彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)，包括繞線機(jī)構(gòu)、連接機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)以及拋光頭，所述繞線機(jī)構(gòu)通過牽引線牽引拋光頭在彎管中以拋光液為介質(zhì)拋光彎管內(nèi)表面，繞線機(jī)構(gòu)中的繞線軸由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，通過控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)可實現(xiàn)牽引線的收放，通過控制彎管被加工件兩端繞線機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)聯(lián)動，實現(xiàn)拋光頭在彎管內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，拋光裝置的控制系統(tǒng)采用以PMC6496運(yùn)動控制器為核心，步進(jìn)電機(jī)為執(zhí)行元件的控制系統(tǒng)。通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器信號輸入端輸入的脈沖數(shù)量和頻率可方便實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的角度和速度控制。
【專利說明】
彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及拋光領(lǐng)域，具體是一種彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，彎管類零件無論是在人們的日常生活領(lǐng)域，還是工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都得到了廣泛的運(yùn)用，但同時由于生產(chǎn)技術(shù)水平等的限制也帶來了一些問題。彎管類零件內(nèi)表面光整度不夠容易加速零件腐蝕，汽車尾噴管內(nèi)表面光整度不夠易造成喘振，降低能源利用率，造成環(huán)境污染等，這些問題都越來越受到人們的關(guān)注，也急需得到解決。其中，對彎管內(nèi)表面進(jìn)行精密拋光這一方法就可以有效提高彎管內(nèi)表面的光整度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決彎管內(nèi)表面精密拋光裝置自動控制的問題，本發(fā)明提供一種彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)，能夠使拋光裝置的操作變得簡單易行，有效提高彎管內(nèi)表面的光整度。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)，包括控制器、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊，所述步進(jìn)電機(jī)包括第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)，具體鏈接關(guān)系為:
[0005]所述第一步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器端口 DIR-、DIR+, PLS-、PLS+分別與控制器的DIR4-、DIR4+、PUL4-、PUL4+端口連接，A+、A-、B+、B-端口與第一步進(jìn)電機(jī)相連，增量式編碼器位于第一步進(jìn)電機(jī)的尾部，增量式編碼器、集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的電源端口和電源地分別與控制器的5V電源輸出端口和電源地端口連接，增量式編碼器的A、B輸出端口分別與集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的A相、B相輸入端口連接，集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的輸出端口 A+、A-、B+、B-分別與控制器的編碼器輸入端口 A+、A-、B+、B-連接，
[0006]所述第二步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器端口 DIR-、DIR+, PLS-、PLS+分別與控制器的DIR1-、DIRl+, PUL1-、PULl+端口連接，A+、A-、B+、B-端口與第二步進(jìn)電機(jī)相連。
[0007]所述控制器為PMC6496型運(yùn)動控制器，
[0008]所述步進(jìn)電機(jī)I尾部自帶一增量式編碼器，步進(jìn)電機(jī)I的型號為86GYBP80-400，
[0009]所述步進(jìn)電機(jī)2的型號為85BYGH8840，
[0010]所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的型號為DM860A。
[0011]所述集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的型號為SYN5007B。
[0012]所述第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)能夠正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、聯(lián)動、聯(lián)動正轉(zhuǎn)、聯(lián)動反轉(zhuǎn)、自動、停止功能，對應(yīng)按鈕分別與控制器的IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7、IN8、IN9端口連接。
[0013]本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于:控制器編程簡單，控制功能實現(xiàn)簡單方便，控制精度高，系統(tǒng)可擴(kuò)展性和可移植性強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明所述的彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)的控制流程圖。
[0015]圖2為本發(fā)明所述的彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)的第一步進(jìn)電機(jī)I控制系統(tǒng)框圖。
[0016]圖3為本發(fā)明所述的彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)的第二步進(jìn)電機(jī)2控制系統(tǒng)框圖。
[0017]圖4為本發(fā)明所述的彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)的接線圖。

【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方案。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明所述的彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)，包括控制器、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器、集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊，所述步進(jìn)電機(jī)包括第一步進(jìn)電機(jī)I和第二步進(jìn)電機(jī)2，具體鏈接關(guān)系為:
[0020]所述第一步進(jìn)電機(jī)I的驅(qū)動器端口 DIR-、DIR+、PLS-、PLS+分別與控制器的DIR4-、DIR4+、PUL4-、PUL4+端口連接，A+、A-、B+、B-端口與第一步進(jìn)電機(jī)I相連，增量式編碼器位于第一步進(jìn)電機(jī)I的尾部，增量式編碼器、集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的電源端口和電源地分別與控制器的5V電源輸出端口和電源地端口連接，增量式編碼器的A、B輸出端口分別與集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的A相、B相輸入端口連接，集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的輸出端口 A+、A-、B+、B-分別與控制器的編碼器輸入端口 A+、A-、B+、B-連接，
[0021]所述第二步進(jìn)電機(jī)2的驅(qū)動器端口 DIR-、DIR+、PLS-、PLS+分別與控制器的DIR1-、DIRl+, PUL1-、PULl+端口連接，A+、A-、B+、B-端口與第二步進(jìn)電機(jī)2相連。
[0022]所述控制器為PMC6496型運(yùn)動控制器，
[0023]所述第一步進(jìn)電機(jī)I尾部自帶一增量式編碼器，步進(jìn)電機(jī)I的型號為86GYBP80-400，
[0024]所述第二步進(jìn)電機(jī)2的型號為85BYGH8840，
[0025]所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的型號為DM860A。
[0026]所述集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的型號為SYN5007B。
[0027]所述第一步進(jìn)電機(jī)1、第二步進(jìn)電機(jī)2能夠正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、聯(lián)動、聯(lián)動正轉(zhuǎn)、聯(lián)動反轉(zhuǎn)、自動、停止功能，對應(yīng)按鈕分別與控制器的IN1、IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7、IN8、IN9端口連接。
[0028]工作原理及過程:
[0029]控制系統(tǒng)的控制流程如圖2所示，在啟動自動運(yùn)行控制按鈕前，需要通過連接在步進(jìn)電機(jī)I后面的編碼器來檢測拋光頭運(yùn)動一個拋光行程所需要的脈沖數(shù)，用于設(shè)定自動運(yùn)行時步進(jìn)電機(jī)主動或從動運(yùn)行的脈沖數(shù)。帶編碼器的第一步進(jìn)電機(jī)I的控制系統(tǒng)框圖如圖3所示。第二步進(jìn)電機(jī)2的控制系統(tǒng)框圖如圖4所示。由于編碼器的輸出為集電極輸出，而控制器的編碼器信號輸入為差分輸入，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，所以在此處運(yùn)用一個集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊，將編碼器的輸出轉(zhuǎn)換成差分信號輸入控制器。集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的電源端口和電源地分別與控制器的5V電源輸出端口和電源地端口連接，集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的A相、B相輸入端口分別與增量式編碼器的A、B輸出端口連接，集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的輸出端口 A+、A-、B+、B-分別與控制器的編碼器輸入端口 A+、A-、B+、B-連接。
[0030]拋光裝置在進(jìn)行自動運(yùn)行前，拋光行程脈沖數(shù)的檢測需要第一步進(jìn)電機(jī)I和第二步進(jìn)電機(jī)2都要具有單獨(dú)的點(diǎn)動功能，即兩個步進(jìn)電機(jī)都可以單獨(dú)正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)牽引線的自由收放。檢測行程脈沖數(shù)前，需將一端繞線機(jī)構(gòu)的牽引線穿過彎管被加工件；然后通過夾緊機(jī)構(gòu)固定彎管被加工件，連接好拋光頭并將其置于彎管被加工件的一端入口處，控制兩端步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動使?fàn)恳€慢慢成拉緊狀態(tài)；接著按下聯(lián)動按鈕使?fàn)恳€牽引拋光頭從彎管的一端運(yùn)動到另一端，控制器記錄該聯(lián)動過程編碼器反饋的脈沖數(shù)，將其設(shè)定為自動模式下單行程運(yùn)動的脈沖數(shù)；最后將連接機(jī)構(gòu)連接到彎管被加工件，使彎管被加工件與拋光裝置連成一個溶腔，向內(nèi)充入拋光介質(zhì)，按下自動按鈕即可自動運(yùn)行。
[0031]拋光裝置的繞線機(jī)構(gòu)通過牽引線牽引拋光頭在彎管中以拋光液為介質(zhì)拋光彎管內(nèi)表面。繞線機(jī)構(gòu)中的繞線軸由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，通過控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)牽引線的收放。通過控制被加工彎管件兩端繞線機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)聯(lián)動實現(xiàn)拋光頭在彎管內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。
【權(quán)利要求】
1.一種彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器、步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器以及集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊，所述步進(jìn)電機(jī)包括第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)，具體鏈接關(guān)系為: 所述第一步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器端口 DIR-、DIR+, PLS-、PLS+分別與控制器的DIR4-、DIR4+、PUL4-、PUL4+端口連接，A+、A-、B+、B-端口與第一步進(jìn)電機(jī)相連，增量式編碼器位于第一步進(jìn)電機(jī)的尾部，增量式編碼器、集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的電源端口和電源地分別與控制器的5V電源輸出端口和電源地端口連接，增量式編碼器的A、B輸出端口分別與集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的A相、B相輸入端口連接，集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的輸出端口 A+、A-、B+、B-分別與控制器的編碼器輸入端口 A+、A-、B+、B-連接， 所述第二步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器端口 DIR-、DIR+, PLS-、PLS+分別與控制器的DIR1-、DIRl+, PUL1-、PULl+端口連接，A+、A-、B+、B-端口與第二步進(jìn)電機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器為PMC6496型運(yùn)動控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)I尾部自帶一增量式編碼器，步進(jìn)電機(jī)I的型號為86GYBP80-400。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)2的型號為85BYGH8840。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的型號為DM860A。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)，其特征在于，所述集電極轉(zhuǎn)差分輸出模塊的型號為SYN5007B。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎管內(nèi)表面精密拋光裝置控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一步進(jìn)電機(jī)和第二步進(jìn)電機(jī)能夠正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、聯(lián)動、聯(lián)動正轉(zhuǎn)、聯(lián)動反轉(zhuǎn)、自動、停止功能，對應(yīng)按鈕分別與控制器的INK IN2、IN3、IN4、IN5、IN6、IN7、IN8、IN9端口連接。
【文檔編號】B24B51/00GK104493718SQ201510006603
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月6日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月6日
【發(fā)明者】羅劍偉, 曾盛綽 申請人:廣西大學(xué)