一種可支持觸摸的總線式手持單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)域，更具體地，涉及一種可支持觸摸的總線式手持單
J L.ο
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域最常見的手持單元一般帶點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信號(hào)直連電纜，信號(hào)多導(dǎo)致所需電纜芯數(shù)較多，無IXD顯示器，無機(jī)床監(jiān)控功能，主要用于中低端CNC數(shù)控機(jī)床。在此情形下，一般需要操作人員一邊觀察CNC數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)顯示器，一邊進(jìn)行手持單元的操作。隨著高端、大型數(shù)控機(jī)床和其他自動(dòng)化機(jī)械的要求以及嵌入式技術(shù)的發(fā)展，對(duì)手持單元的要求也達(dá)到了新的高度，中高檔大型數(shù)控機(jī)床行程大，控制系統(tǒng)顯示器和NC控制面板距離待操作工件較遠(yuǎn)，不具備顯示器且不提供NC操作功能的手持單元應(yīng)用十分困難。同時(shí)，由于傳統(tǒng)手持單元的機(jī)械特性決定了現(xiàn)有手持單元存在尺寸大、重量高、控制軸數(shù)過少等缺點(diǎn)。同時(shí)，操作過程中由于加工環(huán)境較為惡劣，直連電纜體積大在拖拽過程中極易損壞，維修率很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┑氖且环N可支持觸摸的總線式手持單元，其中通過對(duì)其觸摸屏及FPGA單元、機(jī)床操作面板的具體結(jié)構(gòu)及其設(shè)置方式進(jìn)行研宄和涉及，與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，同時(shí)具備體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種可支持觸摸的總線式手持單元，其特征在于:所述手持單元包括:包括觸摸式IXD顯示單元，嵌入式微處理器、FPGA單元、雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、機(jī)床操作(MCP)面板、總線收發(fā)器、總線通訊接口。
[0005]優(yōu)選地，所述觸摸式IXD顯示單元，可通過觸摸操作實(shí)現(xiàn)機(jī)床NC面板的操作和監(jiān)控功能；并可將當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行的輔助信息、工件坐標(biāo)值、模態(tài)、當(dāng)前運(yùn)行程序的FST值及當(dāng)前時(shí)間等信息實(shí)時(shí)地在所述觸摸式LCD顯示屏上顯示出來；
[0006]優(yōu)選地，所述嵌入式微處理器，從所述雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀取上傳的反饋數(shù)據(jù)并提交給所述觸摸式LCD顯示單元顯示，同時(shí)將所述觸摸式LCD顯示單元傳來的控制指令和系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算處理，將運(yùn)算得到的控制指令數(shù)據(jù)寫入雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；
[0007]優(yōu)選地，所述FPGA單元，與所述嵌入式微處理器、所述雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、所述機(jī)床操作面板和所述總線收發(fā)器連接，所述處理機(jī)床操作面板傳來的PLC信號(hào)并存入到所述雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，同時(shí)與所述總線收發(fā)器通訊，從所述雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀取指令數(shù)據(jù)并按照通訊總線協(xié)議的格式對(duì)指令數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝后輸出。
[0008]總體而言，按照本發(fā)明的上述技術(shù)構(gòu)思與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)占.V.
[0009]1、總線連接，接線方便，所需信號(hào)電纜芯數(shù)少，信號(hào)質(zhì)量穩(wěn)定可靠，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)；
[0010]2、觸摸操作，增加了 NC操作和監(jiān)控功能，替代了傳統(tǒng)的實(shí)體按鍵形式，體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作
[0011]3、IXD屏顯示，具有良好的圖形化界面，便于操作人員可遠(yuǎn)距離操作機(jī)床；
[0012]4、集成了機(jī)床操作面板和機(jī)床控制面板的功能，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床操作員控制和機(jī)床監(jiān)控的完整功能，可用作增加的移動(dòng)式主控制面板或輔助控制面板；
[0013]5、本發(fā)明適用范圍廣，滿足用戶個(gè)性化要求。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明可支持觸摸的總線式手持單元的示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明可支持觸摸的總線式手持單元包括觸摸式IXD顯示單元，嵌入式微處理器、FPGA單元、雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、機(jī)床操作(MCP)面板、總線收發(fā)器、總線通訊接
□ O
[0017]觸摸式LCD顯示單元，可通過觸摸操作實(shí)現(xiàn)機(jī)床NC面板的操作和監(jiān)控功能，包括程序、偏置、頁面的切換操作以及MDI的輸入操作等，替代了傳統(tǒng)的實(shí)體按鍵形式；并可將當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行的輔助信息、工件坐標(biāo)值、模態(tài)、當(dāng)前運(yùn)行程序的FST值及當(dāng)前時(shí)間等信息實(shí)時(shí)地在所述觸摸式IXD顯示屏上顯示出來。IXD顯示屏尺寸不局限于3.5寸，5.7寸，6.5寸，7寸等。本實(shí)施方式中選用的是5.7寸IXD顯示屏。
[0018]嵌入式微處理器，從雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀取上傳的反饋數(shù)據(jù)并提交給所述觸摸式LCD顯示單元顯示，同時(shí)將所述觸摸式LCD顯示單元傳來的控制指令和系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算處理，將運(yùn)算得到的控制指令數(shù)據(jù)寫入雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。所述嵌入式微處理器為ARM處理器、DSP或單片機(jī)。本實(shí)施方式中選用的是ARM處理器。
[0019]FPGA單元，與所述嵌入式微處理器、雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、機(jī)床操作(MCP)面板和總線收發(fā)器連接，處理機(jī)床操作(MCP)面板傳來的PLC信號(hào)并存入到雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，同時(shí)與總線收發(fā)器通訊，從雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀取指令數(shù)據(jù)并按照通訊總線協(xié)議的格式對(duì)指令數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝后輸出；
[0020]雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，與所述FPGA單元連接，用于存儲(chǔ)FPGA單元處理后的數(shù)據(jù)指令。
[0021]機(jī)床操作(MCP)面板，與所述FPGA單元連接，包括手搖信號(hào)、急停信號(hào)、軸選和倍率信號(hào)、使能信號(hào)、循環(huán)啟動(dòng)信號(hào)、進(jìn)給保持信號(hào)等PLC信號(hào)。本實(shí)施方式中，這些信號(hào)為按鈕開關(guān)或?qū)嶓w按鍵。
[0022]總線收發(fā)器，與FPGA單元連接，提供通訊功能模塊的電平匹配和信號(hào)驅(qū)動(dòng)。
[0023]總線通訊接口，總線功能的物理連接接口，其接口形式可為以太網(wǎng)接口和符合IEEE 1394-6標(biāo)準(zhǔn)的火線接口。支持的通訊協(xié)議為RS485協(xié)議和MODBUS協(xié)議。本實(shí)施方式中選用以太網(wǎng)接口的RS485通訊協(xié)議。
[0024]應(yīng)用本發(fā)明可支持觸摸的總線式手持單元，集成了機(jī)床操作面板和機(jī)床控制面板的功能，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床操作員控制和機(jī)床監(jiān)控的完整功能。同時(shí)支持LCD屏顯示，可利于操作人員可遠(yuǎn)距離操作機(jī)床。總線連接，可靠性高，滿足用戶個(gè)性化需求。因此，它是一種實(shí)用方便、適用范圍更廣、可靠性更高的觸摸式總線手持單元。
[0025]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于數(shù)控機(jī)床可支持觸摸的總線式手持單元，其特征在于，所述手持單元包括:觸摸式IXD顯示單元，嵌入式微處理器、FPGA單元、雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、機(jī)床操作面板、總線收發(fā)器、總線通訊接口 ； 所述FPGA單元，與所述嵌入式微處理器、所述雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、所述機(jī)床操作面板和所述總線收發(fā)器連接。2.如權(quán)利要求1所述的手持單元，其特征在于，所述觸摸式LCD顯示單元，可通過觸摸操作實(shí)現(xiàn)機(jī)床NC面板的操作和監(jiān)控功能；并可將當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)運(yùn)行的輔助信息、工件坐標(biāo)值、模態(tài)、當(dāng)前運(yùn)行程序的FST值及當(dāng)前時(shí)間等信息實(shí)時(shí)地在所述觸摸式LCD顯示屏上顯示出來。3.如權(quán)利要求1或2所述的手持單元，其特征在于，所述嵌入式微處理器，從所述雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀取上傳的反饋數(shù)據(jù)并提交給所述觸摸式LCD顯示單元顯示，同時(shí)將所述觸摸式LCD顯示單元傳來的控制指令和系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算處理，將運(yùn)算得到的控制指令數(shù)據(jù)寫入雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。4.如權(quán)利要求1-3中之一所述的手持單元，其特征在于，所述FPGA單元處理所述機(jī)床操作面板傳來的PLC信號(hào)并存入到所述雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，同時(shí)與所述總線收發(fā)器通訊，從所述雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中讀取指令數(shù)據(jù)并按照通訊總線協(xié)議的格式對(duì)指令數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝后輸出。5.如權(quán)利要求1-4中之一所述的手持單元，其特征在于，所述雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，與所述FPGA單元連接，用于存儲(chǔ)所述FPGA單元處理后的數(shù)據(jù)指令。6.如權(quán)利要求1-5中之一所述的手持單元，其特征在于，所述雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和所述總線通訊功能模塊設(shè)置于所述FPGA單元上。7.如權(quán)利要求1-6中之一所述的手持單元，其特征在于，所述總線通訊接口可支持的通訊協(xié)議包括RS485協(xié)議和MODBUS協(xié)議。
【專利摘要】本發(fā)明適用于數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種可支持觸摸的總線式手持單元。包括觸摸式LCD顯示單元，嵌入式微處理器、FPGA單元、雙端口數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、機(jī)床操作(MCP)面板、總線收發(fā)器、總線通訊接口。本發(fā)明的觸摸式總線手持單元采用觸摸操作，增加了NC操作和監(jiān)控功能，替代了傳統(tǒng)的實(shí)體按鍵形式，體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，易于操作。采用LCD屏顯示，具有良好的圖形化界面，便于操作人員可遠(yuǎn)距離操作機(jī)床。采用總線連接，接線方便，信號(hào)電纜易于更換，信號(hào)質(zhì)量穩(wěn)定可靠，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，即插即用；適用范圍廣，滿足用戶個(gè)性化要求。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號(hào)】CN104965461
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510388383
【發(fā)明人】謝淑蓮, 王祎, 徐建春, 徐全文
【申請(qǐng)人】武漢華中數(shù)控股份有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月3日