直驱刀架专用控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种直驱刀架专用控制器，它包括：副控制板，所述副控制板与上位机相连，所述副控制板接收所述上位机发出的刀位指令，并根据所述上位机发出的刀位指令得到位置指令；主控制板，所述主控制板与所述副控制板相连，所述主控制板与电机相连接，所述主控制板用于对电机的电流进行采样获得电流采样信号以及接收电机编码器所反馈的信号，所述主控制板接收所述副控制板发出的位置指令，并根据所述副控制板发出的位置指令、电机编码器所反馈的信号以及电流采样信号产生PWM驱动信号给电机，从而控制电机的旋转。本实用新型专利技术通过将两块控制板集成在一起对电机进行控制，极大地提高了直驱刀架控制的效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种直驱刀架专用控制器，属于刀架控制

技术介绍
目前，伺服刀架即用伺服驱动器拖动伺服电机去带动刀架，与传统液压刀架相比，它有转速高、定位准、价格便宜的优势。国内伺服刀架的概念是近几年才提出来，所以市场上的成熟产品并不多。国外有几家驱动器技术成熟的厂家有专门针对伺服刀架开发的产品，例如意大利的Baruffaldi、日本的三菱等。国内开发应用的产品基本都是以国外普通伺服驱动器为主体，在驱动器外部加一个PLC(可编程控制器)或单片机，是一种包含了上位机、PLC和驱动器的控制结构，PLC与上位机通过I/O口通讯获得目标刀位数，PLC再把刀位数转换成给驱动器的指令脉冲数来实现伺服刀架驱动器的功能。现有的伺服刀架主要分三种工作模式：(1)回零模式，当系统第一次上电时，必须进行回零模式操作，以找到刀架上的第一工位。回零模式时，在刀盘的底座上安装一个接近开关，在旋转的刀盘上安装一个感应头，刀盘旋转一圈，感应头经过接近开关一次，每当感应头经过接近开关时，零点信号电路导通，驱动器根据此信号确定第一工位的位置。(2)自动模式，刀架根据上位机的指令，运行到不同的工位，以便进行工件加工。自动模式时，驱动器通过与上位机连接的I/O信号，接收目标刀位，计算目标刀位与当前刀位的差值，通过上述差值与每工位的脉冲数的乘积，计算出需要运行的总脉冲数，并变换成周期指令运行，再通过软件内部的指令平滑处理，就可以快速平稳的到达目标工位。(3)手动模式，在手动模式下按住换刀按钮，刀架就一直旋转，松开按钮后，刀架运行到最近的工位停止。手动模式主要是加工前调试用。手动模式时，根据上位机下发的使能信号来运行停止，有使能信号则驱动器内部自动发送一个工位的脉冲，发送完成则判断是否还有使能信号，有则继续发送一个工位的脉冲，直到使能信号取消。现有的伺服刀架所存在的缺点是：(1)由于需要根据感应头的信号来确定第一工位需要调节零点补偿参数，且要多次调节才能补偿到位；使用中如果感应头发生松动，则紧固感应头后，需要再次调整零点补偿参数。因此，现有伺服刀架需要安装接近开
关与感应头，安装调试麻烦。(2)驱动器不能根据工作状况的变化自动调节控制参数，从而在伺服刀架的自动运行中，驱动器的参数保持不变，当刀架中液体的流量与压力发生一定范围的变化时，会对刀盘的运行到位时间产生影响。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种直驱刀架专用控制器，它通过将两块控制板集成在一起对电机进行控制，极大地提高了直驱刀架控制的效率。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种直驱刀架专用控制器，它包括：副控制板，所述副控制板与上位机相连，所述副控制板接收所述上位机发出的刀位指令，并根据所述上位机发出的刀位指令得到位置指令；主控制板，所述主控制板与所述副控制板相连，所述主控制板与电机相连接，所述主控制板用于对电机的电流进行采样获得电流采样信号以及接收电机编码器所反馈的信号，所述主控制板接收所述副控制板发出的位置指令，并根据所述副控制板发出的位置指令、电机编码器所反馈的信号以及电流采样信号产生PWM波驱动信号给电机，从而控制电机的旋转。进一步为了使其通过以太网平台实时和控制器交换电机控制参数，让本控制器能够根据工作状况的的变化自动调节控制参数，从而使控制器为自动化提供便利，所述副控制板还通过以太网与监控主机相连，所述主控制板还用于对电机的电机运行参数进行采集，并将采集的电机运行参数传递给副控制板，所述副控制板再将电机运行参数通过以太网发送给监控主机，监控主机根据接收到的电机运行参数产生电机控制参数，监控主机再将电机控制参数通过副控制板回传至主控制板，主控制板根据电机控制参数调整控制电机的运行状态。进一步提供了一种副控制板与以太网的连接方式，直驱刀架专用控制器还包括扩展板，所述副控制板与扩展板相连，扩展板再与以太网相连。进一步，所述扩展板上设置有以太网接口模块，所述副控制板通过以太网接口模块与扩展板相连。进一步提供了一种副控制板与上位机的连接方式，直驱刀架专用控制器还包括扩展板，所述副控制板与扩展板相连，扩展板再与上位机相连。所述扩展板上设置有USB接口模块和RS485接口模块，所述副控制板通过USB接口模块或RS485接口模块与扩展板相连。采用了上述技术方案后，本技术具有以下的有益效果：1、本技术的直驱刀架专用控制器是专门为驱动伺服刀架而设计的控制器，它能够根据上位机的换刀要求驱动刀架的电机，以达到控制伺服刀架进行手动换刀、自动换刀、刀架回零等动作，而且由于采用绝对值位置信号来确定第一工位从而不需调节零位位置，并可以进行当前刀位码反馈等操作，极大地提高了数控机床刀架控制的效率，本技术使伺服刀架采用上位机与控制器相结合的模式成为可能，相比于现有伺服刀架省去了PLC或者单片机的部分，节约成本并提高了可靠性。2、本技术通过以太网平台实时和控制器交换电机控制参数，让本控制器能够根据工作状况的的变化自动调节控制参数，从而使控制器为自动化提供便利。附图说明图1为本技术的直驱刀架专用控制器的控制原理图。具体实施方式为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明。如图1所示，一种直驱刀架专用控制器，它包括：副控制板，所述副控制板与上位机相连，所述副控制板接收所述上位机发出的刀位指令，并根据所述上位机发出的刀位指令得到位置指令；主控制板，所述主控制板与所述副控制板相连，所述主控制板与电机相连接，所述主控制板用于对电机的电流进行采样获得电流采样信号以及接收电机编码器所反馈的信号，所述主控制板接收所述副控制板发出的位置指令，并根据所述副控制板发出的位置指令、电机编码器所反馈的信号以及电流采样信号产生PWM波驱动信号给电机，从而控制电机的旋转。所述副控制板还通过以太网与监控主机相连，所述主控制板还用于对电机的电机运行参数进行采集，并将采集的电机运行参数传递给副控制板，所述副控制板再将电机运行参数通过以太网发送给监控主机，监控主机根据接收到的电机运行参数产生电机控制参数，监控主机再将电机控制参数通过副控制板回传至主控制板，主控制板根据电机控制参数调整控制电机的运行状态。如图1所示，直驱刀架专用控制器还包括扩展板，所述副控制板与扩展板相连，扩展板再与以太网相连。如图1所示，所述扩展板上设置有以太网接口模块，所述副控制板通过以太网接口模块与扩展板相连。如图1所示，直驱刀架专用控制器还包括扩展板，所述副控制板与扩展板相连，扩展板再与上位机相连。如图1所示，所述扩展板上设置有USB接口模块和RS485接口模块，所述副控制板通过USB接口模块或RS485接口模块与扩展板相连。本技术具有以下的优点：1、本技术的直驱刀架专用控制器是专门为驱动伺服刀架而设计的控制器，它能够根据上位机的换刀要求驱动刀架的电机，以达到控制伺服刀架进行手动换刀、自动换刀、刀架回零等动作，而且由于采用绝对值位置信号来确定第一工位从而不需调节零位位置，并可以进行当前刀位码反馈等操作，极大地提高了数控机床刀架控制的效率，本技术使伺服刀架采用上位机与控制器相结合的模式成为可能，相比于现有伺服刀架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直驱刀架专用控制器，其特征在于，它包括：副控制板，所述副控制板与上位机相连，所述副控制板接收所述上位机发出的刀位指令，并根据所述上位机发出的刀位指令得到位置指令；主控制板，所述主控制板与所述副控制板相连，所述主控制板与电机相连接，所述主控制板用于对电机的电流进行采样获得电流采样信号以及接收电机编码器所反馈的信号，所述主控制板接收所述副控制板发出的位置指令，并根据所述副控制板发出的位置指令、电机编码器所反馈的信号以及电流采样信号产生PWM波驱动信号给电机，从而控制电机的旋转。

【技术特征摘要】
1.一种直驱刀架专用控制器，其特征在于，它包括：副控制板，所述副控制板与上位机相连，所述副控制板接收所述上位机发出的刀位指令，并根据所述上位机发出的刀位指令得到位置指令；主控制板，所述主控制板与所述副控制板相连，所述主控制板与电机相连接，所述主控制板用于对电机的电流进行采样获得电流采样信号以及接收电机编码器所反馈的信号，所述主控制板接收所述副控制板发出的位置指令，并根据所述副控制板发出的位置指令、电机编码器所反馈的信号以及电流采样信号产生PWM波驱动信号给电机，从而控制电机的旋转。2.根据权利要求1所述的直驱刀架专用控制器，其特征在于：所述副控制板还通过以太网与监控主机相连，所述主控制板还用于对电机运行参数进行采集，并将采集的电机运行参数传递给副控制板，所述副控制板再将电机运行参数通过以太网发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建明，王小成，吴华平，
申请(专利权)人：江苏宏达数控科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32