專利名稱：一種cnc機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置及cnc機床控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號轉(zhuǎn)換裝置及控制系統(tǒng)，特別涉及一種CNC(COmputer numerical control)機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置及控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，CNC機床已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到工業(yè)加工領(lǐng)域，在CNC數(shù)控系統(tǒng)工作過程中，控制系統(tǒng)需要采集機床或自動化設(shè)備的反饋信號，以判斷機床或自動化設(shè)備的運行狀態(tài)，進而對機床或自動化設(shè)備進行控制。通常，機床或自動化設(shè)備反饋信號有共24V端和共地端 (或共OV端)兩種形式。比如，當(dāng)反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，反饋信號轉(zhuǎn)換板應(yīng)該產(chǎn)生低電平輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)，當(dāng)反饋信號端未連接到共24V端或共OV端即懸空時，反饋信號轉(zhuǎn)換板應(yīng)該產(chǎn)生高電平輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)中實現(xiàn)上述電平轉(zhuǎn)換有兩種轉(zhuǎn)換電路，反饋信號采用共24V端時需要連接PNP轉(zhuǎn)換電路，反饋信號采用共地端時需要連接NPN轉(zhuǎn)換電路。在對現(xiàn)有技術(shù)的研究和實踐過程中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述現(xiàn)有技術(shù)中機床或自動化設(shè)備往往有大量的反饋信號，采用大量的相對應(yīng)的PNP轉(zhuǎn)換電路或NPN轉(zhuǎn)換電路， 會使電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，連接繁瑣，很容易出錯。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中CNC機床或自動化設(shè)備有大量的反饋信號并采用大量的相對應(yīng)的PNP轉(zhuǎn)換電路或NPN轉(zhuǎn)換電路使電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置及CNC機床控制系統(tǒng)本發(fā)明提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，包括分壓電路和比較裝置，所述分壓電路一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據(jù)比較結(jié)果向CNC控制單元輸出反饋信號。本發(fā)明還提供一種CNC機床控制系統(tǒng)，包括上述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，所述CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置分別與控制單元連接，用于向控制單元輸出反饋信號。本發(fā)明提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置和機床控制系統(tǒng)，對不同形式的數(shù)控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉(zhuǎn)換，消除了現(xiàn)有技術(shù)中采用PNP、NPN或混合轉(zhuǎn)換板極易混淆出錯的現(xiàn)象，實現(xiàn)反饋信號電平轉(zhuǎn)換形式的簡便性，提高了生產(chǎn)率，同時也使安裝調(diào)試更加快捷。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使
4用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他
的附圖。其中
圖1顯示了本發(fā)明實施例一和實施例二 CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖
圖2顯示了本發(fā)明實施例一 CNC機床反傳I信號轉(zhuǎn)換裝置電路圖3顯示了本發(fā)明實施例二 CNC機床反傳I信號轉(zhuǎn)換裝置電路圖4顯示了本發(fā)明實施例三和實施例四CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖
圖5顯示了本發(fā)明實施例三CNC機床反傳I信號轉(zhuǎn)換裝置電路圖6顯示了本發(fā)明實施例四CNC機床反傳I信號轉(zhuǎn)換裝置電路圖7顯示了本發(fā)明實施例五CNC機床反傳I信號轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖8顯示了本發(fā)明實施例五CNC機床反傳I信號轉(zhuǎn)換裝置電路圖9顯示了本發(fā)明實施例六CNC機床反傳I信號轉(zhuǎn)換裝置結(jié)構(gòu)示意圖10顯示了本發(fā)明實施例六CNC機床反>廣信號轉(zhuǎn)換裝置電路圖11顯示了本發(fā)明實施例七CNC機床控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明第一實施例提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，如圖1和圖2所示，包括分壓電路1和比較裝置2，所述分壓電路1 一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置2包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據(jù)比較結(jié)果向CNC控制單元輸出反饋信號。所述比較裝置2包括第一比較器Ul、第二比較器U2和上拉電阻R3，所述第一比較器Ul設(shè)有第一電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第二比較器U2設(shè)有第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述上拉電阻R3 —端連接第一參考電壓，另一端連接所述第一比較器Ul的輸出端，所述第一比較器Ul和第二比較器U2的輸出端連接在一起。所述第一比較器Ul的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二比較器U2的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一比較器Ul的反向輸入端和第二比較器U2的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端。所述第一比較器Ul和所述第二比較器U2的電源端分別連接第一參考電壓，接地端接地。所述分壓電路1包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓Vl ；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓Vl的一端，另一端輸出第二電壓V2 ；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。所述第一分壓元件為第一電阻R2，第二分壓元件為第二電阻R4，第三分壓元件為第三電阻R6。所述第一電阻、第二電阻和第三電阻可以為固定電阻，也可以為可變電阻，只要起到分壓作用即可。
CNC控制單元通過分析反饋信號來判斷機床或自動化設(shè)備各部位工作狀態(tài)以及其運行的正確性，進而對其控制。通常數(shù)控機床或自動化設(shè)備反饋信號有兩種形式，分別是共 24V和共地。所謂共MV，即機床或自動化設(shè)備有反饋信號過來時，在圖2中表現(xiàn)為有開關(guān)電平24V加載到圖2所示的VO端；共地即機床或自動化設(shè)備有反饋信號過來時，將VO端接到地端。共24V和共地一般是由繼電器或其他開關(guān)控制，當(dāng)沒有反饋信號過來時，繼電器或開關(guān)處于斷開(或懸空)狀態(tài)。所述第一參考電平可以選為MV。本發(fā)明的工作原理為當(dāng)反饋信號是24V或OV時，即反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生低電平(或“0”電平)輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)， 當(dāng)反饋信號端未連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生高電平(或 “1”電平)輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)。為實現(xiàn)此功能，本發(fā)明采用雙限比較電路，如圖2所示。 其中Ul、U2為兩個比較器，分別采用24V供電電源。Ul、U2組成雙限比較電路，Ul的同向輸入端設(shè)置為上限電壓VI，U2的反向輸入端設(shè)置為下限電壓V2，Ul的反向輸入端和U2的同向輸入端相連，作為反饋信號Vi η的輸入端。U1、U2輸出采用“與”的連接方式相連。其中電阻R2、R4和R6組成分壓電路，R2與R4、R6將24V分壓為雙限比較電路的上限電壓Vl 和下限電壓V2。當(dāng)機床或自動化設(shè)備輸出反饋信號為共24V端時，將24V加載到VO端，通過設(shè)置分壓電路中R2、R4和R6的電阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此時比較器Ul輸出為低電平，U2輸出為高電平，由于Ul、U2采用“與”的方式連接，所以雙限比較器的輸出表現(xiàn)為低電平，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端；當(dāng)機床或自動化設(shè)備輸出反饋信號共地時， VO端接到地，此時比較器Ul輸出為高電平，U2輸出為低電平，所述雙限比較器表現(xiàn)為低電平輸出，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端。另一種實施方式，還包括反向器，所述反向器連接所述比較裝置的輸出端，所述反向器可以選為非門器件，用于將比較裝置輸出的高電平變?yōu)榈碗娖交蛘邔⒌碗娖阶兂筛唠娖?，以滿足不同控制單元的需求。本發(fā)明第一實施例提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，對不同形式的數(shù)控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉(zhuǎn)換，消除了現(xiàn)有技術(shù)中采用PNP、NPN或混合轉(zhuǎn)換板極易混淆出錯的現(xiàn)象，實現(xiàn)反饋信號電平轉(zhuǎn)換形式的簡便性，提高了生產(chǎn)率，同時也使安裝調(diào)試更加快捷。本發(fā)明第二實施例提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，如圖1和圖3所示，包括分壓電路1和比較裝置2，所述分壓電路1 一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置2包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據(jù)比較結(jié)果向CNC控制單元輸出反饋信號。所述比較裝置2包括第一運算放大器U3和第二運算放大器U4，所述第一運算放大器U3設(shè)有第一電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第二運算放大器U4設(shè)有第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第一運算放大器U3和第二運算放大器U4的輸出端連接在一起。所述第一運算放大器U3的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二運算放大器 U4的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一運算放大器U3的反向輸入端和第二運算放大器U4的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端。所述第一運算放大器U3和所述第二運算放大器U4的電源端分別連接第一參考電壓，接地端接地。所述分壓電路1包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓Vl ；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓Vl的一端，另一端輸出第二電壓V2 ；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。所述第一分壓元件為第一電阻R2，第二分壓元件為第二電阻R4，第三分壓元件為第三電阻R6。所述第一電阻、第二電阻和第三電阻可以為固定電阻，也可以為可變電阻，只要起到分壓作用即可。CNC控制單元通過分析反饋信號來判斷機床或自動化設(shè)備各部位工作狀態(tài)以及其運行的正確性，進而對其控制。通常數(shù)控機床或自動化設(shè)備反饋信號有兩種形式，分別是共 24V和共地。所謂共MV，即機床或自動化設(shè)備有反饋信號過來時，在圖3中表現(xiàn)為有開關(guān)電平24V加載到圖3所示的VO端；共地即機床或自動化設(shè)備有反饋信號過來時，將VO端接到地端。共24V和共地一般是由繼電器或其他開關(guān)控制，當(dāng)沒有反饋信號過來時，繼電器或開關(guān)處于斷開(或懸空)狀態(tài)。所述第一參考電平可以選為MV。本發(fā)明的工作原理為當(dāng)反饋信號是24V或OV時，即反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生低電平(或“0”電平)輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)， 當(dāng)反饋信號端未連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生高電平(或 “1”電平)輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)。為實現(xiàn)此功能，本發(fā)明采用雙限比較電路，如圖3所示。 其中U3、U4為兩個運算放大器，分別采用24V供電電源。U3、U4組成雙限比較電路，U3的同向輸入端設(shè)置為上限電壓VI，U4的反向輸入端設(shè)置為下限電壓V2，U3的反向輸入端和U4 的同向輸入端相連，作為反饋信號Vin的輸入端。U3、U4輸出采用“與”的連接方式相連。 其中電阻R2、R4和R6組成分壓電路，R2與R4、R6將24V分壓為雙限比較電路的上限電壓 Vl和下限電壓V2。當(dāng)機床或自動化設(shè)備輸出反饋信號為共24V端時，將24V加載到V 0端，通過設(shè)置分壓電路中R2、R4和R6的電阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此時比較器U3輸出為低電平， U4輸出為高電平，由于U3、U4采用“與”的方式連接，所以雙限比較器輸出表現(xiàn)為低電平，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端；當(dāng)機床或自動化設(shè)備輸出反饋信號共地時，VO端接到地，此時比較器U3輸出為高電平，U4輸出為低電平，所述雙限比較器表現(xiàn)為低電平輸出， 低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端。另一種實施方式，還包括反向器，所述反向器連接所述比較裝置的輸出端，所述反向器可以選為非門器件，用于將比較裝置輸出的高電平變?yōu)榈碗娖交蛘邔⒌碗娖阶兂筛唠娖剑詽M足不同控制單元的需求。本發(fā)明第二實施例提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，對不同形式的數(shù)控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉(zhuǎn)換，消除了現(xiàn)有技術(shù)中采用PNP、NPN或混合轉(zhuǎn)換板極易混淆出錯的現(xiàn)象，實現(xiàn)反饋信號電平轉(zhuǎn)換形式的簡便性，提高了生產(chǎn)率，同時也使安裝調(diào)試更加快捷。本發(fā)明第三實施例提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，如圖4和圖5所示，包括分壓電路1和比較裝置2，所述分壓電路1 一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置2包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據(jù)比較結(jié)果向CNC控制單元輸出反饋信號。還包括懸空控制電路3，所述懸空控制電路3 —端連接第一參考電壓，一端接地， 輸出端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，用于當(dāng)CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號。所述比較裝置2包括第一比較器Ul、第二比較器U2和上拉電阻R3，所述第一比較器Ul的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二比較器U2的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一比較器Ul的反向輸入端和第二比較器U2的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端，所述上拉電阻R3—端連接第一參考電壓，另一端連接所述第一比較器Ul的輸出端，所述第一比較器Ul和第二比較器U2的輸出端連接在一起。所述比較裝置2的第一比較器Ul和第二比較器U2的電源端分別連接第一參考電壓，接地端接地。所述分壓電路1包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓Vl ；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓Vl的一端，另一端輸出第二電壓V2 ；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。所述第一分壓元件為第一電阻R2，第二分壓元件為第二電阻R4，第三分壓元件為第三電阻R6。所述第一電阻、第二電阻和第三電阻可以為固定電阻，也可以為可變電阻，只要起到分壓作用即可。所述懸空控制電路包括3第四電阻Rl和第五電阻R5，所述第四電阻Rl的一端連接第一參考電壓，另一端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，所述第五電阻R5 一端連接所述比較裝2置的CNC機床反饋信號輸入端，另一端接地。本發(fā)明的工作原理為當(dāng)反饋信號是24V或OV時，即反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生低電平(或“0”電平)輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)， 當(dāng)反饋信號端未連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生高電平(或 “1”電平)輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)。為實現(xiàn)此功能，本發(fā)明采用雙限比較電路，如圖2所示。 其中Ul、U2為兩個比較器，分別采用24V供電電源。Ul、U2組成雙限比較電路，Ul的同向輸入端設(shè)置為上限電壓VI，U2的反向輸入端設(shè)置為下限電壓V2，Ul的反向輸入端和U2的同向輸入端相連，作為反饋信號Vin的輸入端。U1、U2輸出采用“與”的連接方式相連。其中電阻R2、R4和R6組成分壓電路，R2與R4、R6將24V分壓為雙限比較電路的上限電壓Vl 和下限電壓V2。當(dāng)機床或自動化設(shè)備輸出反饋信號為共24V端時，將24V加載到VO端，通過設(shè)置分壓電路中R2、R4和R6的電阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此時比較器Ul輸出為低電平， U2輸出為高電平，由于U1、U2采用“與”的方式連接，所以雙限比較器輸出表現(xiàn)為低電平，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端；當(dāng)機床或自動化設(shè)備輸出反饋信號共地時，VO端接到地，此時比較器Ul輸出為高電平，U2輸出為低電平，所述雙限比較器表現(xiàn)為低電平輸出， 低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端。當(dāng)機床或自動化設(shè)備沒有輸出反饋信號時，繼電器或開關(guān)處于斷開狀態(tài)，此時通過設(shè)置懸空控制電路，使反饋輸入信號設(shè)置成中間電平V0， 以確保在無機床或自動化設(shè)備反饋信號時輸入信號處于一穩(wěn)定的中間電平值，以確保雙限比較器輸出Vout為高電平。通過懸空電路中的第四電阻Rl和第五電阻R5將輸入信號設(shè)置為中間電平V0，使VO處于電平Vl和V2之間。當(dāng)Vin處于懸空狀態(tài)時，由于VO小于VI，
8所以Ul輸出為高電平；由于VO大于V2，所以U2輸出亦為高電平；Ul、U2采用“與”的方式連接，所以雙限比較器的輸出表現(xiàn)為高電平。另一種實施方式，還包括反向器，所述反向器連接所述比較裝置的輸出端，所述反向器可以選為非門器件，用于將比較裝置輸出的高電平變?yōu)榈碗娖交蛘邔⒌碗娖阶兂筛唠娖?，以滿足不同控制單元的需求。本發(fā)明第三實施例提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，對不同形式的數(shù)控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉(zhuǎn)換，消除了現(xiàn)有技術(shù)中采用PNP、NPN或混合轉(zhuǎn)換板極易混淆出錯的現(xiàn)象，實現(xiàn)反饋信號電平轉(zhuǎn)換形式的簡便性，提高了生產(chǎn)率，同時也使安裝調(diào)試更加快捷，增加的懸空控制電路可以在CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號，避免另外設(shè)置信號輸入電路，并且懸空控制電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低。本發(fā)明第四實施例提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，如圖4和圖6所示，包括分壓電路1和比較裝置2，所述分壓電路1 一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置2包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據(jù)比較結(jié)果向CNC控制單元輸出反饋信號。還包括懸空控制電路3，所述懸空控制電路3 —端連接第一參考電壓，一端接地， 輸出端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，用于當(dāng)CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號。所述比較裝置2包括第一運算放大器U3和第二運算放大器U4,所述第一運算放大器U3設(shè)有第一電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第二運算放大器U4設(shè)有第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第一運算放大器U3和第二運算放大器U4的輸出端連接在一起。所述第一運算放大器U3的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二運算放大器 U4的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一運算放大器U3的反向輸入端和第二運算放大器U4的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端。所述第一運算放大器U3和所述第二運算放大器U4的電源端分別連接第一參考電壓，接地端接地。所述分壓電路1包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓Vl ；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓Vl的一端，另一端輸出第二電壓V2 ；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。所述第一分壓元件為第一電阻R2，第二分壓元件為第二電阻R4，第三分壓元件為第三電阻R6。所述第一電阻、第二電阻和第三電阻可以為固定電阻，也可以為可變電阻，只要起到分壓作用即可。所述懸空控制電路包括3第四電阻Rl和第五電阻R5，所述第四電阻Rl的一端連接第一參考電壓，另一端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，所述第五電阻R5 一端連接所述比較裝2置的CNC機床反饋信號輸入端，另一端接地。本發(fā)明的工作原理為當(dāng)反饋信號是24V或OV時，即反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生低電平(或“0”電平)輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)， 當(dāng)反饋信號端未連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生高電平(或 “1”電平)輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)。為實現(xiàn)此功能，本發(fā)明采用雙限比較電路，如圖6所示。其中U3、U4為兩個運算放大器，分別采用24V供電電源。U3、U4組成雙限比較電路，U3的同向輸入端設(shè)置為上限電壓VI，U4的反向輸入端設(shè)置為下限電壓V2，U3的反向輸入端和U4 的同向輸入端相連，作為反饋信號Vin的輸入端。U3、U4輸出采用“與”的連接方式相連。 其中電阻R2、R4和R6組成分壓電路，R2與R4、R6將24V分壓為雙限比較電路的上限電壓 Vl和下限電壓V2。當(dāng)機床或自動化設(shè)備輸出反饋信號為共24V端時，將24V加載到VO端，通過設(shè)置分壓電路中R2、R4和R6的電阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此時運算放大器U3輸出為低電平，U4輸出為高電平，由于U3、U4采用“與”的方式連接，所以雙限比較器輸出表現(xiàn)為低電平，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端；當(dāng)機床或自動化設(shè)備輸出反饋信號共地時，VO 端接到地，此時運算放大器U3輸出為高電平，U4輸出為低電平，所述雙限比較器表現(xiàn)為低電平輸出，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端。當(dāng)機床或自動化設(shè)備沒有輸出反饋信號時，繼電器或開關(guān)處于斷開狀態(tài)，此時通過設(shè)置懸空控制電路，使反饋輸入信號設(shè)置成中間電平V0，以確保在無機床或自動化設(shè)備反饋信號時輸入信號處于一穩(wěn)定的中間電平值， 以確保雙限比較器輸出Vout為高電平。通過懸空電路中的第四電阻Rl和第五電阻R5將輸入信號設(shè)置為中間電平VO，使VO處于電平Vl和V2之間。當(dāng)Vin處于懸空狀態(tài)時，由于 VO小于VI，所以Ul輸出為高電平；由于VO大于V2，所以U2輸出亦為高電平；U3、U4采用 “與”的方式連接，所以雙限比較器的輸出表現(xiàn)為高電平。另一種實施方式，還包括反向器，所述反向器連接所述比較裝置的輸出端，所述反向器可以選為非門器件，用于將比較裝置輸出的高電平變?yōu)榈碗娖交蛘邔⒌碗娖阶兂筛唠娖剑詽M足不同控制單元的需求。本發(fā)明第四實施例提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，對不同形式的數(shù)控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉(zhuǎn)換，消除了現(xiàn)有技術(shù)中采用PNP、NPN或混合轉(zhuǎn)換板極易混淆出錯的現(xiàn)象，實現(xiàn)反饋信號電平轉(zhuǎn)換形式的簡便性，提高了生產(chǎn)率，同時也使安裝調(diào)試更加快捷，增加的懸空控制電路可以在CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號，避免另外設(shè)置信號輸入電路，并且懸空控制電路結(jié)構(gòu)簡單，成本低。本發(fā)明第五實施例提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，如圖7和圖8所示，包括分壓電路1和比較裝置2，所述分壓電路1 一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置2包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據(jù)比較結(jié)果向CNC控制單元輸出反饋信號。所述CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置還包括懸空控制電路3，所述懸空控制電路3 —端連接第一參考電壓，一端接地，輸出端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，用于當(dāng)CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號。所述CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置還包括第一顯示電路4，所述第一顯示電路一端連接所述比較裝置，用于所述比較裝置有CNC機床反饋信號輸入時發(fā)出顯示。所述比較裝置2包括第一比較器Ul、第二比較器U2和上拉電阻R3，所述第一比較器Ul的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二比較器U2的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一比較器Ul的反向輸入端和第二比較器U2的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端，所述上拉電阻R3—端連接第一參考電壓，另一端連接所述第一比較器Ul的輸出端，所述第一比較器Ul和第二比較器U2的輸出端連接在一起。所述比較裝置2的第一比較器Ul和第二比較器U2的電源端分別連接第一參考電壓，接地端接地。所述分壓電路1包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓Vl ；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓Vl的一端，另一端輸出第二電壓V2 ；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。所述第一分壓元件為第一電阻R2，第二分壓元件為第二電阻R4，第三分壓元件為第三電阻R6。所述懸空控制電路包括3第四電阻Rl和第五電阻R5，所述第四電阻Rl的一端連接第一參考電壓，另一端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，所述第五電阻R5 一端連接所述比較裝2置的CNC機床反饋信號輸入端，另一端接地。所述第一顯示電路4包括發(fā)光二極管Dl，所述發(fā)光二極管Dl的陽極端連接所述上拉電阻R3，所述發(fā)光二極管Dl的陰極端連接所述比較裝置的輸出端。本發(fā)明的工作原理為當(dāng)反饋信號是24V或OV時，即反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生低電平(或“0”電平)輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)， 當(dāng)反饋信號端未連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生高電平(或 “1”電平)輸送給CNC數(shù)控系統(tǒng)。為實現(xiàn)此功能，本發(fā)明采用雙限比較電路，如圖8所示。 其中U1、U2為兩個比較器，分別采用24V供電電源。U1、U2組成雙限比較電路，Ul的同向輸入端設(shè)置為上限電壓VI，U2的反向輸入端設(shè)置為下限電壓V2，Ul的反向輸入端和U2的同向輸入端相連，作為反饋信號Vin的輸入端。U1、U2輸出采用“與”的連接方式相連。其中電阻R2、R4和R6組成分壓電路，R2與R4、R6將24V分壓為雙限比較電路的上限電壓Vl 和下限電壓V2。當(dāng)機床或自動化設(shè)備輸出反饋信號為共24V端時，將24V加載到V 0端，通過設(shè)置分壓電路中R2、R4和R6的電阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此時比較器Ul輸出為低電平， U2輸出為高電平，由于U1、U2采用“與”的方式連接，所以雙限比較器輸出表現(xiàn)為低電平， 低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端；當(dāng)機床或自動化設(shè)備輸出反饋信號共地時，VO端接到地，此時比較器Ul輸出為高電平，U2輸出為低電平，所述雙限比較器表現(xiàn)為低電平輸出，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端。當(dāng)機床或自動化設(shè)備沒有輸出反饋信號時，繼電器或開關(guān)處于斷開狀態(tài)，此時輸入信號設(shè)置成中間電平V0，以確保在無機床或自動化設(shè)備反饋信號時輸入信號處于一穩(wěn)定的中間電平值，以確保雙限比較器輸出Vout為高電平。 通過懸空電路中的第四電阻Rl和第五電阻R5將輸入信號設(shè)置為中間電平V0，使VO處于電平Vl和V2之間。當(dāng)Vin處于懸空狀態(tài)時，由于VO小于VI，所以Ul輸出為高電平；由于 VO大于V2，所以U2輸出亦為高電平；U1、U2采用“與”的方式連接，所以雙限比較器的輸出表現(xiàn)為高電平。本發(fā)明第五實施例還包括第一顯示電路，當(dāng)有機床反饋信號輸入時，雙限比較器輸出為低，此時有LED發(fā)光顯示，其中上拉電阻R3起限流和上拉作用，確保發(fā)光二極管 Dl工作在額定功率之內(nèi)。本發(fā)明第一顯示電路的時序列表為
權(quán)利要求
1.一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于包括分壓電路和比較裝置，所述分壓電路一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果向CNC控制單元輸出反饋信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述比較裝置包括第一比較器、第二比較器和上拉電阻，所述第一比較器設(shè)有第一電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第二比較器設(shè)有第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述上拉電阻一端連接第一參考電壓，另一端連接所述第一比較器的輸出端，所述第一比較器和第二比較器的輸出端連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述第一比較器的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二比較器的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一比較器的反向輸入端和第二比較器的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于還包括第一顯示電路，所述第一顯示電路一端連接所述比較裝置，用于所述比較裝置有CNC機床反饋信號輸入時發(fā)出顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述第一顯示電路包括發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管的陽極端連接所述上拉電阻，所述發(fā)光二極管的陰極端連接所述比較裝置的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述比較裝置包括第一運算放大器和第二運算放大器，所述第一運算放大器設(shè)有第一電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第二運算放大器設(shè)有第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第一運算放大器和第二運算放大器的輸出端連接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述第一運算放大器的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二運算放大器的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一運算放大器的反向輸入端和第二運算放大器的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于還包括第二顯示電路，所述第二顯示電路一端連接第一參考電壓，另一端連接所述比較裝置的輸出端， 用于所述比較裝置有CNC機床反饋信號輸入時發(fā)出顯示。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述第二顯示電路包括第六電阻和發(fā)光二極管，所述第六電阻一端連接第一參考電壓，另一端連接所述發(fā)光二極管的陽極端，所述發(fā)光二極管的陰極端連接所述比較裝置的輸出端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或6所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述分壓電路包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓的一端，另一端輸出第二電壓；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述第一分壓元件為第一電阻，第二分壓元件為第二電阻，第三分壓元件為第三電阻。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2或6所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于還包括懸空控制電路，所述懸空控制電路一端連接第一參考電壓，一端接地，輸出端連接所述比較裝置的CNC機床反饋信號輸入端，用于當(dāng)CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述懸空控制電路包括第四電阻和第五電阻，所述第四電阻的一端連接第一參考電壓，另一端連接所述比較裝置的CNC機床反饋信號輸入端，所述第五電阻一端連接所述比較裝置的CNC機床反饋信號輸入端，另一端接地。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2或6所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于所述CNC 機床反饋信號電壓值為第一參考電壓值或0電平。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于還包括反向器， 所述反向器連接在所述比較裝置輸出端。
16.一種CNC機床控制系統(tǒng)，其特征在于包括CNC控制單元以及至少一個如權(quán)1至權(quán) 15任意一項所述的CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置，所述至少一個CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置分別與控制單元連接，用于分別向控制單元輸出反饋信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置及CNC機床控制系統(tǒng)，包括分壓電路和比較裝置，所述分壓電路一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果向CNC控制單元輸出反饋信號。本發(fā)明提供一種CNC機床反饋信號轉(zhuǎn)換裝置和機床控制系統(tǒng)，對不同形式的數(shù)控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉(zhuǎn)換，消除了現(xiàn)有技術(shù)中采用PNP、NPN或混合轉(zhuǎn)換板極易混淆出錯的現(xiàn)象，實現(xiàn)反饋信號電平轉(zhuǎn)換形式的簡便性，提高了生產(chǎn)率。
文檔編號G05B19/409GK102354160SQ20111015745
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月5日
發(fā)明者孫尚傳 申請人:配天(安徽)電子技術(shù)有限公司