[实用新型]一种绕线机的嵌入式控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及绕线机领域,更具体地说，它涉及一种绕线机的嵌入式控制系统。

背景技术

绕线机，顾名思义是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器，是电气制造、纺织等行业重要的生产设备。为解决人工绕线生产效率低下、产品质量不稳定等问题，具有自动排线功能的数控绕线机应运而生,而此类设备多采用例如MCS-51此类简易型单片机进行控制，控制电路设计繁琐、编写程序和调试都相对复杂，且受微处理器性能的限制，难以做到高精度的绕线运动控制。传统的绕线机采用的是机械刹车系统和匝数计数器对绕线工作进行控制和计算，结构复杂，精度不够高。而国外高端精密绕线机的控制机构采用一体化设计，技术保密、价格昂贵，难以大规模引进应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种控制简单、精度高且易于推广使用的绕线机的嵌入式控制系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种绕线机的嵌入式控制系统，包括绕线机主轴机构、绕线机排线机构和接收并处理外围设备信号的嵌入式微处理器，嵌入式微处理器连接有计算机总线，所述外围设备包括有用于控制绕线机主轴机构旋转运动的第一运动控制卡和用于控制绕线机排线机构直线运动的第二运动控制卡，计算机总线与第一运动控制卡、计算机总线与第一运动控制卡均连接设置。

通过采用上述技术方案，由嵌入式微处理器通过两块高性能的运动控制卡实现了绕线的运动控制，避免了底层运动控制代码的编写和调试，控制更加简单，可完成精密的绕、排线动作。

本实用新型进一步设置为：所述主轴机构包括主轴、由第一运动控制卡控制的第一电机、由第一电机驱动旋转的主轴，所述主轴上设有用于检测主轴的旋转角位移和转速信号并反馈给嵌入式微处理器的旋转编码器。

通过采用上述技术方案，第一运动控制卡可精确控制第一电机减速直至停止，因此可以取消传统的机械刹车系统，旋转编码器的设置可将所检测到的信号反馈给嵌入式微处理器，实现速度的全闭环控制，同时每360度角位移，计数一次，作为绕线匝数的统计，取消了匝数计数器的设置后，还使得计数更加简单精确。

本实用新型进一步设置为：所述排线机构包括由第二运动控制卡控制的第二电机，第二电机连接有将电机的旋转运动转换为直线运动以便绕线机完成送线工作的转换机构，所述转换机构连接有检测位移信号和速度信号并反馈给嵌入式微处理器的位移传感器。

通过采用上述技术方案，位移传感器的设置可将所检测到的信号反馈给嵌入式微处理器，实现位移的全闭环控制。

本实用新型进一步设置为：所述的排线机构连接设置有可发出限位信号的第一光电接近开关和可发出位置原点定位信号的第二光电接近开关，所述第一光电接近开关和第二光电接近开关连接有用于接收限位信号和位置原点定位信号的开关输入接口，开关输入接口与计算机总线连接设置。

通过采用上述技术方案，第一光电接近开关和第二光电接近开关分别发出限位信号和位置原点定位信号，信号经开关输入接口传递给嵌入式微处理器，用于排线机构复位时的限位和归零定位检测。

本实用新型进一步设置为：所述的转换机构包括与第二电机联动连接的丝杆，所述丝杆上设有螺母，螺母连接有位移传感器和用于送线的送线机构。

通过采用上述技术方案，进一步确定了转换机构的结构设置方式，结构简单，操作方便。

本实用新型进一步设置为：所述外围设备还包括有人机交互模块，人机交互模块与计算机总线连接设置，所述人机交互模块为一套键盘、鼠标、显示器或触摸屏。

通过采用上述技术方案，进一步方便操作人员对绕线机进行操作。

本实用新型进一步设置为：所述外围设备还包括有可方便接入因特网以便远程对绕线机进行监控的网络通信模块，网络通信模块与计算机总线连接设置。

通过采用上述技术方案，实现了绕线机的网络化，可远距离操作，使用更加简单化、现代化。

本实用新型进一步设置为：所述开关输入接口连接有对其发出动作信号的按键控制开关组。

通过采用上述技术方案，按键控制开关组可根据工作需要，发出诸如启动、暂停、检测、复位等信号，再由开关输入接口传递给嵌入式微处理器，完成相关动作。

附图说明

图1为本实用新型一种绕线机的嵌入式控制系统实施例的结构示意图；

图2为主轴机构的结构示意图；

图3为排线机构的结构示意图。

具体实施方式