圖形自動(dòng)編程功能，根據(jù)正視圖和俯視圖描述的刀剪特征自動(dòng)生成加工程序。運(yùn)動(dòng)控制卡PCI接口，通過(guò)PCI接口總線(xiàn)與工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和指令傳輸，PCI接口為32位PCI總線(xiàn)接口，符合Rev2. 2 PCI標(biāo)準(zhǔn)，帶寬為33MHz，支持即插即用?？刂瓶ㄒ訢SP芯片和FPGA芯片為核心，具有單軸定長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)、直線(xiàn)插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、空間曲線(xiàn)3軸(旋轉(zhuǎn)軸A和平動(dòng)軸X、Z)聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)功能，具有梯形加減速、S形加減速功能，具有多段軌跡前瞻速度規(guī)劃功能，能夠進(jìn)行多段軌跡的連續(xù)加工。端子板通過(guò)SCSI接口(100根信號(hào)線(xiàn))與控制卡進(jìn)行通信。在工業(yè)計(jì)算機(jī)上安裝專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的數(shù)控端面磨刀機(jī)GUI軟件、運(yùn)動(dòng)控制卡的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)程序與運(yùn)動(dòng)控制卡的驅(qū)動(dòng)程序。將運(yùn)動(dòng)控制程序燒寫(xiě)到運(yùn)動(dòng)控制卡的FLASH芯片(只讀存諸器)中。然后將運(yùn)動(dòng)控制卡插入工業(yè)計(jì)算機(jī)的PCI接口，再用SCSI接口連接運(yùn)動(dòng)控制卡和端子板，構(gòu)成上、下位機(jī)形式的端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)。運(yùn)行在工業(yè)計(jì)算機(jī)上的⑶I程序讀入DXF格式的圖形文件，接收用戶(hù)設(shè)置參數(shù)，然后進(jìn)行自動(dòng)編程，調(diào)用運(yùn)動(dòng)控制卡的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)函數(shù)，將所需的運(yùn)動(dòng)命令、加工參數(shù)等發(fā)送到運(yùn)動(dòng)控制卡，從而啟動(dòng)加工命令。運(yùn)動(dòng)控制卡對(duì)上位機(jī)發(fā)下的命令進(jìn)行解析，進(jìn)行速度規(guī) 劃處理與插補(bǔ)運(yùn)算，生成運(yùn)動(dòng)控制命令并通過(guò)端子板送至機(jī)床，驅(qū)動(dòng)機(jī)械部件進(jìn)行所需運(yùn)動(dòng)，從而磨削出所需形狀的五金刀剪產(chǎn)品。如上所述便可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于包括工業(yè)計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、端子板，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制卡通過(guò)PCI接口連接，運(yùn)動(dòng)控制卡與端子板通過(guò)SCSI接口連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述端子板包括4路伺服/步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)接口、4路編碼器信號(hào)接口、8路數(shù)字量輸出接口、8路數(shù)字量輸入接口、2路模擬量輸出接口，2路模擬量輸入接口，I路手輪控制信號(hào)接口 ；所述端子板SCSI接口與運(yùn)動(dòng)控制卡的SCSI接口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述運(yùn)動(dòng)控制卡還包括DSP芯片以及與其連接的FPGA芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述DSP芯片還連接有PCI芯片、SDRAM芯片、FLASH芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述FPGA芯片包括FIFO模塊、軸模塊、數(shù)字IO模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述PCI接口是32位PCI總線(xiàn)接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述4路伺服/步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)接口分別是軸I信號(hào)接口、軸2信號(hào)接口、軸3信號(hào)接口、軸4信號(hào)接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于所述4路編碼器信號(hào)接口分別是編碼器I信號(hào)接口、編碼器2信號(hào)接口、編碼器3信號(hào)接口、編碼器4信號(hào)接口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種端面磨刀機(jī)控制系統(tǒng)，包括工業(yè)計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制卡、端子板，所述工業(yè)計(jì)算機(jī)與運(yùn)動(dòng)控制卡通過(guò)PCI接口連接，運(yùn)動(dòng)控制卡與端子板通過(guò)SCSI接口連接；所述PCI接口是32位PCI總線(xiàn)接口。其具有圖形自動(dòng)編功能，能夠根據(jù)刀剪形狀特征，結(jié)合簡(jiǎn)單的工藝參數(shù)設(shè)置自動(dòng)生成加工程序，不需要用戶(hù)手動(dòng)編寫(xiě)加工程序，因此具有易學(xué)、易用的特點(diǎn)；能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)軸與平動(dòng)軸的多軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)，從而能夠磨削復(fù)雜、異形的刀具，對(duì)提高刀剪的檔次和附加值具有重要作用；能夠?qū)崿F(xiàn)多段軌跡的連續(xù)加工，保持加工速度的均勻一致，有利于提高刀剪的磨削質(zhì)量；具有砂輪磨損自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)補(bǔ)償功能，有利于保證同批次刀剪的統(tǒng)一。
文檔編號(hào)G05B19/414GK202583810SQ201220171799
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者李迪, 賴(lài)乙宗, 王世勇 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)