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控制电路篇

发布时间:2012/6/18 19:49:57 访问次数:2625

    雕刻机控制的工作原理是:计算机10DG2C11把设计与排版的信息转化成能驱动步进电机或伺服电机的脉>中信号,生成X、Y、Z三轴的雕刻走刀路径。雕刻机上的高速旋转雕刻头的刀具,按照生成的走刀路径,对固定于主机工作台上的加工材料进行切削,即可雕刻出在计算机中设计的各种平面或立体的浮雕图形及文字,实现雕刻自动化作业。这些复杂的运动都是由电路控制的。
    雕刻机工作需要1台计算机、1个接口板、几个电源、3个步进电机驱动器、1个主轴电机,以及一些开关限位和按钮。图1为雕刻机工作系统的配置图。
    其中,计算机就是普通的有并口或者USBO的计算机,接口板用于连接计算机与电机驱动器。根据雕刻机软件不同,接口板有并口输出和USB口输出两种。并口接口板
    好的接口板对雕刻机正常工作很重要。图2所示是一个功能很强的并口接口板,可以输出最多6个轴的步进电机信号、5个输入信号,或者直接接3个继电器,还可以接变频器,控制主轴转速。电路采用了74244芯片来进行信号隔离和增强处理,输入部分采用了光电耦合器。USB口接口板
    图3是一款USB控制的GNG控制板电路,笔者根据这个电路制作的实物如图4所示。主轴电机
    主轴电机可以选择径向跳动小的直流龟机,也可以直接使用电磨(图5),图1雕刻机工作系统配置图时间工作,但价格较贵。业余的情况下,笔者觉得用直流电机很实惠。
    雕刻机的三轴运动是由电机转动丝杆进行的,运动的电机可以是步进电机和伺服电机,伺服电机运行速度快,可以实现闭环控制,但成本高,业余制作驱动器很难。步进电机价格低,小电流的电机驱动器有驱动一体模块,外围元件简单,业余情况下很容易制作成功,一个驱动电路仅50元左右。以前的L298、TA8435芯片现在已经停产,代替它们且性能超过它们的芯片现有很多。作者推荐使用TB6560芯片制作步进电机驱动电路,这个芯片很适合57两相步进电机的驱动。
    TB6560是东芝公司推出的低功耗、高集成两相混合式步进电机驱动芯片。其主要特点有:内部集成双全桥MOSFET驱动,最高耐压40V,单相最大输出电流3.5A(峰值);具有整步、1/2、1/8、1门6细分方式;内置温度保护芯片,温度大于iso℃时自动断开所有输出;具有过流保护,采用HZP25封装。
    TB6560步进电机驱动电路信号采用高速光耦隔离,增加了自动半流控制、细分和衰减拨码开关选择功能。脉>中信号和电源有指示,加有8个续流二板管保护芯片。

                   

    雕刻机控制的工作原理是:计算机10DG2C11把设计与排版的信息转化成能驱动步进电机或伺服电机的脉>中信号,生成X、Y、Z三轴的雕刻走刀路径。雕刻机上的高速旋转雕刻头的刀具,按照生成的走刀路径,对固定于主机工作台上的加工材料进行切削,即可雕刻出在计算机中设计的各种平面或立体的浮雕图形及文字,实现雕刻自动化作业。这些复杂的运动都是由电路控制的。
    雕刻机工作需要1台计算机、1个接口板、几个电源、3个步进电机驱动器、1个主轴电机,以及一些开关限位和按钮。图1为雕刻机工作系统的配置图。
    其中,计算机就是普通的有并口或者USBO的计算机,接口板用于连接计算机与电机驱动器。根据雕刻机软件不同,接口板有并口输出和USB口输出两种。并口接口板
    好的接口板对雕刻机正常工作很重要。图2所示是一个功能很强的并口接口板,可以输出最多6个轴的步进电机信号、5个输入信号,或者直接接3个继电器,还可以接变频器,控制主轴转速。电路采用了74244芯片来进行信号隔离和增强处理,输入部分采用了光电耦合器。USB口接口板
    图3是一款USB控制的GNG控制板电路,笔者根据这个电路制作的实物如图4所示。主轴电机
    主轴电机可以选择径向跳动小的直流龟机,也可以直接使用电磨(图5),图1雕刻机工作系统配置图时间工作,但价格较贵。业余的情况下,笔者觉得用直流电机很实惠。
    雕刻机的三轴运动是由电机转动丝杆进行的,运动的电机可以是步进电机和伺服电机,伺服电机运行速度快,可以实现闭环控制,但成本高,业余制作驱动器很难。步进电机价格低,小电流的电机驱动器有驱动一体模块,外围元件简单,业余情况下很容易制作成功,一个驱动电路仅50元左右。以前的L298、TA8435芯片现在已经停产,代替它们且性能超过它们的芯片现有很多。作者推荐使用TB6560芯片制作步进电机驱动电路,这个芯片很适合57两相步进电机的驱动。
    TB6560是东芝公司推出的低功耗、高集成两相混合式步进电机驱动芯片。其主要特点有:内部集成双全桥MOSFET驱动,最高耐压40V,单相最大输出电流3.5A(峰值);具有整步、1/2、1/8、1门6细分方式;内置温度保护芯片,温度大于iso℃时自动断开所有输出;具有过流保护,采用HZP25封装。
    TB6560步进电机驱动电路信号采用高速光耦隔离,增加了自动半流控制、细分和衰减拨码开关选择功能。脉>中信号和电源有指示,加有8个续流二板管保护芯片。

                   

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