CN1644315A - 剪板机、折弯机专用数字显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种剪板机、折弯机专用数字显示装置。其原理是采用编码器作为剪板、折弯机的后挡料、死挡块的位置的传感器，以单片机系统为核心控制器对后挡料、死挡块的位置进行测量。对后挡料和挡块轴的丝杆的螺距误差进行补偿处理，对后挡料轴丝杆螺母以及减速机构间存在影响加工精度的间隙提示操作者进行处理，对挡块轴丝杆螺母以及减速机构间存在影响加工精度的间隙进行补偿处理。由于对这些影响精度的误差进行了处理，使得显示的位置和实际的位置一致，保证了加工的精度。其内部集成了机床IO信号的处理；集成了时间继电器；加工工件的计数的功能。由于集成了剪板机、折弯机的专门功能和接口，使得系统的结构简化，提高整个系统的可靠性。

Description

剪板机、折弯机专用数字显示装置

技术领域

本发明涉及一种剪板机、折弯机专用显示装置。

背景技术

目前缺少针对剪板机、折弯机系统专用的显示装置。传统的位置显示装置虽可以显示轴的位置，但缺少针对剪板机、折弯机工况要求的测量处理、计件、延时要求和与机床的IO接口的位置显示装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种高集成度、低成本、具有剪板机、折弯机专用功能，具有丝杆间隙处理，螺距误差补偿，时间继电器功能的专用显示装置。

本发明由键盘显示电路，单片机和I/O接口电路构成，单片机与键盘显示电路、I/O接口电路相连接，I/O接口电路分别与挡块编码器、后挡料编码器、机床输入、机床输出相连接；

I/O接口电路中设置有多组EMI滤波器和光电隔离电路，单片机的输出信号经相应的光电隔离电路、EMI滤波器输出到机床；机床来的输入信号经相应的EMI滤波器、光电隔离电路输入到单片机；

挡块编码器信号和后挡料编码器信号分别经相应的EMI滤波器、倍频电路到输送到单片机；

单片机通过后挡料、死挡块的位置的测量，对后挡料和挡块轴的丝杆的螺距误差进行补偿处理，对后挡料轴丝杆螺母以及减速机构间存在影响加工精度的间隙提示操作者进行处理，对挡块轴丝杆螺母以及减速机构间存在影响加工精度的间隙进行补偿。

本发明所采用的单片机包括主控电路和控制模块两大部分，主控电路由复位电路，存储电路和可编程逻辑器件CPLD电路等组成；控制模块由初始化模块和运行模块组成。

所述初始化模块包括：

A.程序初始化模块，该模块用于初始化控制模块中各标志位、变量，清一些延时计数器，初始化编码器的位置；

B.中断初始化模块，该模块用于设定中断的方式、中断定时器的控制字；

C.数码管诊断模块，该模块用于将所用数码管全部点亮进行诊断；

D.参数初始化模块，该模块用于始初化控制模块的所有参数，恢复上次关机前的所有参数值。

除上述模块外，初始化模块还包括显示版本号模块，该模块用于在数码管诊断模块完成诊断后显示控制模块的版本号。

所述运行模块包括：

A.按键处理模块，该模块用于完成对键盘按键的读取和对按下的键进行相应操作的处理；

B.间隙处理模块，该模块首先对当前后挡料轴丝杆螺母以及减速机构间、挡块轴丝杆螺母以及减速机构间是否存在影响加工精度的间隙进行判断，当存在间隙时，对后挡料轴丝杆螺母以及减速机构间存在影响加工精度的间隙通过点亮键盘显示电路上的发光二极管来提示；对挡块轴丝杆螺母以及减速机构间存在影响加工精度的间隙进行补偿；

C.螺距误差补偿模块，该模块首先找出当前位置值对应的螺距误差补偿区间，然后根据参数初始化模块设置的参数，采用线性插值法补上相应的补偿值，由此得到螺距误差补偿过的位置值，实现对丝杆的螺距误差补偿；

D.时间继电器处理模块，该模块用于完成对输入/输出口的操作，若有输入信号并持续到输出时间到达后则给出输出信号，直到输入信号也没有的时候输出信号才停止，从而实现了时间继电器的功能；

E.显示编码器位置模块，该模块用于将从后挡料和挡块编码器端口读到的二进制数的脉冲数转化为用户设定的带小数点的十进制的位置值，并送给键盘显示电路显示；

F.定时中断模块，该模块用于完成对按键读取的扫描，并由此得到本次扫描后读取到的键值；对后挡料和挡块的位置值的刷新，即在每次的中断处理中都会对当前的后挡料和挡块的位置进行刷新一次，得到最新的位置值并送给显示编码器位置模块；对输出信号的延时计数以及其他的计数延时。

除上述模块外，运行模块还包括掉电处理模块，该模块用于掉电时对一些重要的参数，变量进行保存。

本发明给出的技术方案具有适合板材零件剪切，折弯加工过程中后档料，油缸中挡块位置的显示功能。其软件采用：参数输入与编辑，自诊断模式，当前位置示教设定，显示和补偿丝杆间隙，螺距补偿功能。

本发明的优点是，本显示装置不仅采用倍频电路提高编码器分辨率，从而从硬件测量上提高了测量的分辨率，而且针对丝杆间隙做了提示和补偿的处理；针对螺距不均的丝杆做了螺距误差补偿，保证实际的加工精度。本显示装置还具有时间继电器功能，剪料或折料计数功能。采用显示装置可以以较低成本的方式，实现剪板机、折弯机的单轴/双轴的位置的高精度显示，保证加工的精度。

附图说明

图1为本发明系统构成图。

图2为单片机主控电路电原理图。

图3为键盘显示电路电原理图。

图4为I/O接口电路电原理图。

图5为本发明单片机控制模块的示意图。

图6为本发明单片机控制软件的主程序流程图。

图7为按键处理流程图

图8为F键程序流程图

图9为间隙处理模块流程图

图10为螺距补偿模块流程图

图11为定时中断模块流程图

图12为时间继电器处理流程图

图13为掉电处理流程图

图14为显示编码器位置模块流程图

具体实施方式

下面结合附图结本发明作进一步详述。本实施例以折弯机为例，其系统构成，控制系统软件编程程序和各电路组成，电原理如附图1～14所示。

如图1所示，本发明由键盘显示电路，单片机和I/O接口电路构成，单片机与键盘显示电路、I/O接口电路相连接，I/O接口电路分别与挡块编码器、后挡料编码器、机床输入、机床输出相连接；

I/O接口电路中设置有四组EMI滤波器和光电隔离电路，单片机的输出信号经相应的光电隔离电路、EMI滤波器输出到机床；机床来的输入信号经相应的EMI滤波器、光电隔离电路输入到单片机；

挡块编码器信号和后挡料编码器信号分别经相应的EMI滤波器、倍频电路到输送到单片机。

如图2所示，单片机主控电路由复位电路，存储电路和可编程逻辑器件CPLD电路等组成。在复位电路中，单片机SST89C54(U1)的两个晶振管脚(第20引脚，第21引脚)分别接12M晶振的两端，这两端再各自连上30p(C6、C7)的电容，两个电容的另一端接到地线上。单片机的复位端口(第10引脚)与复位芯片MAX708(U11)的复位端口(第8引脚)相连接。这样便组成了单片机的最小系统。复位芯片MAX708的MR端口(第1引脚)接100K的电阻(R1)，电阻的另一端接+5V的电源端。PFI端口(第4引脚)接87K电阻(R3)，电阻另一端接+24V的电源。在PFI端口上还接了62K的电阻(R4)和100p的电容(C8)，它们的另一端都接到地线上。复位芯片的PFO端口(第5引脚)接到单片机的INT0端口(第14引脚)上。复位芯片的复位端口还连接100K的电阻(R2)，电阻的另一端接到+5V电源上。这样，当系统上电后，复位芯片的复位端口便会输出一个复位信号到单片机的复位端口，单片机开始复位，此时，单片机从晶振(Y2)管脚上获得晶振信号，单片机开始工作。此外，这部分电路还能起到掉电检测保护的作用。当复位芯片的PFI端检测到的电压低于2.5V时，在PFO端将输出一个信号传到单片机的INT0端口，由此进入外部中断。此时程序对部分参数进行保存，起到掉电检测保护的作用。

在存储电路中，单片机的第6引脚接到存储器芯片FM25040(U12)的片选CS(第1引脚)上，单片机的第8引脚接到FM25040的输入SI(第5引脚)上，单片机的第9引脚接到FM25040的时钟SCK(第6引脚)上，单片机的第3引脚接到FM25040的输出SO(第2引脚)上。另外，FM25040的WP，HOLD管脚(第3引脚，第7引脚)各接一个100K的电阻(R5、R6)，电阻的另一端接+5V电源。在工作时，由单片机的第6引脚(P1.4端口)来模拟FM25040的片选信号；由单片机的第8引脚(P1.6端口)来模拟FM25040的输入信号；由单片机的第9引脚(P1.7端口)来模拟FM25040的时钟信号；由单片机的第3引脚(P1.1端口)来模拟FM25040的输出信号。在存储时，由单片机的这四个端口模拟FM25040的信号对FM25040进行操作，包括存储数据和读取数据。

在CPLD的电路中，CPLD(U4)的第1，2，3引脚分别与接口电路中的YA，YB，YC信号相连接；CPLD的第44，43，42引脚分别与接口电路中的XA，XB，XC信号相连接。在工作时，从两个9针接口(J3包含)处读取的编码器信号经接口电路由上述的几个端口接入CPLD，然后CPLD对这些信号进行计数处理，然后由数据线传送到单片机中。CPLD的第32，33，34，35，36，37，40，41引脚依次接数据总线DB0～DB7。CPLD的第8，9，10，11，21引脚分别接地址总线AB3，AB2，AB4，AB5，AB15。CPLD的第12引脚接单片机的INT1端口(第15引脚)，第14，13引脚分别接读(WR)，写(RD)信号，第22，23，24，25引脚分别接键码选信号KEYCS，段码片选信号SEGCS，位码2片选信号SEGMTWOCS，位码1片选信号SEGONECS，CPLD根据从地址线和数据线的信号进行译码，并输出相应的译码信号。另外，CPLD的第4，5，26，29引脚分别为TDI，CLK，TMS，TDO管脚，用于下载CPLD程序时用。

另外，单片机的P0端口P0.0～P0.7分别接数据总线DB0～DB7，P2端口P2.0～P2.7分别接地址总线AB08～AB15。U2是74HC573，它的第2，3，4，5，6，7，8，9引脚分别接数据总线DB0～DB7，第19，18，17，16，15，14，13，12引脚分别接有它地址锁存后的地址总线AB0～AB7。U3是外部RAM62256，它的第10，9，8，7，6，5，4，3，25，24，21，23，2，26，1，20分别接地址总线AB0～AB15，OE端口(第2引脚)接读信号RD，WE端口接写信号WR，第11，12，13，15，16，17，18，19引脚分别接数据总线DB0～DB7。

图3所示的是键盘显示电路的电原理图，在该电路中，U5，U6，U8都是74HC573锁存器。它们的第2，3，4，5，6，7，8，9都分别接数据总线DB0～DB7。U5是段码锁存器，它的第12，13，14，15，16，17，18，19引脚分别接12个数码管的B，A，F，G，E，D，C，Dp端口；第11引脚接段码的片选信号SEGCS，由它来提供要显示的段码。U6是位码1锁存器，它的第11引脚接位码1的片选信号SEGONECS；第12，13，14，15，16，17，18，19引脚分别接U7的第1，2，3，4，5，6，7，8引脚，U7是2803驱动单元，它的第13，14，15，16，17，18分别接第一排六个数码管的COM端(第8引脚)。当第一排数码管有显示时，U6得到位码信号并经2803(U7、U9)驱动后给到相应的数码管COM端，U5得到段码信号，把相应的段码送给数码管，这样就能点亮相应的数码管，得到所需要的显示。同样，U8是位码2锁存器，它的第11引脚接位码2的片选信号SEGTWOCS；第12，13，14，15，16，17，18，19引脚分别接U9的第1，2，3，4，5，6，7，8引脚，U9是2803驱动单元，它的第13，14，15，16，17，18分别接第二排六个数码管的COM端(第8引脚)。U7的第12引脚，U9的第11引脚分别接了发光二极管的K端，发光二极管的A端分别接了段码锁存器U5的第16，第18引脚。这两个发光二极管便是二排数码管旁的指示灯，系统通过它来指示运动时丝杆螺母间有没有影响加工精度的间隙。

U10是键码锁存器，它的第11引脚接键码选信号KEYCS；第19，18，17，16，15，14，13，12引脚分别接数据总线DB0～DB7；第2，3，4，5，6，7，8，9引脚分别接到10K的排组PR1上，其中的第2，3，4，5，6还分别接到薄膜按键的5个按键接口，并且串联了100p的电容(C1～C5)到地线。单片机每隔一定时间对键码锁存器扫描一次，看有无按键被按下，如有，则把按下的按键对应的键码送回单片机中，以完成本次对按键的扫描。

图4所示的是I/O接口电路的电原理图。在图纸的右下方是系统的电源部分。电源由AC1，AC2输入后，首先经过整流桥(BR1)整流，正极出来后经20uH/2A的电感(L13)，接入稳压芯片7812(U3)的第1引脚，并由2K的电阻(R56)串联到24V电源上。负极出来后经20uH/2A的电感(L12)，由2K的电阻(R55)串联到24V电源的地上，并经20uH/2A的电感(L1)，接入稳压芯片7812(U3)的第2引脚。正负极用100uF/63V的电容(E2)连接，在负极没接电感L1时，正负极用1000uF/35V的电容(E1)连接。此外，正极还有并联了104电容(C11)和27V瞬态电压抑制器(D16)到大地上，负极也接104电容(C12)到大地上，负极接了电感L12后也接了1欧的电阻(R41)到大地上。在稳压芯片7812(U3)的第3引脚出来后便是稳压后的+12V电源了，U3的第3引脚接1.5K的电阻(R42)后再接个发光二极管(D18)到地线上。当有+12电源后，该发光二极管就会被点亮。此外，U3的第3引脚并联104电容(C13)和1uF的钽电容(E3)接到地线上。另外，在接入U3的第1引脚前，该电源正端接入电源芯片MC34063(U2)的VCC端口(第6引脚)，它还并联了5个1欧的电阻(R43~R47)到U2的DRVC端口(第8引脚)。在接入U3的第2引脚前，该电源负端接到U2的GND端口(第4引脚)。U2的第3引脚(CT端口)和U2的第4引脚(GND端口)接了330pF的电容(C7)。U2的第1引脚(SWC端口)和U2的第4引脚(GND端口)接了22nF的电容(C8)，另外，U2的第1引脚还和U2的第8引脚(DRVC端口)，第7引脚(IPK端口)相连接。在U2的第2引脚(SWE端口)接一个20uH/2A的电感(L11)后便是所需要的+5V电源端口了。在U2的第6引脚(VCC端口)接个100uF的电容(E4)后，再接个发光二极管和560欧的电阻(R50)也接到+5V电源端口上。当有+5V电源时，该发光二极管(D15)会被点亮。在U2的第5引脚(CMPR端口)接了个3K的电阻(R49)到+5V电源端口上，它还接了个1K的电阻(R48)到U2的第6引脚接过电容的引脚上。在U2的第2引脚上还接了整流二极管IN5819(D14)到U2的第6引脚接过电容的引脚上。在U2的第2引脚上接过电感后还并联了104电容(C9)，1000uF/16V的电容(E5)和470uF/16V的电容(E6)到U2的第6引脚接过电容的引脚上。

在图纸的左下方是连接编码器的电路，编码器信号从9针接口出来后经22K电阻(R11)后，经过一个滤波器过滤，滤过波后首先接22K(R15)的电阻到地线，然后接一个15K的电阻(R12)，在15K电阻的另一端接同相缓冲器4050，此外15K电阻的另一端还接100K的电阻(R13)，在100K电阻的另一端接个47K的上拉电阻(R14)到+5V电源。从4050出来就接入到CPLD中了。此外，+12V电源并联104电容(C6)和100u的电容(E8)接到地线上，编码器9针接口的第1，6引脚接个33u的电感(L4)后连接到地线上，第2，7引脚首先接个滤波器(TR5)然后接个33u的电感(L3)再接到+12V电源上，在第1，6引脚和第2，7引脚滤过波后接有瞬态电压抑制器(D13)。

在图纸的左上方，当端子J6-4有输入信号后，首先经过TR1滤波器，经过1K的电阻(R3)，再经过一个1N4007二极管(D1)，然后经过4.7V的瞬态电压抑制器(D2)后接入到光电耦合器(OP1)的第1引脚，光电耦合器的第2引脚接一个发光二极管后连接到24V的地上。在输入信号接入4.7V瞬态电压抑制器前用104电容(C4)和27V瞬态电压抑制器(D3)连接正负端。有了输入信号，发光二极管会被点亮，并且光电耦合器的第3，4引脚将接通。光电耦合器的第3引脚接地，光电耦合器的第4引脚接一个100K的上拉电阻(R4)到+5V电源，并接入到单片机的对应管脚。这样，单片机便接受到了输入信号。第一个输入通道接到单片机的P3.5端口(第17引脚)，第二个输入通道接到单片机的P1.0端口(第2引脚)。第二个输入通道和第一个输入通道的电路一样。

在图纸的右上方，是继电器输出电路部分。第一个输出信号接到单片机的P1.2端口(第4引脚)，第二个输出信号接到单片机的P1.3端口(第5引脚)。输出信号接到光电耦合器的第2引脚上。光电耦合器的第1引脚接220欧的上拉电阻(R8)到+5V电源。光电耦合器的第3引脚24V电源的地。光电耦合器的第4引脚接一个2K的电阻(R7)并串联一个发光二极管到24V电源。在第4引脚和24V电源之间还并联了1N4007的二极管(D9)。此外，第4引脚还接到继电器G2V-2-H1(K1)的第1引脚上，24V电源也接到继电器G2V-2-H1的第16引脚上。继电器的公共端接到J6-8端口上。继电器的常闭端口(第8引脚)接到相应的端口上，第一个输出通道的接到J6-6端口上，第二个输出通道的接到J6-7端口上。这样，当有输出信号时，光电耦合器的第2引脚有了低电位，通过光电耦合器的作用，它的第3，4引脚接通，即第4引脚接到24V电源的地上，继电器G2V-2-H1的第1，15引脚上(继电器的线圈)有了24V电源，继电器的第8引脚由常闭状态变为接通的状态。即输出端口上有了输出信号。同时，发光二极管两端有了电压，也被点亮。

在图纸的右中间，是三极管输出电路部分。第三个输出信号接到单片机的P1.5(第7引脚)上，第四个输出信号接到单片机的P3.1(第13引脚)上。输出信号接到光电耦合器(OP7)的第2引脚上，光电耦合器的第1引脚接2K的上拉电阻(R2)到+5V电源。光电耦合器的第3引脚接三极管(Q2)的B端，此外，第3引脚还接到100K的电阻(R52)上，电阻的另一端接到三极管的E端，E端再接到24V电源的地上。光电耦合器的第4引脚接到三极管的C端，第4引脚还接一个发光二极管(D21)，发光二极管的另一端接2K的电阻(R53)到24V电源，在电源和第4引脚之间还接有1N4007的二极管(D17)。三极管的C端接到相应的输出端口上，第三个输出通道接到J6-9端口上，第4个输出通道接到J6-10端口上。在三极管的C端和E端还接有瞬态电压抑制器。

参见图5，软件模块由初始化模块和运行模块两大部分组成。初始化模块中主要由程序初始化模块，中断初始化模块，参数初始化模块，数码管诊断模块，显示软件版本号模块组成。运行模块主要由按键处理模块，间隙处理模块，螺距补偿模块，时间继电器处理模块，显示编码器位置模块，定时中断模块，掉电处理模块构成。

参见图6，初始化模块的程序执行时先初始化程序中各标志位、变量，清一些延时计数器，初始化编码器的位置，这些由程序初始化模块完成。然后在中断初始化模块中设定中断的方式，中断定时器的控制字。随后程序将键盘显示电路上的所有数码管全部点亮进行诊断，诊断完后显示本发明的软件版本号，这两步分别由数码管诊断模块和显示软件版本号模块完成。最后程序将初始化本发明的所有参数，恢复上次关机前的所有参数值，这由参数初始化模块完成。

运行模块中的按键处理模块中又分读键值部分和对各键值的处理部分，主要完成对按键的读取和对按下的键进行相应操作的处理，本专用数字显示装置只用5个键，分别为“F”键、“←”键、“→”键、“↑”键、“↓”键，但有8个键值(其中3个组合键，分别为：“F”键、“←”键和“→”键同时按下；“F”键、“↑”键和“↓”键同时按下；长按“F”键)，用于专用数字显示装置的参数修改的操作。在间隙处理模块中，首先对丝杆螺母间的运动有没有产生影响加工精度的间隙的判断，然后在有间隙的情况下对间隙进行相应的处理，根据相应参数所设定的对间隙进行补偿或在操作面板上提示有间隙。在螺距补偿模块中，首先找出后挡料或挡块的当前位置值对应的螺距补偿区间，然后采用线性插值法补上相应的补偿值，由此得到螺距补偿过的位置值。在时间继电器处理模块中，完成对机床输入输出信号的处理，若有输入信号并持续到输出时间到达后则给出输出信号，直到输入信号也没有的时候输出信号才停止，即实现了时间继电器的功能。在显示编码器位置模块中，将从后挡料或挡块的编码器端口读到的二进制数的脉冲数转化为用户设定的带小数点的十进制的位置值，并送显示缓冲区保存。在定时中断程序中，完成对按键读取的扫描，并由此得到本次扫描后读取到的键值；对后挡料或挡块的位置值的刷新，即在每次的中断处理中都会对当前的编码器位置进行刷新一次，得到最新的位置值并送给显示编码器位置模块；对输出信号的延时计数以及其他的计数延时。此外，程序中还有掉电处理模块，在这部分程序中主要是当本专用数字显示装置掉电时对一些重要的参数，变量进行保存。在运行模块中，程序先执行按键处理模块，然后执行螺距误差补偿模块，再执行间隙处理模块，再执行显示编码器位置模块，最后执行继电器处理模块。这些都是在一个循环里执行，程序不断地循环执行这些模块，同时程序定时执行定时中断模块。

参见图7，按键处理模块的工作程序是，首先判断此时是显示的参数内容的单个的位闪烁还有整个内容闪烁，如显示的数字“123.2”，若是单个位闪烁，则可以是“1”闪烁显示，整个内容闪烁则是“123.2”全部闪烁显示。或者就不闪烁，通过两个标志位(闪烁标志位和位闪标志)来判断。若有闪烁，还要判断是第一排数码管显示的参数还是第二排数码管显示的参数闪烁，这也是通过读取相应的标志位来完成的。然后，再读取本次的键值，如有键值，则进入相应键值的处理模块中。处理完后则把键值清零，避免一次按键重复处理。

参见图8，F键处理模块的工作流程是，键盘显示电路有两排数码管，第一排显示参数的号码，第二排显示参数的内容，F键用于在两排之间切换，按下一次F键切换一次。程序首先是读取F标志位，即判断是在修改参数号时按下F键还是在修改参数内容时按下F键。如果是在修改参数号时按下，则要先对显示的内容消隐，并把显示的段码暂存起来，这时把位闪关了，开全闪。即将参数号全闪烁一下，待闪烁完毕后，再把暂存的段码送回，即把原来的参数号再显示上去。通过对参数号的确认，我们可以得到具体的参数号，得到参数号后，再判断该参数是机床参数还是示教参数。并且对得到的参数号进行合法检查，若不合法，则转到出错的处理中。若合法，在机床参数中还要判断该参数是否是负数，若是，还须对它进行负数的处理，即显示出负号。然后对把该参数号对应的参数内容调出来，并显示到第二排数码管中。最后在把行闪烁标志取反，并让闪烁的值为参数内容的最后一位。再把F标志位取反。如果是在修改的参数内容的时候按下F键，则也要消隐，暂存段码，然后关位闪，开全闪，再送回段码。所不同的是，这时，还要把不需要显示的零消隐掉，然后再判断此时的参数内容是否是负数，若是则要进行负数的特殊处理，然后得到最后的参数内容，即第一排数码管显示的参数号对应的参数值，再进行合法检查，若不合法则转到出错处理，最后再更新一下参数内容，把行闪烁标志取反，开位闪，闪烁参数号的最后一位，再把F标志取反。

参见图9，间隙处理模块的工作流程是，首先判断的是本次后挡料或挡块的运动方向，如果这位置的方向和上次位置的方向不同，则还要判断记当前位置的标志位，即看是否可以记下当然位置了，如果可以了，则需要把当前的位置记录下来，把补偿过的标志清零，记下此时的方向。如果这次位置的方向和上次的没发生变化，则把记当前位置的标志位清零。然后判断本次位置的方向是否为正向，即计数增大的方向。若是，再判断补偿过的标志，即以前有没有补偿过。若补偿过了，则置记当前位置标志，清显示标志。若没有补偿过，则要计算出本次的间隙，即当前的位置和记下的位置的差值，再判断记当前位置时记下的方向即初始方向。若为正向，则看本次的间隙有没有大于设定的间隙值，若大于了，则清显示标志，置补偿过标志，置记当前位置标志。若小于等于，则置显示标志。如果初始方向为反向，则要判断间隙有没有大于零，若大于了，则也要清显示标志，置补偿过标志，置记当前位置标志。同样，小于了，则置显示标志。如果本次位置的方向为反向，则判断补偿过的标志，若补偿过了，则置记当前位置标志，清显示标志。若没有补偿过，则计算出本次的间隙，再判断初始方向。若为反向，则看本次的间隙有没有大于设定的间隙值，若大于了，则清显示标志，置补偿过标志，置记当前位置标志。若小于等于，则置显示标志。如果初始方向为正向，则要判断间隙有没有大于零，若大于了，则也要清显示标志，置补偿过标志，置记当前位置标志。同样，小于了，则置显示标志。在显示程序中，会判断显示标志，如果该标志被置位了，则显示被记下的位置值，否则显示从编码器读到的位置值。即完成了间隙补偿的功能。

参见图10，螺距补偿模块的工作流程是，首先根据当前后挡料或挡块的位置，找到补偿区间，找到后，计算出所需要的补偿值，并把补偿值加到原来的位置值上，更新当前位置，即完成了螺距补偿，若没有找到补偿区间，则不处理。补偿的原则根据线性插补法来计算补偿值。即：

补偿值＝补偿区间前点的补偿值+(当前位置值-补偿区间前点的位置值)×(补偿区间后点的补偿值-补偿区间前点的补偿值)÷(补偿区间后点的位置值-补偿区间前点的位置值)

例如：在100mm处补偿10mm，在200mm处补偿30mm，则当当前位置值在150mm处补偿20mm，补偿后的位置值就为170mm。

参见图11，定时中断模块的工作流程是，先是完成读取键值，然后刷新显示缓冲区，然后刷新后挡料或挡块的位置，再作继电器计数延时和闪烁标志计数延时，以及对加工工件的计数。

参见图12，时间继电器处理模块的工作流程是，首先判断有没有机床输入信号，若有开始计数延时，延时到了，则送输出信号。当输入信号撤消时，输出信号也随输入信号的撤消而停止输出，即完成了时间继电器的功能。

参见图13，掉电处理模块的工作流程是，先关中断，然后保存后挡料和挡块的当前位置，再保存螺距补偿值，最后再开中断。

参见图14，显示编码器位置模块的工作流程是，首先由定时刷新后挡料和挡块的位置，然后再经过螺距补偿，再转换成十进制数，最后再转换成显示码送到显示缓冲区里。

本发明在上电后首先执行初始化模块中的程序，然后循环执行运行模块中的程序，仅在掉电时执行掉电处理部分的程序。

Claims (6)

1、一种剪板机、折弯机专用数字显示装置，其特征在于：它由键盘显示电路，单片机和I/O接口电路构成，单片机与键盘显示电路、I/O接口电路相连接，I/O接口电路分别与挡块编码器、后挡料编码器、机床输入、机床输出相连接；

I/O接口电路中设置有多组EMI滤波器和光电隔离电路，单片机的输出信号经相应的光电隔离电路、EMI滤波器输出到机床；机床来的输入信号经相应的EMI滤波器、光电隔离电路输入到单片机；

挡块编码器信号和后挡料编码器信号分别经相应的EMI滤波器、倍频电路到输送到单片机；

单片机通过后挡料、死挡块的位置的测量，对后挡料和挡块轴的丝杆的螺距误差进行补偿处理，对后挡料轴丝杆螺母以及减速机构间存在影响加工精度的间隙提示操作者进行处理，对挡块轴丝杆螺母以及减速机构间存在影响加工精度的间隙进行补偿。

2、根据权利要求1所述的剪板机、折弯机专用数字显示装置，其特征在于：单片机包括主控电路和控制模块两大部分，主控电路由复位电路，存储电路和可编程逻辑器件CPLD电路等组成；控制模块由初始化模块和运行模块组成。

3、根据权利要求2所述的剪板机、折弯机专用数字显示装置，其特征在于：所述初始化模块包括：

A.程序初始化模块，该模块用于初始化控制模块中各标志位、变量，清一些延时计数器，初始化编码器的位置；

B.中断初始化模块，该模块用于设定中断的方式、中断定时器的控制字；

C.数码管诊断模块，该模块用于将所用数码管全部点亮进行诊断；

D.参数初始化模块，该模块用于始初化控制模块的所有参数，恢复上次关机前的所有参数值。

4、根据权利要求3所述的剪板机、折弯机专用数字显示装置，其特征在于：所述初始化模块还包括显示版本号模块，该模块用于在数码管诊断模块完成诊断后显示控制模块的版本号。

5、根据权利要求2所述的剪板机、折弯机专用数字显示装置，其特征在于：所述运行模块包括：

A.按键处理模块，该模块用于完成对键盘按键的读取和对按下的键进行相应操作的处理；

B.间隙处理模块，该模块首先对当前后挡料轴丝杆螺母以及减速机构间、挡块轴丝杆螺母以及减速机构间是否存在影响加工精度的间隙进行判断，当存在间隙时，对后挡料轴丝杆螺母以及减速机构间存在影响加工精度的间隙通过点亮键盘显示电路上的发光二极管来提示；对挡块轴丝杆螺母以及减速机构间存在影响加工精度的间隙进行补偿；

C.螺距误差补偿模块，该模块首先找出当前位置值对应的螺距误差补偿区间，然后根据参数初始化模块设置的参数，采用线性插值法补上相应的补偿值，由此得到螺距误差补偿过的位置值，实现对丝杆的螺距误差补偿；

D.时间继电器处理模块，该模块用于完成对输入/输出口的操作，若有输入信号并持续到输出时间到达后则给出输出信号，直到输入信号也没有的时候输出信号才停止，从而实现了时间继电器的功能；

E.显示编码器位置模块，该模块用于将从后挡料和挡块编码器端口读到的二进制数的脉冲数转化为用户设定的带小数点的十进制的位置值，并送给键盘显示电路显示；

F.定时中断模块，该模块用于完成对按键读取的扫描，并由此得到本次扫描后读取到的键值；对后挡料和挡块的位置值的刷新，即在每次的中断处理中都会对当前的后挡料和挡块的位置进行刷新一次，得到最新的位置值并送给显示编码器位置模块；对输出信号的延时计数以及其他的计数延时。

6、根据权利要求5所述的剪板机、折弯机专用数字显示装置，其特征在于：所述运行模块还包括掉电处理模块，该模块用于掉电时对一些重要的参数，变量进行保存。

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