專利名稱：一種雙伺服繞線機單片機控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種繞線機的控制裝置，特別是一種雙伺服繞線機單片機控制器。
背景技術(shù)：
在大多數(shù)電氣產(chǎn)品中，線圈是非常重要的一個部件，例如電動機、變壓器、繼電器等。在生產(chǎn)過程中，一般是由微機控制的自動繞線機來實現(xiàn)線圈的繞制。而高質(zhì)量電氣產(chǎn)品要求線圈排列均勻、美觀，對繞線機的控制精度提出了較高的要求。以最常見的螺線管線圈繞制為例，要達到高精度的控制，必須采用兩軸聯(lián)動的伺服控制即主軸采用一個伺服電機驅(qū)動，排線往復(fù)運動機構(gòu)的驅(qū)動軸也采用一個伺服電機，兩者運動關(guān)系必須協(xié)調(diào)好，才能 繞制出高質(zhì)量的線圈。如果對雙伺服繞線機的控制器采用一體化設(shè)計，將所有電路都集成在一起，則系統(tǒng)復(fù)雜、維護困難、通用性差。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種雙伺服繞線機單片機控制器。本實用新型采用模塊化設(shè)計，接口電路簡單，維護方便，通用性好。本實用新型的技術(shù)方案一種雙伺服繞線機單片機控制器，其特征在于包括單片機，單片機連接有兩路交流伺服電機控制模塊、開關(guān)量輸入模塊、鍵盤輸入模塊和顯示模塊。前述的雙伺服繞線機單片機控制器中，所述的兩路交流伺服電機控制模塊分別是第一交流伺服電機控制模塊和第二交流伺服電機控制模塊，所述的第一交流伺服電機控制模塊包括依次連接的第一伺服驅(qū)動器、第一伺服電機、第一旋轉(zhuǎn)編碼器和第一旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊，第一伺服驅(qū)動器和第一旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊與單片機連接；所述的第二交流伺服電機控制模塊包括依次連接的第二伺服驅(qū)動器、第二伺服電機、第二旋轉(zhuǎn)編碼器和第二旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊，第二伺服驅(qū)動器和第二旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊與單片機連接。前述的雙伺服繞線機單片機控制器中，所述的鍵盤輸入模塊是4X4矩陣鍵盤輸入模塊。前述的雙伺服繞線機單片機控制器中，所述的顯示模塊是液晶顯示模塊。前述的雙伺服繞線機單片機控制器中，所述的單片機是STC12C5A60PWM單片機。前述的雙伺服繞線機單片機控制器中，所述的單片機內(nèi)部含有4個定時/計數(shù)器，其中2個分別連接第一伺服驅(qū)動器和第二伺服驅(qū)動器，用于發(fā)送兩路脈沖，剩余2個分別連接第一旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊和第二旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊，用于旋轉(zhuǎn)編碼器輸入到單片機的信號計數(shù)。前述的雙伺服繞線機單片機控制器中，所述的旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊可將相位相差90度的兩路脈沖信號合成一路，并根據(jù)相位的超前、滯后關(guān)系判斷出旋轉(zhuǎn)方向。[0011]前述的雙伺服繞線機單片機控制器中，所述的開關(guān)量輸入模塊接收兩個光電接近開關(guān)分別發(fā)出的限位和位置原點定位信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用模塊化設(shè)計，以單片機為核心，選用通用型伺服驅(qū)動器、伺服電機以及傳感器，實現(xiàn)高精度控制。該雙伺服繞線機控制器的接口電路簡潔、可靠性高，適合于高精度繞線機控制系統(tǒng)的快速開發(fā)。本實用新型能實現(xiàn)繞線機高效、精確的運動控制，繞制出排列均勻、美觀的高質(zhì)量線圈。本實用新型還具有接口電路簡單、維護方便和通用性好的特點。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的旋轉(zhuǎn)編碼器信號轉(zhuǎn)換模塊的電路圖；圖3是本實用新型的矩陣鍵盤模塊的電路圖；圖4是本實用新型的液晶顯示模塊的電路圖。附圖中的標(biāo)記為I-單片機，2-第一伺服驅(qū)動器，3-第一伺服電機，4-第一旋轉(zhuǎn)編碼器，5-第一旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊，6-第二伺服驅(qū)動器，7-第二伺服電機，8-第二旋轉(zhuǎn)編碼器，9-第二旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊，10-開關(guān)量輸入模塊，11-鍵盤輸入模塊，12-顯不模塊。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據(jù)。實施例。一種雙伺服繞線機單片機控制器，構(gòu)成如圖I所示，包括單片機1，單片機I連接有兩路交流伺服電機控制模塊、開關(guān)量輸入模塊10、鍵盤輸入模塊11和顯示模塊12。所述的兩路交流伺服電機控制模塊分別是第一交流伺服電機控制模塊和第二交流伺服電機控制模塊，所述的第一交流伺服電機控制模塊包括依次連接的第一伺服驅(qū)動器
2、第一伺服電機3、第一旋轉(zhuǎn)編碼器4和第一旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊5,第一伺服驅(qū)動器2和第一旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊5與單片機I連接；所述的第二交流伺服電機控制模塊包括依次連接的第二伺服驅(qū)動器6、第二伺服電機7、第二旋轉(zhuǎn)編碼器8和第二旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊9，第二伺服驅(qū)動器6和第二旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊9與單片機I連接。所述的顯示模塊12是液晶顯示模塊。所述的單片機I是STC12C5A60PWM單片機。STC12C5A60PWM單片機I內(nèi)部含有兩個16位的定時/計數(shù)器TO和Tl，可用于接收第一旋轉(zhuǎn)編碼器4和第二旋轉(zhuǎn)編碼器8經(jīng)過第一旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊5和第二旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊9轉(zhuǎn)換所得的轉(zhuǎn)速信號I和轉(zhuǎn)速信號2 (這兩路為脈沖信號)，而方向信號I和方向信號2 (這兩路為高、低電平信號)分別由P1.0和Pl. I接收。第一旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊5的具體電路如圖2所示，由芯片LS7084將輸入的相位相差90度的兩路脈沖信號合成一路，并根據(jù)相位的超前、滯后關(guān)系判斷出旋轉(zhuǎn)方向。編碼器信號A相脈沖I從LS7084的引腳4輸入，編碼器信號B相脈沖I從LS7084的引腳5輸入，合成的轉(zhuǎn)速信號I從第8腳CLK輸出，接單片機STC12C5A60PWM (I)的TO引腳，方向信號I從第7腳輸出，接單片機STC12C5A60PWM (I)的Pl. 0引腳。第二旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊9的電路結(jié)構(gòu)與第一旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊5相同。第二旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊9的具體電路亦同。STC12C5A60PWM單片機I內(nèi)部另含有兩個16位可編程計數(shù)器陣列PCAO和PCAl，可以高速輸出的方式，從PI. 3/PCA0和PL 4/PCA1兩個端口輸出脈沖信號到第一伺服驅(qū)動器2和第二伺服驅(qū)動器6，分別用以控制第一伺服電機3和第二伺服電機7的轉(zhuǎn)速或角位移，電機的旋轉(zhuǎn)方向則分別由Pl. 5和Pl. 6的高、低電平狀態(tài)控制。開關(guān)量輸入模塊10接收光電開關(guān)發(fā)出的信號,經(jīng)光電隔尚后,連接單片機P2. 2和P2. 3 腳。所述的鍵盤輸入模塊11是4X4矩陣鍵盤輸入模塊，如圖3所示，采用4X4動態(tài)掃描結(jié)構(gòu)，PO. O、PO. I、PO. 2和PO. 3腳動態(tài)輸出，PO. 4、PO. 5、PO. 6和PO. 7動態(tài)輸入。 顯示模塊12如圖4所示，是一個12864液晶顯示模塊，采用串行模式，數(shù)據(jù)線和時鐘線分別連接到單片機的P2. 0和P2. I引腳上。鍵盤輸入模塊11和IXD顯示模塊12共同完成系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定輸入、控制指令等人機交互的功能。本實用新型正常繞制一個線圈的工作程序如下啟動系統(tǒng)，初始化后，排線軸歸零，等待下一步指令。此時可以設(shè)定新的參數(shù)，或者繼續(xù)上一次工作時保留的參數(shù)。啟動繞線指令，單片機根據(jù)參數(shù)發(fā)出指令，完成繞線任務(wù)。
權(quán)利要求1.一種雙伺服繞線機單片機控制器，其特征在于包括單片機(1)，單片機(I)連接有兩路交流伺服電機控制模塊、開關(guān)量輸入模塊(10 )、鍵盤輸入模塊(11)和顯示模塊(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙伺服繞線機單片機控制器，其特征在于所述的兩路交流伺服電機控制模塊分別是第一交流伺服電機控制模塊和第二交流伺服電機控制模塊，所述的第一交流伺服電機控制模塊包括依次連接的第一伺服驅(qū)動器(2)、第一伺服電機(3)、第一旋轉(zhuǎn)編碼器(4)和第一旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊(5),第一伺服驅(qū)動器(2)和第一旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊(5)與單片機(I)連接；所述的第二交流伺服電機控制模塊包括依次連接的第二伺服驅(qū)動器(6)、第二伺服電機(7)、第二旋轉(zhuǎn)編碼器(8)和第二旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊(9)，第二伺服驅(qū)動器(6)和第二旋轉(zhuǎn)編碼器的信號轉(zhuǎn)換模塊(9)與單片機(I)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙伺服繞線機單片機控制器，其特征在于所述的鍵盤輸入 模塊(11)是4 X 4矩陣鍵盤輸入模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙伺服繞線機單片機控制器，其特征在于所述的顯示模塊(12)是液晶顯示模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一權(quán)利要求所述的雙伺服繞線機單片機控制器，其特征在于所述的單片機(I)是STC12C5A60PWM單片機。
專利摘要本實用新型公開了一種雙伺服繞線機單片機控制器，構(gòu)成包括單片機(1)，單片機(1)連接有兩路交流伺服電機控制模塊、開關(guān)量輸入模塊(10)、鍵盤輸入模塊(11)和顯示模塊(12)。本實用新型采用模塊化設(shè)計，接口電路簡單，維護方便，通用性好。
文檔編號G05B19/042GK202563305SQ20122026028
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者王海龍, 周晨, 高揚, 朱治君, 彭志輝 申請人:溫州大學(xué)