一种多轴运动控制结构及其控制方法技术

本发明专利技术提供了一种多轴运动控制结构包括主机控制单元、压力数据处理单元、运动控制单元，所述主机控制单元分别与压力数据处理单元、运动控制单元相连。随着智能化的发展，触控屏实现了大量的普及和应用，而在触控屏出厂前，需要利用触控检测设备进行触控测试，以确保触控屏能够正常使用。而现有的触控检测设备多采用PLC、基于PC的运动控制卡控制，导致成本较高，特别是采用基于PC的运动控制卡时，由于需要配带PCI接口的台式电脑，导致触控检测设备占用空间大，使用不方便。本发明专利技术通过设置压力数据处理单元，使多轴运动控制结构可以进行压力采集，实现多轴运动结构的压力信息采集功能。

A multi axis motion control structure and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种多轴运动控制结构及其控制方法
本专利技术属于电子
，涉及一种电子控制技术，特别是涉及一种多轴运动控制结构及其控制方法。
技术介绍
随着智能化的发展，触控屏实现了大量的普及和应用，而在触控屏出厂前，需要利用触控检测设备进行触控测试，以确保触控屏能够正常使用。而现有的触控检测设备多采用PLC、基于PC的运动控制卡控制，导致成本较高，特别是采用基于PC的运动控制卡时，由于需要配带PCI接口的台式电脑，导致触控检测设备占用空间大，使用不方便。
技术实现思路
本专利技术提供了一种多轴运动控制结构，用以降低占用空间，且实现压力数据的采集。本专利技术提供了一种多轴运动控制结构包括主机控制单元、压力数据处理单元、运动控制单元，所述主机控制单元分别与压力数据处理单元、运动控制单元相连。进一步地，所述主机控制单元包括ARM单片机。进一步地，所述压力数据处理单元包括运放LM358放大器。进一步地，所述运动控制单元包括运动控制芯片。更进一步地，所述ARM单片机为STM32单片机。更进一步地，所述运动控制芯片为TC6014运动控制器。进一步地，所述多轴运动控制结构还包括X轴马达、Y轴马达、Z轴马达，所述X轴马达、Y轴马达、Z轴马达分别与运动控制单元相连。本专利技术还公开一种上述多轴运动控制结构的控制方法为：主机控制单元控制压力数据处理单元进行压力数据的采集，并由主机控制单元将采集到的压力数据转换成压力值，主机控制单元进行运动数据的运算，在运算后控制运动控制单元，使其输出脉冲控制X、Y、Z轴的电机转动。进一步地，所述多轴运动控制结构还包括上位机，所述上位机与主机控制单元相连并进行数据交换。更进一步地，所述压力数据处理单元与Z轴马达相连，并采集Z轴马达运行数据。本专利技术相对于现有技术，通过设置压力数据处理单元，使多轴运动控制结构可以进行压力采集，实现多轴运动结构的压力信息采集功能。附图说明图1为本专利技术实施例结构框图；图2为本专利技术实施例X轴马达、Y轴马达、Z轴马达与压力传感器的俯视图；图3为本专利技术实施例X轴马达、Y轴马达、Z轴马达与压力传感器的主视图；图4为本专利技术实施例圆弧轨迹插补示意图；图5为本专利技术实施例步骤4的运行过程示意图；图6为本专利技术实施例插补点在X\Y轴坐标系计算过程示意图；图7为本专利技术实施例步骤2的运行过程示意图；图8为本专利技术实施例插补运行示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。本专利技术实施例公开了一种多轴运动控制结构包括主机控制单元、压力数据处理单元、运动控制单元，如图1所示，所述主机控制单元分别与压力数据处理单元、运动控制单元相连。可选的，所述主机控制单元包括ARM单片机。可选的，所述压力数据处理单元包括运放LM358放大器。可选的，所述运动控制单元包括运动控制芯片。特别的，所述ARM单片机为STM32单片机。特别的，所述运动控制芯片为TC6014运动控制器。可选的，所述多轴运动控制结构还包括X轴马达、Y轴马达、Z轴马达，所述X轴马达、Y轴马达、Z轴马达分别与运动控制单元相连。其中，Z轴马达还设有压力传感器，压力传感器通过压力数据处理单元的运放LM358放大器与ARM单片机相连，ARM单片机通过TC6014运动控制器分别与X轴马达、Y轴马达、Z轴马达相连。ARM单片机通过连接接口(可选为USB接口)与PC等上位机相连，实现数据传输。如图2、3所示，多轴运动控制结构还包括X轴直线运动机构1、Y轴直线运动机构2、Z轴升降运动机构3，X轴马达、Y轴马达、Z轴马达分别为X轴直线运动机构1、Y轴直线运动机构2、Z轴升降运动机构3的驱动装置，Y轴直线运动机构2安装在X轴直线运动机构1上，Z轴升降运动机构3安装在Y轴直线运动机构2上，压力传感器4安装在Z轴升降运动机构3上。在工作时，X轴直线运动机构1带动Y轴直线运动机构2进行X轴方向上的直线运动，Y轴直线运动机构2带动Z轴升降运动机构3进行Y轴方向上的直线运动，Z轴升降运动机构3带动压力传感器4进行升降，而压力传感器4在下降过程中监测压力变化。本专利技术相对于现有技术，通过设置压力数据处理单元，使多轴运动控制结构可以进行压力采集，实现多轴运动结构的压力信息采集功能，并利用运放LM358放大器增强压力信号，控制步进电机下压力度，提高多轴运动控制结构的控制精度。本专利技术实施例还公开一种上述多轴运动控制结构的控制方法，所述控制方法为：主机控制单元控制压力数据处理单元进行压力数据的采集，并由主机控制单元将采集到的压力数据转换成压力值，主机控制单元进行运动数据的运算，在运算后控制运动控制单元，使其输出脉冲控制X、Y、Z轴的电机转动。可选的，所述多轴运动控制结构还包括上位机，所述上位机与主机控制单元相连并进行数据交换。特别的，所述压力数据处理单元与Z轴马达相连，并采集Z轴马达运行数据。主机控制单元、压力数据处理单元、运动控制单元的具体工作分别如下：1、ARMSTM32F4主要负责与上位机(PC)交换数据，压力传感器的数据采集，控制TC6014运动控制单元输出脉冲信号及限位传感器的信号处理。2、ARMSTM32F4通过RS232与PC上位机进行通信交互数据。3、ARMSTM32F4通过ADC采集压力传感器LM358处理单元处理后的数据并转换成压力值后通过TC6014运动控制单元控制Z轴马达下压到设定的压力值后停止马达停止下压。4、ARMSTM32F4接收到PC上位机的控制数据后，经过处理后，控制TC6014运动控制单元输出脉冲信号来让X、Y轴做相应的直线、圆弧插补运动。本专利技术实施例ARMSTM32F4控制X轴直线运动机构1、Y轴直线运动机构2进行圆弧轨迹插补的方法，具体包括步骤如下：步骤1：如图4所示，确定圆弧轨迹的圆心位置及半径R；步骤2：如图4所示，以圆心位置作为坐标原点，建立X\Y轴坐标系；步骤3：如图4所示，设定设备在旋转固定角度下的插补频率；步骤4：如图4所示，根据插补频率确定各个插补点在X\Y轴坐标系中的位置；步骤5：如图4所示，在进行插补之前进行位置归零，本专利技术实施例中归零位置设置在第一象限处。驱动设备按照各个插补点在X\Y轴坐标系中的位置进行依次插补，实现圆弧轨迹插补。可选的，如图5所示，所述步骤4具体为，将X\Y轴坐标系中各点与半径R进行对比，确保是否在圆弧轨迹上；若在圆弧轨迹上，则设为插补点，并保留。特别的，所述步骤6中X\Y轴坐标系中各点是否在圆弧轨迹上的方法为：如图1所示，确定X\Y轴坐标系中点的坐标为(xm、ym)，该点与圆心的距离为Rm，计算该点的圆心偏差值Fm，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多轴运动控制结构，其特征在于，所述多轴运动控制结构包括主机控制单元、压力数据处理单元、运动控制单元，所述主机控制单元分别与压力数据处理单元、运动控制单元相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种多轴运动控制结构，其特征在于，所述多轴运动控制结构包括主机控制单元、压力数据处理单元、运动控制单元，所述主机控制单元分别与压力数据处理单元、运动控制单元相连。


2.根据权利要求1所述的多轴运动控制结构，其特征在于，所述主机控制单元包括ARM单片机。


3.根据权利要求1所述的多轴运动控制结构，其特征在于，所述压力数据处理单元包括运放LM358放大器。


4.根据权利要求1所述的多轴运动控制结构，其特征在于，所述运动控制单元包括运动控制芯片。


5.根据权利要求2所述的多轴运动控制结构，其特征在于，所述ARM单片机为STM32单片机。


6.根据权利要求4所述的多轴运动控制结构，其特征在于，所述运动控制芯片为TC6014运动控制器。


7....

【专利技术属性】
技术研发人员：薛明亮，张勇，李圆圆，郭锐，
申请(专利权)人：珠海博杰电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44