[實用新型]一種多軸機床用嵌入式數控的運動控制平臺有效

申請號：	201320028731.8	申請日：	2013-01-18
公開（公告）號：	CN203070045U	公開（公告）日：	2013-07-17
發明（設計）人：	李光煬;蔣新華;陳興武;聶明星;邵明;鄭積仕;聶作先;王光耀	申請（專利權）人：	福建工程學院
主分類號：	G05B19/18	分類號：	G05B19/18
代理公司：	福州市鼓樓區京華專利事務所(普通合伙) 35212	代理人：	宋連梅
地址：	350108 福建省福州***	國省代碼：	福建;35
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種機床嵌入式數控運動控制平臺
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【說明書】：

【技術領域】

本實用新型涉及一種機床數控領域，特別指一種多軸機床用嵌入式數控的運動控制平臺。

【背景技術】

在機床實時控制的系統中，對響應時間有嚴格的要求，如果系統響應時間不能滿足，就會引起崩潰或出現致命的錯誤。在數控系統中，外圍電氣狀態開關量的實時采集以及運動控制中位置環的實時運算，都需要在既定的時間內實現響應，否則將影響系統的加工精度。為滿足數控系統對實時性的需求，需要采用精簡指令集的ARM處理器，結合實時操作系統與FPGA相配合，且能滿足多軸運動控制的運動控制平臺。

【發明內容】

本實用新型要解決的技術問題，在于提供一種多軸機床用嵌入式數控的運動控制平臺，結構簡單，加工精度高，實現對機床多軸運動的控制。

本實用新型是這樣實現的：一種多軸機床用嵌入式數控的運動控制平臺，所述機床設有一軸控制接口、一操作面板接口及一通用輸入輸出接口；所述軸控制接口與該機床的伺服驅動器連接；所述操作面板接口與該機床的操作面板連接；所述通用輸入輸出接口與該機床的外部電氣控制單元連接；所述運動控制平臺包括一ARM核心的控制器、一硬件邏輯單元及復數個用于人機交互的外部裝置；所述控制器分別與軸控制接口、硬件邏輯單元及每所述外部裝置連接；所述控制器分別連接一同步動態隨機存儲器、一閃存及一RS485接口；所述閃存包含一NAND型閃存和一NOR型閃存；所述硬件邏輯單元分別連接一串行配置器、一手輪脈沖編碼器及一邏輯測試接口；所述控制器設有一用于執行NC代碼的插補運算器；所述硬件邏輯單元設有一脈沖密化器；所述脈沖密化器分別與所述軸控制接口、插補運算器連接；所述硬件邏輯單元通過一解差分器與所述軸控制接口連接；所述硬件邏輯單元通過一擴展口與所述操作面板接口連接；所述硬件邏輯單元通過所述擴展口及一光電隔離器與所述通用輸入輸出接口連接。

較佳的，復數個所述外部裝置包括一鍵盤、一顯示器、一計算機及復數個遠程IO裝置；所述控制器通過一KBD接口與所述鍵盤連接；所述控制器通過一LCD接口與所述顯示器連接；所述控制器通過一USB接口或一RS232接口或一以太網接口與所述計算機連接；所述控制器通過一CAN總線接口與復數個所述遠程IO裝置連接。

較佳的，所述控制器分別與SD接口、JTAG接口、LED接口、RTC接口連接。

較佳的，所述外部電氣控制單元包括行程限制單元、冷卻控制單元、潤滑控制單元及刀庫控制單元。

較佳的，所述控制器與硬件邏輯單元間的通信接口通過EABI總線連接。

較佳的，所述控制器、硬件邏輯單元二者的數據連接線通過一三態總線緩沖器相互連接；所述控制器的讀信號線、硬件邏輯單元的數據使能線均與所述三態總線緩沖器連接；所述控制器的讀信號線、片選信號線、命令信號線及寫信號線均與所述硬件邏輯單元連接；所述硬件邏輯單元的總線等待信號線、中斷輸出管腳均與所述控制器連接。

較佳的，所述控制器為型號S3C2440A的ARM9處理器；所述硬件邏輯單元為型號EP3C10的處理器；所述串行配置器為型號EPCS16的串行配置器。

本實用新型的優點在于：通過ARM核心的控制器、外部裝置及硬件邏輯單元通過軸控制接口、操作面板接口、一通用輸入輸出接口與機床上的伺服電機、操作面板、外部電氣控制單元連接，實現一個用于對機床的多軸進行控制的運動控制平臺。

【附圖說明】

下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的說明。

圖1是本實用新型一種多軸機床用嵌入式數控的運動控制平臺的結構示意圖。

圖2是本實用新型一種多軸機床用嵌入式數控的運動控制平臺的電路結構示意圖。。

圖3是本實用新型一種多軸機床用嵌入式數控的運動控制平臺的加工程序流程圖。

圖4是本實用新型一種多軸機床用嵌入式數控的運動控制平臺中控制器與硬件邏輯單元的連接示意圖。