[实用新型]数控机床程序输入器

说明书

本实用新型属于单片机控制的数据机床加工控制技术领域。

数控机床是由数控系统控制自动加工机械零件的，而数控系统的运行又依赖于人工借助计算机编制的加工程序。因此数控机床能否加工出符合要求的零件，其关键之一是数控系统能否正确地适时地接收加工程序。

传统的数控机床系统包括编程计算机、凿孔机、光电阅读机、数控系统及数控机床，其工作流程如图1所示。编程计算机根据加工零件图纸和加工工艺自动编制出加工程序，并通过凿孔机将程序穿制在专用的纸带上，然后由光电阅读机读出纸带上的程序，一条一条适时地送入数控系统，最后由数控系统去控制数控机床的刀具运动，从而加工出所需零件。

由图1可看出，从编程计算机到数控系统，程序需经三个环节：即凿孔机，纸带及光电阅读机，因此错误率较高。尤其是光电阅读机是一种机械运动结构，可靠性差，一直是该系统中的一个薄弱环节。

本实用新型的目的在于，为克服已有技术的不足之处，设计出一种程序输入器，直接接收编程计算机送出的指令，并直接输送给数控系统，省去了原有的三个环节(见图1的虚线部分)，不仅节省了设备，而且大大提高了系统的可靠性，同时还便于连网控制。而且可用于不同型号的机床。

本实用新型设计的这种数控机床程序输入器，其特征在于：由单片机及其外围电路组成的中央处理单元CPU，分别与CPU的数据总线、地址总线及控制总线相连的程序存储器、数据存储器、键盘信号输入控制电路、显示器控制电路、数控机床输入/输出信号控制电路，通过光电隔离电路与CPU相连与编程计算机相连的串行通讯接口，与数控系统相连的专用接口，通过接线端子与显示器驱动电路相连的显示器，通过接线端子与操作键盘信号驱动电路相连的键盘，以及固化在所说的程序存储器中的控制程序。最后还有相应的外围电路(包括单片机主频率发生电路、复位电路和掉电保护电路)。

本实用新型的工作原理如下：

本控制器以MCS8051系列单片机为主，与主频率(11.0952MHZ)发生电路和复位电路等外围电路组成了基本单片机中央处理单元CPU。而CPU的P0口作为地址/数据复用口使用，当P0口作为8位数据总线时，分别连接到程序存储器、数据存储器、键盘信号输入控制电路、液晶显示器控制电路、数控机床信号输出信号控制电路等的数据线上；当P0口作为地址总线时，经由锁存器产生地址总线的低8位，和由P2口(8位)和P1口的低四位经译码器译码后共同产生地址总线的高12位，一起组成了20位的地址总线，分别连接到程序存储器、数据存储器、键盘信号输入控制电路、液晶显示器控制电路、数控机床信号输出信号控制电路等的地址线上作为地址选通信号；CPU的控制信号ALE、PSEN、RD、WR和P1口高四位等作为控制总线信号分别连接到程序存储器、数据存储器、键盘信号输入控制电路、液晶显示器控制电路、数控机床信号输出信号控制电路、控制信号缓冲驱动电路等作为控制信号以控制各部分电路的运行；CPU的串行口端子RXD和TXD通过光电隔离电路后经一RS232/RS422信号转换电路后连接到串行接口端子上。

本机的控制程序已固化在程序存储器中。系统工作过程大致如下：首先，编程计算机(微机)通过串行通讯接口将机床加工程序传送给本机CPU，CPU将这些程序存放在本机数据存储器中。然后，由机床输入的控制信号通过连接端子(CN1)输入到控制信号缓冲驱动电路，并传送到CPU，控制CPU将数据存储器中的加工程序逐条的传送到输出锁存器，CPU控制其通过端子(CN1)输出到数控机床。CPU通过键盘信号输入控制电路和显示器控制电路分别控制键盘输入操作和显示器的工作。复位电路可随时使系统复位。系统掉电保护电路可以在系统掉电后保护数据存储器中的加工程序不被破坏，以便上电后继续使用。电池监测电路可监测电池当前的电压值。如果低于某一下限值，则电路报警，且发光二极管点亮，并由充电电路自动给电池充电。如果充电无效，液晶显示器显示报警信息，提示用户更换电池。

本实用新型长期运行可靠，传输速度高，存储容量大，有效地解决了长期困扰工厂的阅读机故障问题；同时不再需要从日本进口纸带坯带，节约外汇，有利于降低成本；且操作简单，由于直接与计算机联机，为日后工厂联网在技术和设备上都打下了良好的基础。

附图简要说明：

图1为已有技术系统示意框图。

图2为本实用新型实施例电路原理图。

图3为本实用新型实施例外型图。

本实用新型设计并研制出一种数控机床程序输入器实施例，如图2、3所示，结合附图详细说明如下：