一種數(shù)控機(jī)床電子手輪485通訊轉(zhuǎn)接頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及數(shù)控車(chē)床、銑床、加工中心等手輪控制，用于對(duì)刀、定位等精準(zhǔn)控制，要求其快速響應(yīng)，抗干擾性強(qiáng)，不丟脈沖信號(hào)；尤其是一種數(shù)控機(jī)床電子手輪485通訊轉(zhuǎn)接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控機(jī)床使用普遍，電子手輪是其不可或缺的部件，常規(guī)電子手輪具有脈沖發(fā)生器、軸選開(kāi)關(guān)、倍率開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、使能開(kāi)關(guān)與連接線(xiàn)等組成。用于數(shù)控機(jī)床的手動(dòng)控制，具有正反轉(zhuǎn)功能，可變速，可對(duì)常見(jiàn)的數(shù)控機(jī)床X/Y/Z等五軸控制，具有急停機(jī)功能。
[0003]手搖脈沖發(fā)生器可產(chǎn)生A與/A，B與/B兩級(jí)脈沖信號(hào)，用以確定機(jī)床軸的運(yùn)行速度與方向；軸選開(kāi)關(guān)用以確定控制XYZ45之某根軸，同時(shí)只能控制一根軸運(yùn)行；倍率開(kāi)關(guān)具有O、1、2、3、4四個(gè)檔位，分別對(duì)應(yīng)于關(guān)、I倍、1倍、100倍、1000倍，用以確定電機(jī)運(yùn)行速度比例，使能開(kāi)關(guān)起安全作用，使用時(shí)一手按下開(kāi)關(guān)保持閉合，一手搖動(dòng)手搖脈沖發(fā)生器，用以避免操作工不小心碰到脈沖發(fā)生器而引起誤操作；急停開(kāi)關(guān)串聯(lián)于控制電路，用于緊急停車(chē)，作用于所有倍率和軸選條件。
[0004]現(xiàn)有電子手輪連接線(xiàn)線(xiàn)數(shù)較多，常見(jiàn)23線(xiàn)與27線(xiàn)兩種，因使用環(huán)境機(jī)油較多，易老化，拉扯較多，連接線(xiàn)一根線(xiàn)或多根線(xiàn)斷路為最常見(jiàn)故障，此時(shí)，必需整根線(xiàn)束更換，專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，維修成本較高。485通訊是常用的工業(yè)控制總線(xiàn)，具有線(xiàn)束簡(jiǎn)單、抗干擾性較強(qiáng)的特點(diǎn)，十分適合使用在電子手輪這種單主機(jī)單從機(jī)系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提出一種數(shù)控機(jī)床電子手輪485通訊轉(zhuǎn)換接頭，可減少連接線(xiàn)根數(shù)從二十多根至四根，即+5V電源回路兩根和485兩根，從而減化線(xiàn)束安裝和延長(zhǎng)線(xiàn)束使用壽命的目的。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:一種數(shù)控機(jī)床電子手輪485通訊轉(zhuǎn)接頭，其特征在于:包括發(fā)送端和接收端；所述的發(fā)送端與接收端之間通過(guò)485通訊總線(xiàn)相連接；所述的發(fā)送端具有發(fā)送端口電路；所述的發(fā)送端口電路與電子手輪線(xiàn)束相連接；所述的接收端具有接收端口電路；所述的接收端口電路通過(guò)485通訊芯片與發(fā)送端口電路相連接。
[0007]進(jìn)一步的說(shuō)，本實(shí)用新型所述的發(fā)送端口電路包括單片機(jī)、輸入端子、隔離光耦以以485通訊芯片；所述的單片機(jī)將來(lái)自于手輪的脈沖與開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)經(jīng)隔離光偶隔離后，再由485通訊芯片轉(zhuǎn)化為通訊信號(hào)發(fā)出給接收端口電路的另一個(gè)485通訊芯片。
[0008]在進(jìn)一步的說(shuō)，本實(shí)用新型所述的接收端口電路接受發(fā)送端口電路發(fā)出的485通訊信號(hào)后，再由單片機(jī)轉(zhuǎn)化為手輪的開(kāi)關(guān)量與手搖脈沖信號(hào)，然后通過(guò)輸出端口發(fā)送至機(jī)床端原接手輪連接線(xiàn)各端子，并將原接到手輪的+24V使能信號(hào)發(fā)送到機(jī)床的NC控制端。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:裝置集成化程度高，主要由電子芯片及周邊電路組成；體積小，安裝方便，不需要改動(dòng)機(jī)床和電子手輪原電路；大大減少連接導(dǎo)線(xiàn)根線(xiàn)，連接線(xiàn)不易因拉扯而斷路，從而減少使用和維修成本；工作可靠，采用工業(yè)控制中的成熟芯片，性能穩(wěn)定；抗干涉能力強(qiáng)，響應(yīng)快；附加生產(chǎn)成本較低。
【附圖說(shuō)明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]圖1:發(fā)送端和接收端連接圖；
[0012]圖2:電子手輪線(xiàn)束定義圖；
[0013]圖3:發(fā)送端口電路板設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖；
[0014]圖4:接受端口電路板設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖；
[0015]圖5:發(fā)送端程序框圖；
[0016]圖6:接受端程序框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0018]附圖1中，微處理器輸出的R/D信號(hào)直接控制SP485R芯片的發(fā)送器/接受器使能，R/D為“I”時(shí)發(fā)送器有效，微處理器向RS495總線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，R/D信號(hào)為“O”則接收器有效，微處理器接收來(lái)自485總線(xiàn)數(shù)據(jù)字節(jié)。R1R2用于保證無(wú)連接的485芯片處于空閑狀態(tài)提高RS485節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)可靠性，R3R6為終端電阻，以防止信號(hào)反射，R4R5安全電阻防止一端芯片短路造成網(wǎng)絡(luò)其它電路損壞，C1C2L1L2起抗干擾作用。連接線(xiàn)總共只有四根，分別是 VCC、GND、485+、485 —。
[0019]附圖2中，Al為脈沖發(fā)生器，用以產(chǎn)生A與/A，B與/B兩級(jí)脈沖信號(hào)；S1為急停開(kāi)關(guān)，S2S3為左右使能開(kāi)關(guān)，S4為五軸軸選開(kāi)關(guān)，S5為具有X0/X1/X10/X100/X1000五檔位編碼倍率開(kāi)關(guān)。采用485轉(zhuǎn)換接口后，圖中的+24V供電改為+5V供電，即線(xiàn)2與線(xiàn)11相連，線(xiàn)I與線(xiàn)12相連，目的是:滿(mǎn)足控制芯片的電壓需求和減少手輪連接線(xiàn)數(shù)量。
[0020]附圖3為發(fā)送端口電路板設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖，Ul為單片機(jī)，P0、P1、P2輸入端子與手輪各線(xiàn)連接如圖所示，D3D4D5為隔離光偶，U2為485通訊芯片。單片機(jī)將來(lái)自于手輪的脈沖與開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)經(jīng)光偶隔離，再由485芯片轉(zhuǎn)化為通訊信號(hào)發(fā)出給機(jī)床接受端的485芯片。
[0021]附圖4為接受端口電路板設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖，U4接受U2的485信號(hào)，再由單片機(jī)U3轉(zhuǎn)化為手輪的開(kāi)關(guān)量與手搖脈沖信號(hào)，然后再如圖由各輸出端口發(fā)送至機(jī)床端原接手輪連接線(xiàn)各端子，端口 Pl.5經(jīng)光偶D9將原接到手輪的+24V使能信號(hào)發(fā)送到機(jī)床NC控制端。
[0022]附圖5與6為兩個(gè)單片機(jī)的程序控制框圖，Ul對(duì)開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，采用掃描法，讀入寄存器，在滿(mǎn)足條件的情況下，手輪脈沖經(jīng)485發(fā)送。而U3在U4有輸入脈沖的情況下，先向輸出端口輸出開(kāi)關(guān)量，再發(fā)送脈沖數(shù)據(jù)。
[0023]本實(shí)用新型在不對(duì)原機(jī)床電路和原電子手輪進(jìn)行任何變動(dòng)的情況下，可簡(jiǎn)單安裝本485通訊轉(zhuǎn)換接頭，可仍然演用原線(xiàn)束，但可將原二十幾根導(dǎo)線(xiàn)，在始端與末端五根線(xiàn)并成一根，即實(shí)際使用四根導(dǎo)線(xiàn)，因此連接線(xiàn)斷線(xiàn)可能性大為降低，顯著提高連接線(xiàn)的使用壽命；在線(xiàn)束使用損壞后更換新線(xiàn)束時(shí)，也可只選用四芯電纜，以減少維修成本。
[0024]以上說(shuō)明書(shū)中描述的只是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】，各種舉例說(shuō)明不對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了說(shuō)明書(shū)后可以對(duì)以前所述的【具體實(shí)施方式】做修改或變形，而不背離實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)控機(jī)床電子手輪485通訊轉(zhuǎn)接頭，其特征在于:包括發(fā)送端和接收端；所述的發(fā)送端與接收端之間通過(guò)485通訊總線(xiàn)相連接；所述的發(fā)送端具有發(fā)送端口電路；所述的發(fā)送端口電路與電子手輪線(xiàn)束相連接；所述的接收端具有接收端口電路；所述的接收端口電路通過(guò)485通訊芯片與發(fā)送端口電路相連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床電子手輪485通訊轉(zhuǎn)接頭，其特征在于:所述的發(fā)送端口電路包括單片機(jī)、輸入端子、隔離光耦以以485通訊芯片；所述的單片機(jī)將來(lái)自于手輪的脈沖與開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)經(jīng)隔離光偶隔離后，再由485通訊芯片轉(zhuǎn)化為通訊信號(hào)發(fā)出給接收端口電路的另一個(gè)485通訊芯片。3.如權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控機(jī)床電子手輪485通訊轉(zhuǎn)接頭，其特征在于:接收端口電路接受發(fā)送端口電路發(fā)出的485通訊信號(hào)后，再由單片機(jī)轉(zhuǎn)化為手輪的開(kāi)關(guān)量與手搖脈沖信號(hào)，然后通過(guò)輸出端口發(fā)送至機(jī)床端原接手輪連接線(xiàn)各端子，并將原接到手輪的+24V使能信號(hào)發(fā)送到機(jī)床的NC控制端。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床電子手輪485通訊轉(zhuǎn)接頭，包括發(fā)送端和接收端；所述的發(fā)送端與接收端之間通過(guò)485通訊總線(xiàn)相連接；所述的發(fā)送端具有發(fā)送端口電路；所述的發(fā)送端口電路與電子手輪線(xiàn)束相連接；所述的接收端具有接收端口電路；所述的接收端口電路通過(guò)485通訊芯片與發(fā)送端口電路相連接。本實(shí)用新型裝置集成化程度高，主要由電子芯片及周邊電路組成；體積小，安裝方便，不需要改動(dòng)機(jī)床和電子手輪原電路；大大減少連接導(dǎo)線(xiàn)根線(xiàn)，連接線(xiàn)不易因拉扯而斷路，從而減少使用和維修成本；工作可靠，采用工業(yè)控制中的成熟芯片，性能穩(wěn)定；抗干涉能力強(qiáng)，響應(yīng)快；附加生產(chǎn)成本較低。
【IPC分類(lèi)】G05B19/18
【公開(kāi)號(hào)】CN204631563
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520347934
【發(fā)明人】潘天堂, 周洪如, 陳新, 陳加平
【申請(qǐng)人】常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月26日