[实用新型]一种无线胶装机控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线胶装机控制系统，属于打印机械技术领域。

背景技术

无线胶装机是一种集机、电、光一体的完成书刊装订的高精度、高技术设备，可用于装订书本、相册、便签簿、精装本等书籍，特别适合图文制作中心、图书馆、影楼、中小印刷企业、设计院、研究院、出版中心，政府机关、大型企业等机构的文件装订用途，配合高品质的输出工具及优质的印刷纸张，是短版快装书本、标书装订的最佳选择，胶装效果更能体现文件的专业水平。传统的胶装机主要由夹紧装置、进料装置、胶装装置、加热块、传感装置、外壳和控制系统组成，主要存在如下几个缺陷：

1、驱动夹紧装置、进料装置、胶装装置的各个电机驱动电路稳定差、噪声大、且效率低；

2、缺少人机交互界面，用户不能根据要求输出/输入各个指令。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种无线胶装机控制系统，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无线胶装机控制系统，具有稳定性好、噪声低、胶装质量好、效率高、功能多样等特点。

为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种无线胶装机控制系统，包括ARM主控单元，所述ARM主控单元分别与FPGA驱动单元、红外传感器、光电开关、继电器、加热块、热电偶和触摸屏相连，所述FPGA驱动单元通过恒流细分驱动单元分别与夹紧电机、进料电机和胶装电机相连；其中，所述ARM主控单元包括主控芯片，以及与主控芯片相连的电源电路、时钟电路、复位电路、并口显示接口、并口通信接口、JTAG 调试接口、串口调试接口、温控电路、传感器检测电路、背脊条检测电路和继电器控制电路。

作为优选，所述主控芯片采用ST（意法半导体）公司生产的STM32 系列芯片， 具体可以选择32 位基于 Cortex-M3 内核的 STM32F103ZET6，具有高性能、低成本、低功耗等特点，而且丰富的外设接口很好的支持了无线胶装机控制系统的开发。

所述FPGA 驱动单元采用Altera 公司生产的 Cyclone 系列芯片，具体可以选择型号为EP1C6T144C8N的芯片。Cyclone 系列芯片的特点是低功耗、低成本并且接口功能丰富，加上外围电路的配合，能很好的完成步进电机的控制。

所述恒流细分驱动单元包括电平转换电路、第一光电隔离电路、DAC电路、电压比较电路、滤波放大电路、第二光电隔离电路，以及分别用于驱动夹紧电机、进料电机和胶装电机的3个驱动芯片，电平转换电路先将FPGA驱动单元的 I/O 口的3.3V 的信号转换为5V 的信号，并通过第一光电隔离电路将前端与负载完全隔离，预先保存在 FPGA 驱动单元内的正余弦数值，通过 DAC 电路转换成模拟电压，步进电机两相绕组的反馈电流经过检测电阻变成反馈电压，然后经滤波放大电路，放大后的反馈电压再通过电压比较电路与所转换的模拟电压相比较，比较结果通过第二光电隔离电路反馈给 FPGA驱动单元，从而实现步进电机的恒流细分。

无线胶装机控制系统工作原理：加热块完成加热之后，先由夹紧装置固定要装订的书刊，通过光电开关、红外传感器和ARM主控单元计算出厚度，然后选择与之对应的背脊条，再从进料装置处插入背脊条，按下装订按钮后，控制系统按照工艺流程完成对书刊的装订，单册书刊的装订时间为 20秒。上述无线胶装机控制系统主要具有如下几个优点：

（1）由于装订流程的要求，电机需要频繁的启停，这就使得装订时间大大增加，装订时间的增加必然要影响装订效率，本是实用新型通过ARM主控单元、FPGA驱动单元以及恒流细分驱动单元实现综合控制和恒流细分驱动，各个电机的柔性加减速不仅能够保证系统的稳定性，还能缩短装订时间，达到快、准、稳的控制要求，保证无线胶装机的装订效率；

（2）通过并口触摸屏实现人机交互，触摸屏主要负责用户对各种装订参数的设置，同步显示机器的工作状态，让用户随时了解无线胶装机的工作情况，出现状况反馈给用户，图形界面操作形式降低了用户的操作难度，方便用户对胶装机进行操作，相对串口触摸屏，并口触摸屏便于开发出优美的交互界面，同时还能保证系统的稳定性；