[發明專利]一種基于FPGA數控開槽機的控制器

在審

• 申請號: 201310706317.2
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN104714484A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 孫希財;高爽
• 申請（專利權）人: 天津百利環保有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 劉英梅

技術領域

本發明涉及開槽機技術領域，特別是涉及一種基于FPGA數控開槽機的控制器。

背景技術

在橡膠設計開發的過程中，為了滿足客戶的需求，人們經常需要在軋輥上加工出不同尺寸和不同角度的螺旋槽，目前，在東南亞一些技術比較落戶的國家，人們普遍采用手工開槽的方式進行加工，同時，由于這些地區環境比較惡劣，即經常處于一種高溫、潮濕的環境中，因此設計開發一種結構簡單、成本低、能夠適應高溫高濕環境的基于FPGA數控開槽機的控制器顯得尤為重要。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種結構簡單、成本低、能夠適應高溫高濕環境的基于FPGA數控開槽機的控制器。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種基于FPGA數控開槽機的控制器，所述數控開槽機包括：用于控制進刀深度的X軸步進電機、用于控制托板移動的分度步進電機、以及用于帶動輥子轉動的普通電機；其特征在于：所述控制器包括：用于驅動所述X軸步進電機動作的第一驅動器、用于驅動所述分度步進電機動作的第二驅動器、用于驅動所述普通電機動作的變頻器、以及現場可編程邏輯門陣列；所述現場可編程邏輯門陣列的I/O端口通過輸入輸出板分別與第一驅動器、第二驅動器、以及變頻器電連接。

作為優選技術方案，本發明還采用了如下的技術方案：

所述輸入輸出板包括PCB板、以及設置于所述PCB板上的輸入部分和輸出部分；所述輸入部分由兩組輸入單元組成，其中一組輸入單元上設有光耦隔離器，另外一組輸入單元上設有繼電器隔離器；所述輸出部分輸出的高速脈沖經由74反相器與X軸步進電機、分度步進電機電連接。

本發明具有的優點和積極效果是：通過采用上述技術方案，本發明將開槽機的工作流程軟件固化入現場可編程邏輯門陣列（FPGA）中，這樣在工作的過程中，利用現場可編程邏輯門陣列的高速數據處理功能，進而實現對數控開槽機上的X軸步進電機、分度步進電機、以及普通電機的協調性控制。由于上述各個部件均為較常見的電子元器件，因此具有結構簡單、使用方便、成本低的優點；同時，由于在輸入部分采用了光耦隔離器和繼電器隔離器，因此可以有效地保證輸入信號的準確性，防止外界高溫、高濕環境對電信號造成的干擾。

附圖說明

圖1是本發明的電路框圖。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參閱圖1，一種基于FPGA數控開槽機的控制器，本具體實施例中的數控開槽機主要使用于在橡膠加工過程中，在軋輥上加工出不同尺寸和不同角度的螺旋槽；上述數控開槽機包括三臺電機和控制三臺電機協調動作的控制器；其中：三臺電機分別為：用于控制進刀深度的X軸步進電機、用于控制托板移動的分度步進電機、以及用于帶動輥子轉動的普通電機；工作時，普通電機通過檔位開關控制車頭箱和托板動作；X軸步進電機控制工作刀接近工件；分度步進電機設有兩個工作檔位，其中一個工作檔位是控制托板移動，另外一個檔位是帶動輥子的旋轉；所述控制器包括：用于驅動所述X軸步進電機動作的第一驅動器、用于驅動所述分度步進電機動作的第二驅動器、用于驅動所述普通電機動作的變頻器、以及現場可編程邏輯門陣列；所述現場可編程邏輯門陣列的I/O端口通過輸入輸出板分別與第一驅動器、第二驅動器、以及變頻器電連接。

作為優選技術方案，在本具體實施例中：所述輸入輸出板包括PCB板、以及設置于所述PCB板上的輸入部分和輸出部分；所述輸入部分由兩組輸入單元組成，其中一組輸入單元上設有光耦隔離器，另外一組輸入單元上設有繼電器隔離器；所述輸出部分輸出的高速脈沖經由74反相器與X軸步進電機、分度步進電機電連接。

以上對本發明的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。