一种电子凸轮的控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103439915A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103439915103439915A(43)申请公布日2013.12.11(21)申请号201310351598.4(22)申请日2013.08.13(71)申请人山东科技大学地址266590山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号(72)发明人王吉岱梁存仙孙爱芹陈广庆张兆建孙建王智伟鲍伟(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人王连君(51)Int.Cl.G05B19/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称一种电子凸轮的控制方法(57)摘要本发明公开了一种电子凸轮的控制方法，其包括用作控制模块的处理器、用作通讯模块的单片机，以及执行单元；其中，用作控制模块的处理器接收传感器信号，结合设定的参数，通过运算输出控制信号到I/O电路；用作通讯模块的单片机通过RS232接口与触摸屏通信，接收来自触摸屏的控制指令和相关数据，上述控制模块和通讯模块之间通过TTL电平信号联络；执行单元包括伺服驱动器和伺服电机；用作控制模块的处理器对电子凸轮的速度与加速度分别使用三次函数与二次函数进行运动轨迹控制。本发明的电子凸轮的控制方法，其加工精度高、运动灵活且平滑，能大幅提高生产效率，适用于包装、纺织、印刷等工业领域。CN103439915ACN103495ACN103439915A权利要求书1/1页1.一种电子凸轮的控制方法，包括用作控制模块的处理器、用作通讯模块的单片机、触摸屏，以及执行单元；其特征在于，所述用作控制模块的处理器接收传感器信号，结合设定的参数，通过运算输出控制信号到I/O电路；所述用作通讯模块的单片机其外围电路主要由RS232串口通信电路、电平转换电路构成；所述用作通讯模块的单片机通过RS232接口与所述触摸屏通信，接收来自触摸屏的控制指令和相关数据；所述用作控制模块的处理器和所述用作通讯模块的单片机之间通过TTL电平信号通信；所述执行单元包括伺服驱动器及由其驱动的伺服电机；所述执行单元负责接收所述用作控制模块的处理器的命令，并通过所述伺服电机执行。所述用作控制模块的处理器对所述电子凸轮的速度与加速度分别使用三次函数与二次函数进行运动轨迹控制。2.根据权利要求1所述的电子凸轮的控制方法，其特征在于，所述用作控制模块的处理器以主流嵌入式处理器微处理器为核心，包括FLASH存储器、SDRAM存储器和由复位芯片组成的复位电路，其外围功能电路包括有传感器信号处理电路、电机驱动电路；所述通讯模块以89C52单片机为核心，包括串口通信电路和5V转3.3V电路；所述执行单元包括三台伺服驱动器及由其驱动的三台伺服电机。3.根据权利要求2所述的电子凸轮的控制方法，其特征在于，所述用作通讯模块的单片机基于80C51单片机搭建。4.根据权利要求1-3任一所述的电子凸轮的控制方法，其特征在于，所述用作通讯模块的单片机与所述触摸屏之间基于ModbusRTU协议进行通信。2CN103439915A说明书1/4页一种电子凸轮的控制方法技术领域[0001]本发明属于工业自动化控制领域，具体地说，涉及一种电子凸轮的控制方法。背景技术[0002]电子凸轮是在机械凸轮的基础上发展起来的，其基本概念是一套数字控制系统在没有传统机械凸轮存在的情况下，通过编制控制程序，让该数控系统精密的模拟凸轮工作曲线，而完成相应的机械动作，即由一套数字控制系统完成了凸轮机构的运动规律，是典型的机电一体化系统。与机械凸轮相比，电子凸轮几乎能够实现任意的凸轮曲线且不受机械结构的约束。同时电子凸轮在精度、柔性、生产效率、速度和加速度限制等方面有非常明显的优势。[0003]中国专利申请CN102650862A公开了一种可编程逻辑控制器的电子凸轮控制系统及方法，其通过FPGA模块获得节点处的主轴位置数据与主轴当前位置之差和从轴位置数据与从轴已输出脉冲数之差，并据此控制从轴动作，不仅节省了可编程逻辑控制器的资源，而且大大提高了电子凸轮的控制精度。其所需要解决的技术问题是，可编程逻辑控制器在实现电子凸轮的主轴和从轴啮合动作关系时占用较多CPU资源，并影响可编程逻辑控制器的扫描周期和电子凸轮的控制精度的问题。[0004]中国专利申请CN200820179638.6公开了一种内含电子凸轮控制系统的可编程控制器，其针对可编程控制器与电子凸轮模块或电子凸轮控制器分离设置所致控制器系统的可靠度和使用便利性差的技术问题，通过将可编程控制单元及电子凸轮控制单元系同时设置在控制核心芯片内，使得可编程控制单元及电子凸轮控制单元可共享相关控制单元，减少线路复杂设置所产生的相互干扰，从而达到节省空间、简化控制并