[实用新型]嵌入式快走丝线切割机床控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种嵌入式快走丝电火花线切割机床控制系统。

背景技术

线切割加工的基本原理是利用移动的细小金属导线(铜丝或钼丝)作电极，对工件进行脉冲火花放电，通过计算机进给控制系统，配合一定浓度的水基乳化液进行冷却排屑，就可以对工件进行图形加工。电火花线切割机床按走丝速度分为低速走丝方式(俗称慢走丝)和高速走丝方式(俗称快走丝)，其中快走丝线切割机床与慢走丝线切割机床相比，由于其在性能价格比上的优势，以及它固有的技术特点，近年来被越来越多的用户所接受，是目前我国电加工行业的主导产品，是模具加工的主要设备。控制系统是快走丝线切割机床的核心部件，直接影响线切割机床的稳定性、可靠性和所加工出来的模具的各项指标。经过对现有快走丝线切割机床控制系统产品的调查和对现有专利文件的检索发现，目前市场上的控制系统大致可以分为两类：基于PC机的控制系统和单板机控制系统，单板机控制系统由于体积小、成本低廉和操作简单等优势占据了一定的市场份额；另一方面，单板机控制系统普遍存在数据传输误码率高和存储容量小等缺点，在加工轨迹复杂代码量大的图形时容易出错，市场上缺乏基于嵌入式技术的、可靠性高、存储容量大、加工数据传输方便、操作简单和成本低廉的快走丝线切割机床控制系统。

发明内容

一种嵌入式快走丝机床控制系统，该系统包含ARM7处理器(1)、LCD文字显示屏(2)、人机交互控制按钮模块(3)、LED数码管组显示模块(4)、机床电路接口(5)、SD存储卡插槽(6)、USB主从设备接口(7)、RS232串口(8)、机床控制按键(9)以及红外遥控接口(10)，其特征在于：

机床电路接口(5)由CPLD(5-1)、线切割加工状态检测电路(5-2)、电机驱动光耦隔离电路(5-3)、机床电气控制继电器电路(5-4)、ARM7-CPLD总线(5-5)和CPLD机床电机驱动电路接口(5-6)组成，CPLD(5-1)通过ARM7-CPLD总线(5-5)连接到ARM7处理器(1)上，ARM7处理器(1)通过ARM7-CPLD总线发送指令和数据给CPLD(5-1)，CPLD(5-1)对指令和数据进行解析，并通过CPLD机床电机驱动电路接口(5-6)控制电机驱动光耦隔离电路(5-3)，进而控制快走丝线切割机床电气控制柜(12)；ARM7处理器(1)直接控制机床电气控制继电器电路(5-4)，线切割加工状态检测电路(5-3)检测快走丝线切割机床电气控制柜(12)中高频加工电源的放电间隙并把结果反馈给ARM7处理器(1)。

所述控制系统通过机床电路接口(5)与快走丝线电火花切割机床电气控制柜(12)连接，进而控制快走丝电火花线切割机床(13)。

LCD文字显示屏(2)和人机交互控制按钮模块(3)共同完成加工过程中的人机交互任务，LED数码管组显示模块(4)实时显示加工坐标、间隙电压和切割速度等参数，机床控制按键(9)可以快捷地完成对机床的加工控制。

控制系统通过在SD存储卡插槽(6)中内置SD存储卡(15)，或通过USB主从设备接口(7)外接U盘(17)将SD卡或U盘中的加工代码读入到ARM7处理器(1)的内存中，或控制系统直接通过usb数据线和RS232串口线与基于Windows操作系统的PC机(16)相连进而将加工代码读入到ARM7处理器(1)的内存中。

控制系统上集成了红外遥控接口(10)，用户可以通过遥控器(14)来控制快走丝电火花线切割机床(13)的运行。

根据权利要求1所述的嵌入式快走丝机床控制系统，其中LED数码管组显示模块(4)包括CPLD(5-1)、CPLD-LED数码管电路接口(4-5)、间隙电压LED数码管(4-1)、切割速度LED数码管(4-2)、变频LED数码管(4-3)、X轴坐标LED数码管(4-4)和Y轴坐标LED数码管(4-6)；ARM7处理器(1)通过ARM7-CPLD总线发送LED数码管显示数据给CPLD(5-1)，CPLD(5-1)对数据进行处理后，通过CPLD-LED数码管电路接口(4-5)控制数码管组。

根据权利要求1所述的嵌入式快走丝机床控制系统，其中人机交互控制按钮模块(3)和机床控制按键(9)通过I2C总线和一根中断线连接到ARM7处理器(1)上，当键盘有输入时，人机交互控制按钮模块(3)和机床控制按键(9)产生中断信号，ARM7处理器(1)接收到中断信号后，通过I2C总线读取产生的键值，能够判断出相应的按键。