基于工業(yè)平縫機(jī)的電機(jī)伺服控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于工業(yè)平縫機(jī)的電機(jī)伺服控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)平縫機(jī)是在電子技術(shù)和電腦控制技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)上形成的機(jī)電一體化全自動(dòng)平縫機(jī)，能進(jìn)行高質(zhì)量、高效率的縫紉作業(yè)。該類型平縫機(jī)的特點(diǎn)有:上軸由小型伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，取代了過去外裝式大型電機(jī)，節(jié)省空間，節(jié)約能源，縮短了傳動(dòng)路線，降低了噪音，從而優(yōu)化了環(huán)境，提高了傳動(dòng)效率和傳動(dòng)精度；具有起動(dòng)快，效率高，調(diào)速范圍寬，位置控制精確等能力；具有自動(dòng)切線、自動(dòng)掃線、自動(dòng)抬壓腳、自動(dòng)倒縫、自動(dòng)加固、自動(dòng)調(diào)速等功能，還可以根據(jù)不同的工藝要求進(jìn)行可選擇性的設(shè)定，取代了原先由手工進(jìn)行的輔助工序，大大提高了工作效率。
[0003]雖然我國(guó)目前已經(jīng)成為世界縫紉機(jī)生產(chǎn)中心和生產(chǎn)大國(guó)，但還不是強(qiáng)國(guó)。目前為止，市場(chǎng)上的工業(yè)平縫機(jī)電機(jī)伺服控制系統(tǒng)大部分為國(guó)外和臺(tái)灣地區(qū)的產(chǎn)品。宄其根本原因是，我國(guó)還沒有或很少掌握產(chǎn)品開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，創(chuàng)新能力差。這是當(dāng)前我國(guó)工業(yè)縫紉機(jī)從跟隨式走向跨越式發(fā)展階段面臨的迫切問題，也是我國(guó)工業(yè)縫紉機(jī)從生產(chǎn)大國(guó)走向生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵問題所在。工業(yè)平縫機(jī)伺服控制系統(tǒng)的核心是電機(jī)伺服控制技術(shù)。開發(fā)出應(yīng)用穩(wěn)定有效的伺服系統(tǒng)，不僅具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，還有利于提高我國(guó)工業(yè)縫紉機(jī)的應(yīng)用水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，具有較高的社會(huì)效益。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能夠完成工業(yè)平縫機(jī)高速、高效以及復(fù)雜縫紉任務(wù)的基于工業(yè)平縫機(jī)的電機(jī)伺服控制系統(tǒng)。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:包括與交流電源連接的交流濾波電路，所述的交流濾波電路通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與電機(jī)連接，電機(jī)通過機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)頭連接，在機(jī)頭上固定有機(jī)針，在電機(jī)的機(jī)軸上安裝有光電編碼器；
[0006]所述的交流濾波電路的輸出端通過開關(guān)電源模塊與控制電路連接；
[0007]所述的控制電路的輸出分別與操作面板，腳踏板，用于帶動(dòng)平縫機(jī)切線、掃線、倒縫和抬壓腳的電磁閥連接，并且通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與電機(jī)連接；
[0008]所述的控制電路的輸入通過機(jī)頭定位器與機(jī)頭連接、通過光電編碼器與電機(jī)連接。
[0009]所述的控制電路采用微控制器DSPIC30F6010，該微控制器DSPIC30F6010內(nèi)集成有與腳踏板連接的腳踏板接口電路、與操作面板連接的操作面板接口電路、與光電編碼器連接的電機(jī)編碼盤接口電路、與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接的電機(jī)電流檢測(cè)電路、與電磁閥連接的電磁閥驅(qū)動(dòng)電路及與機(jī)頭定位器連接的機(jī)頭定位器接口電路。
[0010]所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括光速光耦6N136，該光速光耦6N136的2腳通過電阻D - R接電源VCC，3腳通過限流電阻Rl_63、上拉電阻Rl_57及濾波電容Cl_50接微控制器DSPIC30F6010的PWM端；且2腳和3腳通過電阻D - Rl連接；
[0011 ] 光速光耦6N136的8腳接5V電源，7腳通過電阻D - R3接地，5腳接地，6腳與電機(jī)連接，且6腳和8腳之間通過電阻D_R2連接。
[0012]所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用智能功率模塊IRAMX10UP60A，該智能功率模塊IRAMX10UP60A的I腳、3腳、5腳分別接電容D - Cl、D - C2、D - C3的一端，2腳與電容D - Cl的另一端接電機(jī)的W相，4腳與電容D - C2的另一端接電機(jī)的V相，6腳與電容D - C3的另一端接電機(jī)的U相，智能功率模塊IRAMX10UP60A的10腳通過直流電容C4接地，智能功率模塊IRAMX10UP60A的12腳-14腳均通過采樣電阻D_R19接地；
[0013]所述的電機(jī)電流檢測(cè)電路包括電阻R3，電阻R3的一端接智能功率模塊IRAMX10UP60A的12腳-14腳，電阻R3的另一端接三極管BC847的射極，三極管BC847的集電極接滑動(dòng)變阻器RPl的一端、電容R4的一端、電阻Cl的一端以及二極管D2的負(fù)極，電容R4的另一端、電阻Cl的另一端以及二極管D2的正極均接地；滑動(dòng)變阻器RPl的另一端接5V電源，三極管BC847的基極接電阻Rl的一端及電阻R2的一端，電阻Rl及R2的另一端分別接5V電源及地。
[0014]所述的電磁閥驅(qū)動(dòng)電路包括型號(hào)為IRF540的功率管MOSFET，該功率管MOSFET的G端依次通過電阻Rl -43與反相器的輸出端連接，反相器的輸入端與微控制器DSPIC30F6010的I/O端連接，且反相器的輸入端通過電阻Rl -47接電源，功率管MOSFET的G端接電阻Rl - 36，電阻Rl - 36與功率管MOSFET的S端接地，功率管MOSFET的D端接二極管Dl_15的正極，二極管Dl_15的負(fù)極接電阻Rl_32的一端及與電阻Rl_32并聯(lián)的三號(hào)壓敏電阻VAR3的一端，電阻Rl_32的另一端、三號(hào)壓敏電阻VAR3的另一端接電源，且功率管MOSFET的D端還與電磁閥連接，電磁閥接電源。
[0015]所述的機(jī)頭定位器接口電路包括電阻Rl - 101、第一觸發(fā)器IC3A及第二觸發(fā)器IC3B ；
[0016]所述的電阻Rl - 101的一端接微控制器DSPIC30F6010的CN端、電容Cl - 72的一端及電阻Rl - 100的一端，電容Cl - 72的另一端接地，電阻Rl - 100的另一端接電源，電阻Rl -101的另一端接二極管ZDl -14的負(fù)極、電容Cl -11的一端以及第一觸發(fā)器IC3A的輸入引腳，第二觸發(fā)器IC3B的輸入引腳接第一觸發(fā)器IC3A的輸出引腳，第二觸發(fā)器IC3B的輸出引腳接機(jī)頭定位器；二極管ZDl - 14的正極及電容Cl - 11的另一端均接地；
[0017]所述的腳踏板接口電路包括一端與腳踏板連接的電阻R，電阻R的另一端接電阻Rl - 110的一端及電阻Rl - 115的一端，電阻R1-110的另一端接地，電阻Rl - 115的另一端接二極管ZDl -10的負(fù)極、電容Cl -5的一端以及微控制器DSPIC30F6010的Α/D轉(zhuǎn)換端，二極管ZDl - 10的正極、電容Cl - 5的另一端均接地；
[0018]所述的電機(jī)編碼盤接口電路包括一級(jí)反相器及二級(jí)反相器，一級(jí)反相器的I腳接電容Cl - 81的一端、二極管ZDl - 6的負(fù)極以及電阻Rl - 89的一端，電阻Rl - 89的另一端接光電編碼器及電阻Rl - 86的一端，電阻Rl - 86的另一端接電源，二極管ZDl - 6的正極以及電阻Rl - 89的另一端均接地；
[0019]一級(jí)反相器的輸出端接二級(jí)反相器的輸入端，二級(jí)反相器的輸出端接微控制器DSPIC30F6010。
[0020]所述的交流濾波電路包括一號(hào)保險(xiǎn)絲F1、二號(hào)保險(xiǎn)絲F2、一號(hào)壓敏電阻VAR1、二號(hào)壓敏電阻VAR2、放電管SK1、電感PTl以及電感PT2 ；
[0021]所述的一號(hào)保險(xiǎn)絲Fl及二號(hào)保險(xiǎn)絲F2的一端分別與交流電源的零線和火線連接，一號(hào)保險(xiǎn)絲Fl的另一端與電容Cl的一端、一號(hào)壓敏電阻VARl的一端及電感PTl的I腳連接，電感PTl的2腳與電感PT2的I腳相連，且電感PTl的2腳與電感PT2的I腳通過濾波電容C3接地，電感PT2的2腳與濾波電容C4的一端及輸出端正極連接，所述的一號(hào)壓敏電阻VARl的一端依次通過二號(hào)壓敏電阻VAR2及放電Kl接地；
[0022]二號(hào)保險(xiǎn)絲F2的另一端與電容Cl的另一端、一號(hào)壓敏電阻VARl的另一端及電感PTl的4腳連接，電感PTl的3腳接電感PT2的4腳，