專利名稱：數(shù)字伺服刀塔控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)控車床的刀塔控制器，特別是一種數(shù)控車床的數(shù)字伺服刀塔控 制器。
背景技術(shù)：
數(shù)控車床刀塔是數(shù)控車床的換刀裝置。刀塔的刀盤軸有軸向驅(qū)動(dòng)裝置和圓周向驅(qū) 動(dòng)裝置，刀塔在換刀時(shí)，首先軸向驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)刀盤軸軸向運(yùn)動(dòng)，讓活動(dòng)端齒盤脫離與固定 端齒盤的嚙合，然后圓周向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)活動(dòng)端齒盤旋轉(zhuǎn)，讓活動(dòng)端齒盤上的下一加工步 驟所用的新刀轉(zhuǎn)到工作位置。數(shù)控車床刀塔刀盤軸的軸向驅(qū)動(dòng)裝置是液壓缸，所以刀塔稱 為液壓刀塔，液壓刀塔刀盤軸的圓周向驅(qū)動(dòng)裝置是液壓馬達(dá)，刀塔控制器是液壓馬達(dá)的控 制器。上述液壓刀塔的圓周向驅(qū)動(dòng)裝置是液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的速度不是很快，把下一 加工步驟所用的新刀較轉(zhuǎn)到工作位置也不是很準(zhǔn)確，所以生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)，勞動(dòng)生產(chǎn)率 不是很高；為了準(zhǔn)確定位，在刀塔的塔體與活動(dòng)端齒盤之間要有相配合的活動(dòng)凸、凹鎖定裝 置，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。理想的圓周向驅(qū)動(dòng)裝置是伺服電機(jī)，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)位快，定位精度高，圓周向 驅(qū)動(dòng)裝置的伺服電機(jī)在工作中要有數(shù)字伺服刀塔控制器，現(xiàn)有技術(shù)中，沒(méi)有性能較好的數(shù) 字伺服刀塔控制器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述不足，提出一種性能較好的數(shù)字伺服刀塔控制器。
本發(fā)明是用如下方法實(shí)現(xiàn)的。 數(shù)字伺服刀塔控制器有殼體，殼體上有數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信端和伺服控制信號(hào)通信 端，殼體內(nèi)有數(shù)字伺服刀塔控制電路板，數(shù)字伺服刀塔控制電路板上有數(shù)字伺服刀塔控制 電路， 數(shù)字伺服刀塔控制電路有相連的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信電路、單片機(jī)電路、伺服控制 信號(hào)通信電路和顯示與鍵盤電路， 數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信電路有數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入電路和數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸出電路，數(shù)控 系統(tǒng)信號(hào)輸入電路有相連的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入端子、數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入光耦電路和數(shù)控系 統(tǒng)信號(hào)輸入緩沖器，數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸出電路有相連的信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸 出光耦電路和數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸出端子， 單片機(jī)電路有具有數(shù)字伺服刀塔控制程序的單片機(jī)和與單片機(jī)相連的單片機(jī)存 貯器， 伺服控制信號(hào)通信電路有伺服控制信號(hào)輸出電路和伺服控制信號(hào)輸入電路，伺服 控制信號(hào)輸出電路有相連的信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)電路、伺服控制信號(hào)輸出光耦驅(qū)動(dòng)電路和伺服控 制信號(hào)端子，伺服控制信號(hào)輸入電路有相連的伺服控制信號(hào)端子和伺服控制信號(hào)輸入光耦 電路， 上述數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)端子與殼體上的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信端相連，伺服控制信號(hào)端子
3與殼體上的伺服控制信號(hào)通信端相連， 上述數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入緩沖器的輸出端與單片機(jī)的P0 口相連， 上述信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與單片機(jī)的PI 口相連， 上述伺服控制信號(hào)輸入光耦電路的輸出端與單片機(jī)的INT1 口相連， 顯示與鍵盤電路有相連的顯示驅(qū)動(dòng)電路和七段數(shù)碼顯示器，顯示驅(qū)動(dòng)電路的輸入
端與單片機(jī)的PO 口相連，顯示驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與七段數(shù)碼顯示器的輸入端相連， 單片機(jī)內(nèi)有如下數(shù)字伺服刀塔控制程序 接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令刀號(hào)，判斷指令刀號(hào)是否等于零？如果指令刀號(hào)等于 零則報(bào)告指令刀號(hào)是指令錯(cuò)誤，如果指令刀號(hào)不等于零，判斷指令刀號(hào)位是否大于刀塔位 數(shù)？如果指令刀號(hào)位大于刀塔位數(shù)則報(bào)告指令刀號(hào)是指令錯(cuò)誤，如果指令刀號(hào)位不大于刀 塔位數(shù)，計(jì)算指令刀號(hào)位與刀塔位數(shù)的差A(yù)，賦值每旋轉(zhuǎn)一個(gè)刀塔位所需計(jì)算值XXA = B， 判斷A是否等于零？如果A不等于零，判斷A是否大于零？如果A大于零，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)B 值，判斷是否到達(dá)指令值，如果沒(méi)有到達(dá)指令值，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)B值，如果到達(dá)指令值，發(fā)出 到位信號(hào)并輸出刀塔位狀態(tài)，如果A小于零，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)B值，判斷是否到達(dá)指令值，如果 沒(méi)有到達(dá)指令值，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)B值，如果到達(dá)指令值，發(fā)出到位信號(hào)并輸出刀塔位狀態(tài)。
使用時(shí)，本發(fā)明接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的所選刀號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)指令，通過(guò)數(shù)控系 統(tǒng)信號(hào)輸入電路進(jìn)入單片機(jī)電路，經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算處理，輸出伺服控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)正 轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，執(zhí)行選刀命令，當(dāng)?shù)竭_(dá)所選刀位時(shí)，發(fā)出停止信號(hào)，選刀結(jié)束，并同時(shí)發(fā)出已到達(dá) 刀塔位置回答信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)接受到刀塔位置回答信號(hào)，以便監(jiān)控工作的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明用單片機(jī)處理數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的所選刀指令，輸出伺服控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)數(shù)控 車床刀塔的伺服電機(jī)快速、準(zhǔn)確地到達(dá)所選刀位，是一種性能較好的數(shù)字伺服刀塔控制器。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說(shuō)明。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明方案提出的一種控制具有八個(gè)刀位的數(shù)字伺服刀塔控 制器的主視局剖示意圖； 圖2是圖1中電路板上電路的電氣原理框圖； 圖3是圖1中電路板上電路的電氣原理圖； 圖4是圖3中單片機(jī)內(nèi)數(shù)字伺服刀塔控制程序框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1 圖4中，數(shù)字伺服刀塔控制器有殼體1 ，殼體上有數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信端2和 伺服控制信號(hào)通信端3，殼體內(nèi)有數(shù)字伺服刀塔控制電路板4，數(shù)字伺服刀塔控制電路板上 有數(shù)字伺服刀塔控制電路5， 數(shù)字伺服刀塔控制電路有相連的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信電路、單片機(jī)電路、伺服控制 信號(hào)通信電路和顯示與鍵盤電路， 數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信電路有數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入電路和數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸出電路，數(shù)控 系統(tǒng)信號(hào)輸入電路有相連的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入端子Al、數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入光耦電路B和數(shù) 控系統(tǒng)信號(hào)輸入緩沖器C，數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸出電路有相連的信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)電路J、數(shù)控系統(tǒng)
4信號(hào)輸出光耦電路D和數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸出端子A2， 單片機(jī)電路有具有數(shù)字伺服刀塔控制程序的單片機(jī)E和與單片機(jī)相連的單片機(jī) 存貯器M， 伺服控制信號(hào)通信電路有伺服控制信號(hào)輸出電路和伺服控制信號(hào)輸入電路，伺服 控制信號(hào)輸出電路有相連的信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)電路J、伺服控制信號(hào)輸出光耦驅(qū)動(dòng)電路L和伺 服控制信號(hào)端子K，伺服控制信號(hào)輸入電路有相連的伺服控制信號(hào)端子K和伺服控制信號(hào) 輸入光耦電路N， 上述數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入端子Al和數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸出端子A2與殼體上的數(shù)控系統(tǒng) 信號(hào)通信端2相連，伺服控制信號(hào)端子K與殼體上的伺服控制信號(hào)通信端3相連，
上述數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入緩沖器的輸出端與單片機(jī)的POO P07 口相連，
上述信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與單片機(jī)的P10 P14 口相連，
上述伺服控制信號(hào)輸入光耦電路的輸出端與單片機(jī)的INT1 口相連，
顯示與鍵盤電路有相連的顯示驅(qū)動(dòng)電路和七段數(shù)碼顯示器，顯示驅(qū)動(dòng)電路的輸入 端與單片機(jī)的PO 口相連，顯示驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與七段數(shù)碼顯示器的輸入端相連，
單片機(jī)內(nèi)有如下數(shù)字伺服刀塔控制程序 接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令刀號(hào)，判斷指令刀號(hào)是否等于零？如果指令刀號(hào)等于 零則報(bào)告指令刀號(hào)是指令錯(cuò)誤，如果指令刀號(hào)不等于零，判斷指令刀號(hào)位是否大于刀塔位 數(shù)？如果指令刀號(hào)位大于刀塔位數(shù)則報(bào)告指令刀號(hào)是指令錯(cuò)誤，如果指令刀號(hào)位不大于刀 塔位數(shù)，計(jì)算指令刀號(hào)位與刀塔位數(shù)的差A(yù)，賦值每旋轉(zhuǎn)一個(gè)刀塔位所需計(jì)算值XXA = B， 判斷A是否等于零？如果A不等于零，判斷A是否大于零？如果A大于零，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)B 值，判斷是否到達(dá)指令值，如果沒(méi)有到達(dá)指令值，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)B值，如果到達(dá)指令值，發(fā)出 到位信號(hào)并輸出刀塔位狀態(tài)，如果A小于零，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)B值，判斷是否到達(dá)指令值，如果 沒(méi)有到達(dá)指令值，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)B值，如果到達(dá)指令值，發(fā)出到位信號(hào)并輸出刀塔位狀態(tài)。
使用時(shí)，本發(fā)明接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的所選刀號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)指令，通過(guò)數(shù)控系 統(tǒng)信號(hào)輸入電路進(jìn)入單片機(jī)電路，經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算處理，輸出伺服控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)正 轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，執(zhí)行選刀命令，當(dāng)?shù)竭_(dá)所選刀位時(shí)，發(fā)出停止信號(hào)，選刀結(jié)束，并同時(shí)發(fā)出已到達(dá) 刀塔位置回答信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)接受到刀塔位置回答信號(hào)，以便監(jiān)控工作的準(zhǔn)確性。
為了本發(fā)明在選擇刀塔的過(guò)程中能觀察到控制過(guò)程，數(shù)字伺服刀塔控制電路還有 顯示與鍵盤輸入電路。 圖3中，顯示電路有相連的顯示驅(qū)動(dòng)電路F和七段數(shù)碼顯示器G，顯示驅(qū)動(dòng)電路的 輸入端與單片機(jī)的POO P07 口相連，顯示驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與七段數(shù)碼顯示器的輸入端 相連。
權(quán)利要求
一種數(shù)字伺服刀塔控制器，有殼體，其特征在于殼體上有數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信端和伺服控制信號(hào)通信端，殼體內(nèi)有數(shù)字伺服刀塔控制電路板，數(shù)字伺服刀塔控制電路板上有數(shù)字伺服刀塔控制電路，數(shù)字伺服刀塔控制電路有相連的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信電路、單片機(jī)電路、伺服控制信號(hào)通信電路和顯示與鍵盤電路，數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信電路有數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入電路和數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸出電路，數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入電路有相連的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入端子、數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入光耦電路和數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入緩沖器，數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸出電路有相連的信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸出光耦電路和數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸出端子，單片機(jī)電路有具有數(shù)字伺服刀塔控制程序的單片機(jī)和與單片機(jī)相連的單片機(jī)存貯器，伺服控制信號(hào)通信電路有伺服控制信號(hào)輸出電路和伺服控制信號(hào)輸入電路，伺服控制信號(hào)輸出電路有相連的信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)電路、伺服控制信號(hào)輸出光耦驅(qū)動(dòng)電路和伺服控制信號(hào)端子，伺服控制信號(hào)輸入電路有相連的伺服控制信號(hào)端子和伺服控制信號(hào)輸入光耦電路，上述數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)端子與殼體上的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信端相連，伺服控制信號(hào)端子與殼體上的伺服控制信號(hào)通信端相連，上述數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入緩沖器的輸出端與單片機(jī)的P0口相連，上述信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與單片機(jī)的P1口相連，上述伺服控制信號(hào)輸入光耦電路的輸出端與單片機(jī)的INT1口相連，顯示與鍵盤電路有相連的顯示驅(qū)動(dòng)電路和七段數(shù)碼顯示器，顯示驅(qū)動(dòng)電路的輸入端與單片機(jī)的P0口相連，顯示驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與七段數(shù)碼顯示器的輸入端相連。
2. 按權(quán)利要求1所述的數(shù)字伺服刀塔控制器，其特征是所述的單片機(jī)內(nèi)有如下數(shù)字伺服刀塔控制程序接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令刀號(hào)，判斷指令刀號(hào)是否等于零？如果指令刀號(hào)等于零則報(bào)告指令刀號(hào)是指令錯(cuò)誤，如果指令刀號(hào)不等于零，判斷指令刀號(hào)位是否大于刀塔位數(shù)？如果指令刀號(hào)位大于刀塔位數(shù)則報(bào)告指令刀號(hào)是指令錯(cuò)誤，如果指令刀號(hào)位不大于刀塔位數(shù)，計(jì)算指令刀號(hào)位與刀塔位數(shù)的差A(yù)，賦值每旋轉(zhuǎn)一個(gè)刀塔位所需計(jì)算值XXA二B，判斷A是否等于零？如果A不等于零，判斷A是否大于零？如果A大于零，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)B值，判斷是否到達(dá)指令值，如果沒(méi)有到達(dá)指令值，伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)B值，如果到達(dá)指令值，發(fā)出到位信號(hào)并輸出刀塔位狀態(tài)，如果A小于零，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)B值，判斷是否到達(dá)指令值，如果沒(méi)有到達(dá)指令值，伺服電機(jī)反轉(zhuǎn)B值，如果到達(dá)指令值，發(fā)出到位信號(hào)并輸出刀塔位狀態(tài)。
全文摘要
數(shù)字伺服刀塔控制器，殼體上有數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入端和伺服控制信號(hào)輸出端，殼體內(nèi)有數(shù)字伺服刀塔控制電路，數(shù)字伺服刀塔控制電路有相連的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)通信電路、單片機(jī)處理電路和伺服控制信號(hào)通信電路，單片機(jī)內(nèi)有數(shù)字伺服刀塔控制程序。使用時(shí)，本發(fā)明接受數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的所選刀號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)指令，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)信號(hào)輸入端進(jìn)入單片機(jī)電路，經(jīng)單片機(jī)運(yùn)算處理，輸出伺服控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，執(zhí)行選刀命令，當(dāng)?shù)竭_(dá)所選刀位時(shí)，發(fā)出停止信號(hào)，選刀結(jié)束，并同時(shí)發(fā)出已到達(dá)刀塔位置回答信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)接受到刀塔位置回答信號(hào)，以便監(jiān)控工作的準(zhǔn)確性。本發(fā)明用單片機(jī)電路處理系統(tǒng)發(fā)出選刀指令，能驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)快速、準(zhǔn)確地選刀。
文檔編號(hào)B23B25/00GK101791709SQ20101010789
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者馮小勇, 徐寧, 鄧東明 申請(qǐng)人:遼寧西格馬數(shù)控機(jī)床有限公司