[發明專利]精密高速珩磨機數控系統

無效

• 申請號: 200910103540.1
• 申請日: 2009-04-07
• 公開（公告）號: CN101530981A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 易軍
• 申請（專利權）人: 重慶韋一機械制造有限公司
• 主分類號: B24B33/06
• 分類號: B24B33/06;G05B19/414
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所
• 代理人: 盧 玲

技術領域

本發明涉及一種數控系統，尤其涉及一種基于ARM微處理器和μC/OS-II實時操作系統的精密高速珩磨機數控系統。

背景技術

近幾年來，制造業越來越普遍的采用珩磨技術以提高機械零部件的制造精度。但我國珩磨機尤其是精密高速珩磨機的制造相對落后。珩磨機主軸移動控制仍采用機械或液壓行程箱控制，結構復雜，控制精度差，往復換向精度≤±5mm。不能滿足高精度零件制造比如盲孔珩磨的要求。

使用電液比例伺服閥控制珩磨機主軸移動，可很大程度簡化珩磨機的機械結構，提高珩磨機的往復控制精度，是珩磨機制造的最先進技術之一。少見有用戶和廠家利用進口PLC控制電液比例伺服閥對珩磨機進行技術改造。但這種改裝的珩磨機存在功能簡單、成本高、可靠性差、精度提高有限，往復換向精度≤±0.5mm；人機交互差等諸多缺陷。使得我國精密高速數控珩磨機完全依賴進口，但進口珩磨機的價格通常是國產珩磨機價格的幾十倍甚至上百倍。精密高速珩磨機數控系統的空白，影響著我國裝備制造業整體水平的提高，束縛了珩磨技術的廣泛應用。

發明內容

為了解決現有的珩磨機數控系統存在的功能簡單、成本高、可靠性差、精度低的缺點，本發明所要解決的技術問題是提供一種多功能、低成本、可靠性高、控制精度高的精密高速珩磨機數控系統。

為了解決上述技術問題，根據本發明的一個技術方案，提供一種精密高速珩磨機數控系統，包含ARM微處理器、存儲器、D/A轉換電路、脈沖發生電路、正交脈沖計數器、多通道A/D轉換電路，LCD顯示器、控制面板，其中，

所述ARM微處理器：進行數控系統的信息處理和數據運算；

所述存儲器：存儲上述ARM微處理器的程序和數據以及系統運行時的數據；

LCD顯示器：將所述ARM微處理器輸出的數字信息轉換成人類能識別的字符和圖形進行顯示；

控制面板：接收操作者輸入的信息，輸出到所述ARM微處理器；

其特征在于：在所述D/A轉換電路的輸出端連接電壓/電流轉換電路，在所述正交脈沖計數器的輸入端分別連接差分/電壓轉換電路，在所述多通道A/D轉換電路的輸入端連接放大電路，在所述ARM微處理器的一個輸入輸出口連接接口電路；

所述D/A轉換電路：將數字信號轉換成模擬電壓信號輸出到電壓/電流轉換電路；

所述電壓/電流轉換電路將D/A轉換電路輸出的電壓信號轉換成電流信號，輸入到電液比例伺服閥和變頻器，作為電液比例伺服閥的控制信號和變頻器的控制信號；

所述脈沖發生電路：產生脈沖，分別輸出到步進電機驅動器，控制步進電機工作；

所述差分/電壓轉換電路：接收編碼器輸出的差分信號，并轉換成電壓信號輸出到正交脈沖計數器；

所述正交脈沖計數器：接收差分/電壓轉換電路輸出的電壓信號，將差分/電壓轉換電路輸出的電壓信號轉換成位置信號；

所述放大電路：接收電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器輸出的模擬信號，放大后輸出到多通道A/D轉換電路；

所述多通道A/D轉換電路：將放大電路輸出的模擬信號轉換成數字信號；

所述接口電路：接收ARM微處理器輸出的開關信號，輸出到繼電器和三向工作臺，同時，接口電路接收機床輸出的開關信號，輸出到ARM微處理器；

其中，所述存儲器、D/A轉換電路、脈沖發生電路、正交脈沖計數器、多通道A/D轉換電路設置在ARM微處理器內或ARM微處理器外。

根據本發明所述的精密高速珩磨機數控系統的一個優選方案，所述的脈沖發生電路采用脈沖寬度調制的PWM脈沖發生器。

根據本發明所述的精密高速珩磨機數控系統的一個優選方案，所述差分/電壓轉換電路包括集成電路U35，其中，集成電路U35采用MAX3097芯片，所述集成電路U35的A端、A端、B端、B端、Z端、Z端分別連接到編碼器的輸出端，所述集成電路U35的OUTA端、OUTB端、OUTZ端連接到所述正交脈沖計數器的輸入端。

根據本發明所述的精密高速珩磨機數控系統的一個優選方案，所述ARM微處理器采用Cortex-M3內核的STM32F10x系列芯片。