開放式數字控制器的製作方法

2023-05-30 22:02:11

專利名稱：開放式數字控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數字控制器，尤其涉及一種用於控制各種工具機或機械加工的數字控制器。
背景技術：
市場上已有的用於控制各種工具機或機械加工的數字控制器，都是專用的控制器。它按照配套適用的工具機或機械專門設計和製造。對於不同類型工具機的數字控制器不能互換。尤其對現有生產中使用的工具機，如果對控制器的控制要求需要稍作變動的話，一般難以實現，只能調換數字控制器。
而且，現有數字控制器的控制核心中央控制板是專門為此種要求設計的專用電路板，適用面較窄，生產批量上不去，因此成本較高。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種開放式數字控制器，它不僅性能指標更優，而且對不同類型工具機的數字控制器具有互換性，適合批量生產，降低生產成本。
本實用新型所提供的一種開放式數字控制器，用於工具機或機械數字控制，其特徵在於它包括一機箱，在該機箱的面板上布有帶電源插座的電源開關板、軟盤插口和至少一個接口卡插口，在該機箱內設有微機主板、至少一個接口卡、電源模塊、硬碟和軟盤驅動器，其中微機主板，其上設有若干個用來插接口卡的周邊元件擴展總線插槽，用作控制核心，接收來自數控器外圍設備的操作面板或數控鍵盤發來的指令、數據進行處理和加工，同時將處理的結果通過接口卡發出控制信號至外圍的驅動單元，驅動被控制的工具機或機械的坐標軸和主軸，進行協同的動作，以指定的速度加工出符合要求的工件；至少一個接口卡，按照周邊元件擴展總線格式設置，插在微機主板的周邊元件擴展總線插槽上，用於所述微機主板與外圍輸入/輸出模塊和各驅動單元的信號聯繫，以構成用戶需要的系統；電源模塊，通過所述機箱面板上的帶電源插座的電源開關板從市電得到電流，轉換後向微機主板供電；硬碟和軟盤驅動器，連接在微機主板上，軟盤主要用於該控制器與外界的信息傳遞與交換，硬碟則用於保存相應的軟體信息，包括作業系統，相應的控制軟體，數控加工程序。
上述的開放式數字控制器，在微機主板的周邊元件擴展總線插槽上還插有網卡，用於網絡通訊，實現該數字控制器的上網功能。
上述的開放式數字控制器，在所述的微機主板上，配置有標準的微型計算機接口，即PS/2(用於鍵盤滑鼠)接口，USB(通用串行總線)接口，RS232(串行)接口，和VGA(視頻圖形陣列)接口，分別用於連接外圍設備。
採用了上述的技術解決方案，即標準化的軟硬體平臺，使本數字控制器具有全面的開放性。可與各種國際上通行的或標準的通信總線連接；可設計和連接各種標準或個性化的操作設備和人機界面；配套不同的工具機或機械，其基本結構不變，只改變通訊接口板的規格和控制軟體。因此，本實用新型便於批量生產，降低成本。若對現有生產中使用的工具機的控制要求需要稍作某些改動的話，非常便捷。控制量增加時，可在基本系統上擴充，帶若干根模擬量和數字量軸。另外，本實用新型還具有遠程診斷和遠程控制的功能。


圖1是本實用新型的外形結構圖；圖2是本實用新型的電路板的連接接線圖。
具體實施方式
由圖1、圖2所示，本實用新型的實施例，即用於車床數字控制的開放式數字控制器，包括一機箱1，在該機箱1的面板上布有帶電源插座的電源開關板3、軟盤插口4、一網線插口11和若干個接口卡插口9，以及為連接各種微機主板2的外圍設備(如數控鍵盤，滑鼠，印表機，顯示器等)還配置的標準微型計算機接口，即PS/2(用於鍵盤滑鼠)接口5，USB(通用串行總線)接口6，RS232(串行)接口7，和VGA(視頻圖形陣列)接口8。
在該機箱1內設有微機主板2、一網卡18、若干個接口卡19、電源模塊16、硬碟和軟盤驅動器17。
微機主板2，其上設有若干個用來插接口卡19和網卡18的PCI(周邊元件擴展)總線插槽10，用作控制核心，接收來自數控器外圍設備的操作面板12或數控鍵盤13發來的指令、數據進行處理和加工，同時將處理的結果通過接口卡發出控制信號至外圍的驅動單元15，驅動被控制的工具機或機械的坐標軸和主軸，進行協同的動作，以指定的速度加工出符合要求的工件。本微機主板可根據設計要求選購市場上銷售的通用工控微機主板(帶CPU和內存)，如ATX主扳。
若干個接口卡19，按照PCI接口總線格式設置，插在微機主板的PCI接口總線插槽10上，分別用於微機主板2與外圍輸入/輸出模塊14和各驅動單元15的信號聯繫，以構成用戶需要的系統。本接口卡19可採用德國PA公司生產的Superbus(超總線)卡。
電源模塊16，通過機箱1面板上的帶電源插座的電源開關板3從市電得到電流，轉換後向微機主板2供電。開關電源根據設計功率從市場選購。
硬碟和軟盤驅動器17，連接在微機主板上。硬碟選用希捷公司的酷魚U6，軟碟機選用索尼公司的3.5寸軟碟機。
網卡18插在微機主板2的PCI(周邊元件擴展)總線插槽10上，用於網絡通訊(如網際網路)，實現數字控制器的上網功能，同時，配以相應的軟體，使得本數字控制器具有遠程診斷和遠程控制功能。本網卡18可選用聯想公司基於Realtek8139晶片的TP-Link網卡。
綜上所述，本實用新型控制核心採用市售的通用工業控制微機的主板，配以標準的總線接口板或通訊接口板構成，將它與操作界面和驅動單元連接即可構成數控系統。因此有利於降低成本，並利用通用微機豐富的軟硬體資源。
權利要求1.一種開放式數字控制器，用於工具機或機械數字控制，其特徵在於它包括一機箱(1)，在該機箱(1)的面板上布有帶電源插座的電源開關板(3)、軟盤插口(4)和至少一個接口卡插口(9)，在該機箱(1)內設有微機主板(2)、至少一個接口卡(19)、電源模塊(16)、硬碟和軟盤驅動器(17)，其中微機主板(2)，其上設有若干個用來插接口卡(19)的周邊元件擴展總線插槽(10)，用作控制核心，接收來自數控器外圍設備的操作面板(12)或數控鍵盤(13)發來的指令、數據進行處理和加工，同時將處理的結果通過接口卡發出控制信號至外圍的驅動單元(15)，驅動被控制的工具機或機械的坐標軸和主軸，進行協同的動作，以指定的速度加工出符合要求的工件；至少一個接口卡(19)，按照周邊元件擴展總線格式設置，插在微機主板的周邊元件擴展總線插槽(10)上，用於所述微機主板(2)與外圍輸入/輸出模塊(14)和各驅動單元(15)的信號聯繫，以構成用戶需要的系統；電源模塊(16)，通過所述機箱(1)面板上的帶電源插座的電源開關板(3)從市電得到電流，轉換後向微機主板(2)供電；硬碟和軟盤驅動器(17)，連接在微機主板上，軟盤主要用於該控制器與外界的信息傳遞與交換，硬碟則用於保存相應的軟體信息，包括作業系統，相應的控制軟體，數控加工程序。
2.根據權利要求1所述的一種開放式數字控制器，其特徵在於在所述微機主板(2)的周邊元件擴展總線插槽(10)上還插有網卡(18)，用於網絡通訊，實現該數字控制器的上網功能。
3.根據權利要求1或2所述的一種開放式數字控制器，其特徵在於在所述的微機主板(2)上，配置有標準的微型計算機接口，即鍵盤、滑鼠接口(5)，通用串行總線接口(6)，串行接口(7)，以及視頻圖形陣列接口(8)，分別用於連接外圍設備。
專利摘要一種開放式數字控制器，用於工具機或機械數字控制，包括設置在機箱內的微機主板、至少一個接口卡、電源模塊、硬碟和軟盤驅動器。微機主板上設有若干個PCI接口總線插槽，用作控制核心；接口卡按照PCI接口總線格式設置，用於微機主板與外圍輸入輸出模塊和各驅動單元的信號聯繫，以構成用戶需要的系統；電源模塊向微機主板供電；硬碟和軟盤驅動器連接在微機主板上。本實用新型採用標準化的軟硬體平臺，從而具有全面的開放性，可與各種通行的或標準的通信總線連接；配套不同的工具機或機械，其基本結構不變，只需改變通訊接口板的規格和控制軟體。因此，便於批量生產，降低成本。另外，非常方便於對控制要求的改動。
文檔編號G05B19/18GK2639937SQ0321064
公開日2004年9月8日 申請日期2003年9月15日 優先權日2003年9月15日
發明者徐志明, 楊家榮, 周吉, 胡綱衡 申請人:上海電氣(集團)總公司研究中心