CN105068499A - 一种可用于数控机床人机交互的简易液晶显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可用于数控机床人机交互的简易液晶显示器，属于工业自动化控制领域的技术改进性发明，适用于高端数控机床的工作状态显示与跟踪控制。该液晶显示器主要由显示器铝壳、信号采集板、液晶显示板、玻璃盖板和连接线组成。该发明实现了对机床数据及状态的实时显示，包括对加工剩余时间、剩余工件、加工进度的显示；通过将该简易液晶显示器直接安装在数控机床上，使得人机交互更为直观，安装、布线方便；采用显示器铝壳、信号采集板、液晶显示板、玻璃盖板和连接线的组合安装方式，降低了液晶显示器的成本；通过玻璃盖板与显示器铝壳的密封安装，保证了本控制器的防水、防潮及美观性。
Description
技术领域
本发明属于工业自动化控制领域的技术改进性发明，适用于高端数控机床的工作状态显示与跟踪控制。
背景技术
目前市场上主流数控机床的工作状态及信息查询需要在数控系统中由专人查询，人机交互不直观；操作人员和生产现场管理人员很难在机床本体上直观的看到当前的工作信息，比如机床已完成、未完成的加工工件数量、完成当前加工工件所需要的时间及进度、加工任务是否存在异常现象及异常代码等。
各种人机交互显示器需要与机床之间建立各种总线通讯，如与西门子PLC建立Profibus通讯，与三菱PLC建立Modbus总线通讯，甚至需要使用各种嵌入式控制器，如PC等设备，因此存在成本高、通讯系统复杂、显示不直观等的问题；各种显示器需要安装在机床本体之外，存在占用空间、布线繁琐等问题。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提出一种可用于数控机床人机交互的简易液晶显示器。
用于数控机床人机交互的简易液晶显示器主要由显示器铝壳、信号采集板、液晶显示板、玻璃盖板和连接线组成。整个液晶显示器安装在显示器铝壳内，并通过该铝壳固定在机床上，连接线用于连接数控机床控制系统与信号采集板，信号采集板采集的数据进行隔离、滤波预处理后，通过串行总线连接至液晶显示板，最后将玻璃盖板安装在液晶显示板上方，并进行密封处理。
显示器铝壳：主要用于安装信号采集板、液晶显示板及玻璃盖板。具体尺寸见图1。
连接线：用于建立数控机床与信号采集板之间的数据交互。连接线的具体设计如图2：连接线为8芯带屏蔽软电缆线，其中与液晶显示器的连接头为直径为15mm的标准8芯防水插头，插头长度为44.5mm，整条电缆线长度为800mm。
电缆线中的8芯信号线定义为：棕色、白色、红色、蓝色、粉色、灰色、黄色、绿色；每芯信号线直径为1.25mm；棕色线连接24V电源正极，白色线连接电源负极，红色线连接triple信号1，蓝色线连接triple信号2，粉色线连接triple信号3，灰色线连接Data信号1，黄色线连接Data信号2，绿色线连接Data信号3。
信号采集板：通过4颗M3的螺丝安装于显示器铝壳，如图1安装孔1，2，3，4。信号采集板共有2组连接端子，如图3，其中端子1至8分别连接连接线中的1至8号信号线，端子9至16设计为2.54mm间距的排母，用于与液晶显示板的8芯2.54mm间距的排针相连。
液晶显示板：如图4所示，通过7颗M3的螺丝安装于显示器铝壳的安装孔5至11；本显示板分为3个显示部分，最上方用于显示剩余加工时间，由6个14段的LCD组成，每2个LCD分别显示剩余小时、剩余分钟、剩余秒；中间显示部分用于显示当前加工进度，由10个LED组成，显示加工工件完成的百分比；最下方用于显示剩余加工工件数，由4个14段的LCD组成。通过左侧的2.54mm间距排针与信号采集板相连，如图4所示，连接排针与安装孔2的位置尺寸为：19.5mm和4.7mm。
玻璃盖板：如图5所示，该玻璃盖板放置在显示器铝壳上方，其边缘通过硅胶与铝壳相连，起到密封及美观作用。具体尺寸见图5所示。
技术效果：
1、通过采用简易的液晶显示器实现了对机床数据及状态的实时显示，包括对加工剩余时间、剩余工件、加工进度的显示；
2、通过将该简易液晶显示器直接安装在数控机床上，使得人机交互更为直观，安装、布线方便；
3、采用显示器铝壳、信号采集板、液晶显示板、玻璃盖板和连接线的组合安装方式，降低了液晶显示器的成本；
4、通过玻璃盖板与显示器铝壳的密封安装，保证了本控制器的防水、防潮及美观性。
应用领域：
本数控机床人机交互的简易显示器可用于DMG所有数据机床中。
附图说明
图1为显示器铝壳外形图和工程图
图2为连接线和电缆线示意图
图3为信号采集板示意图
图4为液晶显示板外形尺寸图
图5为玻璃盖板示意图与尺寸图
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
本实施例提供的用于数控机床人机交互的简易液晶显示器主要由显示器铝壳、信号采集板、液晶显示板、玻璃盖板和连接线组成。整个液晶显示器安装在显示器铝壳内，并通过该铝壳固定在机床上，连接线用于连接数控机床控制系统与信号采集板，信号采集板采集的数据进行隔离、滤波预处理后，通过串行总线连接至液晶显示板，最后将玻璃盖板安装在液晶显示板上方，并进行密封处理。
下面结合附图，对实施例进一步的说明。
显示器铝壳主要用于安装信号采集板、液晶显示板及玻璃盖板。安装孔布局及尺寸如图1所示，显示器铝壳上有11个安装孔。信号采集板如图3所示，通过4颗M3的螺丝分别安装于图1所示显示器铝壳的安装孔1，2，3，4；如图4所示，液晶显示板通过7颗M3的螺丝安装于图1所示显示器铝壳的安装孔5至11；如图5所示，玻璃盖板放置在显示器铝壳上方，其边缘通过硅胶与铝壳相连，起到密封及美观作用。
连接线用于建立数控机床与信号采集板之间的数据交互。连接线的具体设计如图2所示：连接线为8芯带屏蔽软电缆线，其中与液晶显示器的连接头是直径为15mm的标准8芯防水插头，插头长度为44.5mm，整条电缆线长度为800mm。电缆线中的8芯信号线定义为：棕色、白色、红色、蓝色、粉色、灰色、黄色、绿色；每芯信号线直径为1.25mm；棕色线连接24V电源正极，白色线连接电源负极，红色线连接triple信号1，蓝色线连接triple信号2，粉色线连接triple信号3，灰色线连接Data信号1，黄色线连接Data信号2，绿色线连接Data信号3。
如图3所示，信号采集板共有2组连接端子，其中端子1至8分别连接图2所示连接线中的1至8号信号线，端子9至16设计为2.54mm间距的排母，用于与图4所示的液晶显示板的8芯、2.54mm间距的排针相连。
如图4所示，液晶显示板分为3个显示部分，最上方用于显示剩余加工时间，由6个14段的LCD组成，每2个LCD分别显示剩余小时、剩余分钟、剩余秒；中间显示部分用于显示当前加工进度，由10个LED组成，显示加工工件完成的百分比；最下方用于显示剩余加工工件数，由4个14段的LCD组成。，如图4所示，液晶显示板通过左侧的2.54mm间距排针与信号采集板相连，连接排针与安装孔2的位置尺寸为：19.5mm和4.7mm。
在本实施例中：
通过采用简易的液晶显示器实现了对机床数据及状态的实时显示，包括对加工剩余时间、剩余工件、加工进度的显示；
通过将该简易液晶显示器直接安装在数控机床上，使得人机交互更为直观，安装、布线方便：
采用显示器铝壳、信号采集板、液晶显示板、玻璃盖板和连接线的组合安装方式，降低了液晶显示器的成本；
通过玻璃盖板与显示器铝壳的密封安装，保证了本控制器的防水、防潮及美观性。
本实施例中的简易显示器可用于DMG所有数据机床中。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (5)
1.一种用于数控机床人机交互的简易液晶显示器，其特征在于，主要由显示器铝壳、信号采集板、液晶显示板、玻璃盖板和连接线组成。整个液晶显示器安装在显示器铝壳内，并通过该铝壳固定在机床上，连接线用于连接数控机床控制系统与信号采集板，信号采集板采集的数据进行隔离、滤波预处理后，通过串行总线连接至液晶显示板，最后将玻璃盖板安装在液晶显示板上方，并进行密封处理。
2.根据权利要求1所述的一种用于数控机床人机交互的简易液晶显示器，其特征在于，显示器铝壳主要用于安装信号采集板、液晶显示板及玻璃盖板。显示器铝壳上有若干安装孔，信号采集板通过螺丝安装于显示器铝壳的安装孔；液晶显示板通过螺丝安装于显示器铝壳的安装孔；玻璃盖板放置在显示器铝壳上方，其边缘通过硅胶与铝壳相连，起到密封及美观作用。
3.根据权利要求1所述的一种用于数控机床人机交互的简易液晶显示器，其特征在于，所述的连接线用于建立数控机床与信号采集板之间的数据交互。连接线为8芯带屏蔽软电缆线，其中与液晶显示器的连接头是直径为15mm的标准8芯防水插头。电缆线中的8芯信号线定义为：棕色、白色、红色、蓝色、粉色、灰色、黄色、绿色；每芯信号线直径为1.25mm；棕色线连接24V电源正极，白色线连接电源负极，红色线连接triple信号1，蓝色线连接triple信号2，粉色线连接triple信号3，灰色线连接Data信号1，黄色线连接Data信号2，绿色线连接Data信号3。
4.根据权利要求1所述的一种用于数控机床人机交互的简易液晶显示器，其特征在于，所述的信号采集板共有2组连接端子，其中端子1至8分别与连接线中的1至8号信号线连接，端子9至16设计为等间距的排母，用于与液晶显示板的8芯排针相连。
5.根据权利要求1所述的一种用于数控机床人机交互的简易液晶显示器，其特征在于，所述的液晶显示板分为3个显示部分，最上方用于显示剩余加工时间，由6个14段的LCD组成，每2个LCD分别显示剩余小时、剩余分钟、剩余秒；中间显示部分用于显示当前加工进度，由10个LED组成，显示加工工件完成的百分比；最下方用于显示剩余加工工件数，由4个14段的LCD组成。液晶显示板通过左侧的等间距排针与信号采集板相连。
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