[發(fā)明專利]一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310508762.8
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103612287A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 陳富林;湯永俊;郭亞奎;楊杏;周霏
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B27B5/29
• 分類號: B27B5/29
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及木工機械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種推臺鋸控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著人們生活水平的提升，人們越來越注重生活品質(zhì)，追求物質(zhì)生活，對于像家庭中必不可少的家具要求也越來越高，已經(jīng)不滿足手工制作的需要，更注重于時尚潮流，推臺鋸的出現(xiàn)解決了很大的問題。因其可以快捷而精準地鋸切木料而逐漸在木工行業(yè)被廣泛使用，傳統(tǒng)的推臺鋸大多是采用人工手動調(diào)節(jié)加工參數(shù)，存在調(diào)節(jié)困難、加工精度相對較低、生產(chǎn)效率低下等問題；嚴重阻礙木工行業(yè)發(fā)展。

隨著自動化技術(shù)發(fā)展以及對高效率加工的需求，市場上也出現(xiàn)了數(shù)控化的精密推臺鋸，但是大多采用PLC(Programmable?Logic?Controller，可編程邏輯控制系統(tǒng))來實現(xiàn)，比如劉敬盛申請的專利《一種帶數(shù)控定位裝置的縱靠尺》（2011.11.4,申請?zhí)?01120434087），介紹了基于PLC的一種縱靠尺定位方案；很少有一套完整的數(shù)控化控制方案，同時基于PLC的方案也存在控制成本較高、控制系統(tǒng)不易擴展等自身缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統(tǒng)，該方案具有控制成本低，且控制系統(tǒng)易于擴展，給該產(chǎn)品升極改造設計預留了廣闊的應用空間。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：

????一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括ARM主處理器模塊、FPGA協(xié)處理器模塊、控制用電機模塊以及驅(qū)動用電機模塊；所述的ARM主處理器模塊包括ARM主控制器單元、觸摸液晶屏單元、第一通訊接口、開關(guān)量輸入輸出單元；所述的FPGA協(xié)處理器模塊包括FPGA核心板和第二通訊接口；所述的控制用電機模塊包括縱靠尺定位交流伺服電機單元、鋸片角度及高度調(diào)整直流推桿單元和磁柵尺單元；所述的驅(qū)動用電機模塊包括主鋸片電機單元、劃線鋸片電機單元；所述鋸片角度及高度調(diào)整直流推桿單元和磁柵尺單元分別與FPGA協(xié)處理器模塊相連接，縱靠尺定位交流伺服電機單元、主鋸片電機單元、劃線鋸片電機單元分別與ARM主處理器模塊的開關(guān)量輸入輸出單元相連接；磁柵尺單元實現(xiàn)對鋸片角度及高度調(diào)整直流推桿單元的鋸片高度方向和鋸片角度方向AB相脈沖信號采集，所述鋸片角度及高度調(diào)整直流推桿單元實現(xiàn)對兩路直流推桿進行位置PID控制；所述縱靠尺定位交流伺服電機單元實現(xiàn)對推臺鋸的縱靠尺的自動定位調(diào)整，所述ARM主處理器模塊通過第一通訊接口與FPGA協(xié)處理器模塊的第二通訊接口通訊，主鋸片電機單元、劃線鋸片電機單元用于讀取主鋸片電機和劃線鋸片電機的工作狀態(tài)信號。

????作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述的控制用電機模塊還包括夾具夾緊控制直流電機單元，所述夾具夾緊控制直流電機單元與ARM主處理器模塊的開關(guān)量輸入輸出單元相連接，用于實現(xiàn)電動夾具的夾緊松開控制。

????作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述ARM主控制器單元為S3C6410芯片。

????作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述第一通訊接口包括第一RS485接口，所述第二通訊接口包括第二RS485接口，所述ARM主處理器模塊通過第一RS485接口與FPGA協(xié)處理器模塊的第二RS485接口相通訊。

????作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述第一通訊接口還包括RS232接口、RJ45接口、USB接口和嵌入式WIFI控制模塊中一種或者任意幾種組合。

????作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述開關(guān)量輸入輸出單元通過光耦隔離與夾具夾緊控制直流電機單元、縱靠尺定位交流伺服電機單元、主鋸片電機單元和劃線鋸片電機單元相連接。

????作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述磁柵尺單元和鋸片角度及高度調(diào)整直流推桿單元采用光耦隔離與FPGA核心板相連。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述的鋸片角度及高度調(diào)整直流推桿單元包括兩路直流電機驅(qū)動器和兩個直流推桿。