專利名稱：一種雙伺服繞線機(jī)單片機(jī)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種繞線機(jī)的控制裝置，特別是一種雙伺服繞線機(jī)單片機(jī)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(jī)、變壓器、繼電器等。在生產(chǎn)過程中，一般是由微機(jī)控制的自動繞線機(jī)來實(shí)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(jī)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(dá)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(jī)驅(qū)動，排線往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動軸也采用一個伺服電機(jī)，兩者運(yùn)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(jī)的控制器采用一體化設(shè)計(jì)，將所有電路都集成在一起，則系統(tǒng)復(fù)雜、維護(hù)困難、通用性差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種雙伺服繞線機(jī)單片機(jī)控制器。本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，接口電路簡單，維護(hù)方便，通用性好。本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種雙伺服繞線機(jī)單片機(jī)控制器，其特征在于包括單片機(jī)，單片機(jī)連接有兩路交流伺服電機(jī)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(jī)單片機(jī)控制器中，所述的兩路交流伺服電機(jī)控制模塊分別是第一交流伺服電機(jī)控制模塊和第二交流伺服電機(jī)控制模塊，所述的第一交流伺服電機(jī)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(jī)、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(jī)連接；所述的第二交流伺服電機(jī)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(jī)、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(jī)連接。前述的雙伺服繞線機(jī)單片機(jī)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(jī)單片機(jī)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(jī)單片機(jī)控制器中，所述的單片機(jī)是STC12C5A60PWM單片機(jī)。前述的雙伺服繞線機(jī)單片機(jī)控制器中，所述的單片機(jī)內(nèi)部含有4個定時(shí)/計(jì)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(jī)的信號計(jì)數(shù)。前述的雙伺服繞線機(jī)單片機(jī)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(jī)單片機(jī)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(diǎn)定位信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，以單片機(jī)為核心，選用通用型伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)以及傳感器，實(shí)現(xiàn)高精度控制。該雙伺服繞線機(jī)控制器的接口電路簡潔、可靠性高，適合于高精度繞線機(jī)控制系統(tǒng)的快速開發(fā)。本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)繞線機(jī)高效、精確的運(yùn)動控制，繞制出排列均勻、美觀的高質(zhì)量線圈。本實(shí)用新型還具有接口電路簡單、維護(hù)方便和通用性好的特點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)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(shí)用新型的矩陣鍵盤模塊的電路圖；圖4是本實(shí)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(jī)，2-第一伺服驅(qū)動器，3-第一伺服電機(jī)，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(jī)，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(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本實(shí)用新型限制的依據(jù)。實(shí)施例。一種雙伺服繞線機(jī)單片機(jī)控制器，構(gòu)成如圖I所示，包括單片機(jī)1，單片機(jī)I連接有兩路交流伺服電機(jī)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(jī)控制模塊分別是第一交流伺服電機(jī)控制模塊和第二交流伺服電機(jī)控制模塊，所述的第一交流伺服電機(jī)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(jī)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(jī)I連接；所述的第二交流伺服電機(jī)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(jī)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(jī)I連接。所述的顯示模塊12是液晶顯示模塊。所述的單片機(jī)I是STC12C5A60PWM單片機(jī)。STC12C5A60PWM單片機(jī)I內(nèi)部含有兩個16位的定時(shí)/計(jì)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(jī)STC12C5A60PWM (I)的TO引腳，方向信號I從第7腳輸出，接單片機(jī)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(jī)I內(nèi)部另含有兩個16位可編程計(jì)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(jī)3和第二伺服電機(jī)7的轉(zhuǎn)速或角位移，電機(jī)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(jī)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(shí)鐘線分別連接到單片機(jī)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(jī)交互的功能。本實(shí)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(shí)可以設(shè)定新的參數(shù)，或者繼續(xù)上一次工作時(shí)保留的參數(shù)。啟動繞線指令，單片機(jī)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(jī)單片機(jī)控制器，其特征在于包括單片機(jī)(1)，單片機(jī)(I)連接有兩路交流伺服電機(jī)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(jī)單片機(jī)控制器，其特征在于所述的兩路交流伺服電機(jī)控制模塊分別是第一交流伺服電機(jī)控制模塊和第二交流伺服電機(jī)控制模塊，所述的第一交流伺服電機(jī)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(jī)(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(jī)(I)連接；所述的第二交流伺服電機(jī)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(jī)(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(jī)(I)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙伺服繞線機(jī)單片機(jī)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(jī)單片機(jī)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(jī)單片機(jī)控制器，其特征在于所述的單片機(jī)(I)是STC12C5A60PWM單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙伺服繞線機(jī)單片機(jī)控制器，構(gòu)成包括單片機(jī)(1)，單片機(jī)(1)連接有兩路交流伺服電機(jī)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(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，接口電路簡單，維護(hù)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(yáng), 朱治君, 彭志輝 申請人:溫州大學(xué)