所屬領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機械加工領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用于高壓水射流切割機床上的單片機控制裝置。

背景技術(shù)

在我國的機械加工行業(yè)中，很多機床廠家采用多個中間繼電器、時間繼電器的互鎖來完成機床的控制，但采用繼電器太多，接線繁瑣，故障率高，而且不便維修。還有的機床廠家為了提高可靠性，采用進口的PLC(可編程序控制器)，如西門子、三菱、歐姆龍等品牌。但這些品牌的PLC的價格昂貴，且核心技術(shù)都控制在外國人手里，一旦出了故障需寄回原廠維修，不僅維修周期長，而且費用也很可觀。目前國內(nèi)還沒有機床廠家使用單片機技術(shù)來進行機床電器的自動化控制。而國產(chǎn)單片機芯片的性能越來越穩(wěn)定，功能也越來越強大，而價格越來越便宜。而且基于單片機開發(fā)的機床控制電路程序可隨時更新，響應(yīng)速度快，工作可靠，是今后機床控制的方向。

發(fā)明目的

本實用新型的目的在于設(shè)計一種單片機控制裝置，降低機床的故障率，減少電器控制的中間環(huán)節(jié)，提高機床的響應(yīng)速度，降低機床的生產(chǎn)成本。

技術(shù)方案

水切割機床控制裝置，分別由數(shù)控系統(tǒng)1、水切割機床4、高壓水發(fā)生裝置5、水切割機床電器控制裝置3組成，在數(shù)控系統(tǒng)1和水切割機床電器控制裝置3之間有一個單片機控制裝置2，數(shù)控系統(tǒng)1與水切割機床4以及高壓水發(fā)生裝置5之間的信號處理由單片機控制裝置2完成。

單片機控制裝置2的硬件由輸入接口電路7、輸入光耦隔離電路8、上電復(fù)位電路12、晶體振蕩電路13、AT89C51單片機9、輸出光耦隔離電路10、放大電路11、輸出接口電路組成14組成，開發(fā)專門用于水切割機床的單片機程序，使各硬件電路發(fā)揮各自的功能。

本單片機控制裝置的工作原理是這樣的：晶體振蕩電路13產(chǎn)生12M時鐘脈沖信號供單片機9使用，上電復(fù)位電路12保證單片機9在通電瞬間產(chǎn)生可靠的復(fù)位脈沖，使單片機9上電時能可靠復(fù)位。輸入接口電路7將外部的輸入信號處理后送到輸入光耦隔離電路10進行信號隔離，然后送AT89C51單片機9進行處理。單片機程序根椐各個輸入口信號的定義，輸出機床需要的信號，輸出信號經(jīng)輸出光耦隔離電路進行隔離后，再送入放大電路進行放大，去驅(qū)動機床完成各種動作。

優(yōu)點及效果：

本單片機控制裝置用于水切割機床運行穩(wěn)定可靠，控制靈活，柔性化程度高。而且此方案成本低廉，硬件電路總成本不過百元左右，而采用進口品牌PLC需要4000多元，每臺機床可節(jié)約4000元。不僅減少了對進口產(chǎn)品的依賴，而且提高了水切割機床的國產(chǎn)化程度。

附圖說明

圖1：本實用新型的方框圖

圖2：單片機控制裝置的方框圖

圖3：單片機控制裝置的輸入電路接口、輸出電路接口連線圖

實施方法：

下面結(jié)合附圖和具體實施方法對本實用新型作詳細(xì)說明：

如圖1、圖2所示，水切割機床控制裝置分別由數(shù)控系統(tǒng)1、水切割機床電器控制裝置3、高壓水發(fā)生裝置5、水切割機床4組成。在圖1中的數(shù)控系統(tǒng)1和水切割機床電器控制裝置3之間有一個單片機控制裝置2。數(shù)控系統(tǒng)1和水切割機床電器控制裝置3之間的信息交換處理都是由單片機控制裝置2來完成的。單片機控制裝置2分別由輸入接口電路7、輸入光耦隔離電路8、上電復(fù)位電路12、AT89C51單片機9、晶體振蕩電路13、輸出

光耦隔離電路10、放大電路11和輸出接口電路14組成。單片機控制裝置2內(nèi)的輸入接口電路7和輸出接口電路14的接線方法如圖3所示：數(shù)控系統(tǒng)1的接插件8J1的2、3、4腳分別接至輸入接口電路7的I0.2、I1.2、I1.3；5J2的3、4、5、10、12、14、16、13分別接至I1.0、I0.6、I0.7、I1.1、I0.3、Q2.4、Q2.5、Q2.6；5J3的1、2、5、12、14分別接至Q2.7、I0.0、I0.1、I0.5、I0.4。輸出接口電路14的1-18腳分別接至Q0.3、Q0.0、Q0.1、OF、AIR、SAND、Q1.4、Q1.5、Q1.0、Q1.1、Q1.2、Q1.3、Q2.4、Q2.5、Q2.6、Q2.7、Q0.2、Q0.4。水切割電器控制裝置3和輸入接口電路7的X+、X-、Y+、Y-、Z+、Z-、I2.4、I2.5、I2.6、I2.7相互對連。

各個線號的定義見附圖4。