專利名稱：開放式數(shù)字控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字控制器，尤其涉及一種用于控制各種機(jī)床或機(jī)械加工的數(shù)字控制器。
背景技術(shù)：
市場上已有的用于控制各種機(jī)床或機(jī)械加工的數(shù)字控制器，都是專用的控制器。它按照配套適用的機(jī)床或機(jī)械專門設(shè)計(jì)和制造。對(duì)于不同類型機(jī)床的數(shù)字控制器不能互換。尤其對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)中使用的機(jī)床，如果對(duì)控制器的控制要求需要稍作變動(dòng)的話，一般難以實(shí)現(xiàn)，只能調(diào)換數(shù)字控制器。
而且，現(xiàn)有數(shù)字控制器的控制核心中央控制板是專門為此種要求設(shè)計(jì)的專用電路板，適用面較窄，生產(chǎn)批量上不去，因此成本較高。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種開放式數(shù)字控制器，它不僅性能指標(biāo)更優(yōu)，而且對(duì)不同類型機(jī)床的數(shù)字控制器具有互換性，適合批量生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本。
本實(shí)用新型所提供的一種開放式數(shù)字控制器，用于機(jī)床或機(jī)械數(shù)字控制，其特征在于它包括一機(jī)箱，在該機(jī)箱的面板上布有帶電源插座的電源開關(guān)板、軟盤插口和至少一個(gè)接口卡插口，在該機(jī)箱內(nèi)設(shè)有微機(jī)主板、至少一個(gè)接口卡、電源模塊、硬盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器，其中微機(jī)主板，其上設(shè)有若干個(gè)用來插接口卡的周邊元件擴(kuò)展總線插槽，用作控制核心，接收來自數(shù)控器外圍設(shè)備的操作面板或數(shù)控鍵盤發(fā)來的指令、數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和加工，同時(shí)將處理的結(jié)果通過接口卡發(fā)出控制信號(hào)至外圍的驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)被控制的機(jī)床或機(jī)械的坐標(biāo)軸和主軸，進(jìn)行協(xié)同的動(dòng)作，以指定的速度加工出符合要求的工件；至少一個(gè)接口卡，按照周邊元件擴(kuò)展總線格式設(shè)置，插在微機(jī)主板的周邊元件擴(kuò)展總線插槽上，用于所述微機(jī)主板與外圍輸入/輸出模塊和各驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)聯(lián)系，以構(gòu)成用戶需要的系統(tǒng)；電源模塊，通過所述機(jī)箱面板上的帶電源插座的電源開關(guān)板從市電得到電流，轉(zhuǎn)換后向微機(jī)主板供電；硬盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器，連接在微機(jī)主板上，軟盤主要用于該控制器與外界的信息傳遞與交換，硬盤則用于保存相應(yīng)的軟件信息，包括操作系統(tǒng)，相應(yīng)的控制軟件，數(shù)控加工程序。
上述的開放式數(shù)字控制器，在微機(jī)主板的周邊元件擴(kuò)展總線插槽上還插有網(wǎng)卡，用于網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)該數(shù)字控制器的上網(wǎng)功能。
上述的開放式數(shù)字控制器，在所述的微機(jī)主板上，配置有標(biāo)準(zhǔn)的微型計(jì)算機(jī)接口，即PS/2(用于鍵盤鼠標(biāo))接口，USB(通用串行總線)接口，RS232(串行)接口，和VGA(視頻圖形陣列)接口，分別用于連接外圍設(shè)備。
采用了上述的技術(shù)解決方案，即標(biāo)準(zhǔn)化的軟硬件平臺(tái)，使本數(shù)字控制器具有全面的開放性?？膳c各種國際上通行的或標(biāo)準(zhǔn)的通信總線連接；可設(shè)計(jì)和連接各種標(biāo)準(zhǔn)或個(gè)性化的操作設(shè)備和人機(jī)界面；配套不同的機(jī)床或機(jī)械，其基本結(jié)構(gòu)不變，只改變通訊接口板的規(guī)格和控制軟件。因此，本實(shí)用新型便于批量生產(chǎn)，降低成本。若對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)中使用的機(jī)床的控制要求需要稍作某些改動(dòng)的話，非常便捷?？刂屏吭黾訒r(shí)，可在基本系統(tǒng)上擴(kuò)充，帶若干根模擬量和數(shù)字量軸。另外，本實(shí)用新型還具有遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程控制的功能。


圖1是本實(shí)用新型的外形結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的電路板的連接接線圖。
具體實(shí)施方式
由圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例，即用于車床數(shù)字控制的開放式數(shù)字控制器，包括一機(jī)箱1，在該機(jī)箱1的面板上布有帶電源插座的電源開關(guān)板3、軟盤插口4、一網(wǎng)線插口11和若干個(gè)接口卡插口9，以及為連接各種微機(jī)主板2的外圍設(shè)備(如數(shù)控鍵盤，鼠標(biāo)，打印機(jī)，顯示器等)還配置的標(biāo)準(zhǔn)微型計(jì)算機(jī)接口，即PS/2(用于鍵盤鼠標(biāo))接口5，USB(通用串行總線)接口6，RS232(串行)接口7，和VGA(視頻圖形陣列)接口8。
在該機(jī)箱1內(nèi)設(shè)有微機(jī)主板2、一網(wǎng)卡18、若干個(gè)接口卡19、電源模塊16、硬盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器17。
微機(jī)主板2，其上設(shè)有若干個(gè)用來插接口卡19和網(wǎng)卡18的PCI(周邊元件擴(kuò)展)總線插槽10，用作控制核心，接收來自數(shù)控器外圍設(shè)備的操作面板12或數(shù)控鍵盤13發(fā)來的指令、數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和加工，同時(shí)將處理的結(jié)果通過接口卡發(fā)出控制信號(hào)至外圍的驅(qū)動(dòng)單元15，驅(qū)動(dòng)被控制的機(jī)床或機(jī)械的坐標(biāo)軸和主軸，進(jìn)行協(xié)同的動(dòng)作，以指定的速度加工出符合要求的工件。本微機(jī)主板可根據(jù)設(shè)計(jì)要求選購市場上銷售的通用工控微機(jī)主板(帶CPU和內(nèi)存)，如ATX主扳。
若干個(gè)接口卡19，按照PCI接口總線格式設(shè)置，插在微機(jī)主板的PCI接口總線插槽10上，分別用于微機(jī)主板2與外圍輸入/輸出模塊14和各驅(qū)動(dòng)單元15的信號(hào)聯(lián)系，以構(gòu)成用戶需要的系統(tǒng)。本接口卡19可采用德國PA公司生產(chǎn)的Superbus(超總線)卡。
電源模塊16，通過機(jī)箱1面板上的帶電源插座的電源開關(guān)板3從市電得到電流，轉(zhuǎn)換后向微機(jī)主板2供電。開關(guān)電源根據(jù)設(shè)計(jì)功率從市場選購。
硬盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器17，連接在微機(jī)主板上。硬盤選用希捷公司的酷魚U6，軟驅(qū)選用索尼公司的3.5寸軟驅(qū)。
網(wǎng)卡18插在微機(jī)主板2的PCI(周邊元件擴(kuò)展)總線插槽10上，用于網(wǎng)絡(luò)通訊(如因特網(wǎng))，實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制器的上網(wǎng)功能，同時(shí)，配以相應(yīng)的軟件，使得本數(shù)字控制器具有遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程控制功能。本網(wǎng)卡18可選用聯(lián)想公司基于Realtek8139芯片的TP-Link網(wǎng)卡。
綜上所述，本實(shí)用新型控制核心采用市售的通用工業(yè)控制微機(jī)的主板，配以標(biāo)準(zhǔn)的總線接口板或通訊接口板構(gòu)成，將它與操作界面和驅(qū)動(dòng)單元連接即可構(gòu)成數(shù)控系統(tǒng)。因此有利于降低成本，并利用通用微機(jī)豐富的軟硬件資源。
權(quán)利要求1.一種開放式數(shù)字控制器，用于機(jī)床或機(jī)械數(shù)字控制，其特征在于它包括一機(jī)箱(1)，在該機(jī)箱(1)的面板上布有帶電源插座的電源開關(guān)板(3)、軟盤插口(4)和至少一個(gè)接口卡插口(9)，在該機(jī)箱(1)內(nèi)設(shè)有微機(jī)主板(2)、至少一個(gè)接口卡(19)、電源模塊(16)、硬盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器(17)，其中微機(jī)主板(2)，其上設(shè)有若干個(gè)用來插接口卡(19)的周邊元件擴(kuò)展總線插槽(10)，用作控制核心，接收來自數(shù)控器外圍設(shè)備的操作面板(12)或數(shù)控鍵盤(13)發(fā)來的指令、數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和加工，同時(shí)將處理的結(jié)果通過接口卡發(fā)出控制信號(hào)至外圍的驅(qū)動(dòng)單元(15)，驅(qū)動(dòng)被控制的機(jī)床或機(jī)械的坐標(biāo)軸和主軸，進(jìn)行協(xié)同的動(dòng)作，以指定的速度加工出符合要求的工件；至少一個(gè)接口卡(19)，按照周邊元件擴(kuò)展總線格式設(shè)置，插在微機(jī)主板的周邊元件擴(kuò)展總線插槽(10)上，用于所述微機(jī)主板(2)與外圍輸入/輸出模塊(14)和各驅(qū)動(dòng)單元(15)的信號(hào)聯(lián)系，以構(gòu)成用戶需要的系統(tǒng)；電源模塊(16)，通過所述機(jī)箱(1)面板上的帶電源插座的電源開關(guān)板(3)從市電得到電流，轉(zhuǎn)換后向微機(jī)主板(2)供電；硬盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器(17)，連接在微機(jī)主板上，軟盤主要用于該控制器與外界的信息傳遞與交換，硬盤則用于保存相應(yīng)的軟件信息，包括操作系統(tǒng)，相應(yīng)的控制軟件，數(shù)控加工程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開放式數(shù)字控制器，其特征在于在所述微機(jī)主板(2)的周邊元件擴(kuò)展總線插槽(10)上還插有網(wǎng)卡(18)，用于網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)現(xiàn)該數(shù)字控制器的上網(wǎng)功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種開放式數(shù)字控制器，其特征在于在所述的微機(jī)主板(2)上，配置有標(biāo)準(zhǔn)的微型計(jì)算機(jī)接口，即鍵盤、鼠標(biāo)接口(5)，通用串行總線接口(6)，串行接口(7)，以及視頻圖形陣列接口(8)，分別用于連接外圍設(shè)備。
專利摘要一種開放式數(shù)字控制器，用于機(jī)床或機(jī)械數(shù)字控制，包括設(shè)置在機(jī)箱內(nèi)的微機(jī)主板、至少一個(gè)接口卡、電源模塊、硬盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器。微機(jī)主板上設(shè)有若干個(gè)PCI接口總線插槽，用作控制核心；接口卡按照PCI接口總線格式設(shè)置，用于微機(jī)主板與外圍輸入輸出模塊和各驅(qū)動(dòng)單元的信號(hào)聯(lián)系，以構(gòu)成用戶需要的系統(tǒng)；電源模塊向微機(jī)主板供電；硬盤和軟盤驅(qū)動(dòng)器連接在微機(jī)主板上。本實(shí)用新型采用標(biāo)準(zhǔn)化的軟硬件平臺(tái)，從而具有全面的開放性，可與各種通行的或標(biāo)準(zhǔn)的通信總線連接；配套不同的機(jī)床或機(jī)械，其基本結(jié)構(gòu)不變，只需改變通訊接口板的規(guī)格和控制軟件。因此，便于批量生產(chǎn)，降低成本。另外，非常方便于對(duì)控制要求的改動(dòng)。
文檔編號(hào)G05B19/18GK2639937SQ0321064
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月15日
發(fā)明者徐志明, 楊家榮, 周吉, 胡綱衡 申請(qǐng)人:上海電氣(集團(tuán))總公司研究中心