CN216938253U

CN216938253U - 一种用于铆接机的控制系统

Info

Publication number: CN216938253U
Application number: CN202220545342.1U
Authority: CN
Inventors: 胡勇; 唐千否
Original assignee: Wuhan Rivet Machinery Co ltd
Current assignee: Wuhan Rivet Machinery Co ltd
Priority date: 2022-03-14
Filing date: 2022-03-14
Publication date: 2022-07-12
Anticipated expiration: 2032-03-14

Abstract

本实用新型提供了一种用于铆接机的控制系统，铆接机包括压力传感器、脚踏传感器、精度光栅尺、油压比例阀、油泵电磁阀和电动机；包括主控板；主控板上设置有主控制器、模拟量输入接口、高速输入接口、模拟量输出接口和继电器；主控制器的输入端分别与模拟量输入接口、高速输入接口、脚踏传感器的信号输出端电连接；主控制器的输出端与模拟量输出接口和继电器的输入端电连接；模拟量输入接口的输入端与压力传感器的信号输出端电连接；高速输入接口的输入端与高精度光栅尺的信号输出端电连接；模拟量输出接口的输出端与油压比例阀的信号输入端电连接；继电器与油泵电磁阀和电动机的信号输入端电连接。本实用新型有效提高铆接机控制的效率和精度。

Description

一种用于铆接机的控制系统

技术领域

本实用新型属于铆接机技术领域，具体涉及一种用于铆接机的控制系统。

背景技术

铆接机使铆钉成形的过程是由铆头的下压运动和旋转运动复合而成的。铆头的下压运动由液压站输出的压力油驱动相应机构而成，铆头的旋转运动由主轴电机提供。因此，普通铆接机只需控制液压站电机及主轴电机即可。然而随着技术进步，现代工业生产对铆接机提出了许多新的要求，比如：行程精确控制、压力精确控制、安全控制、数字显示、数据通讯及储存等等，为满足以上要求通常采用一机一柜式的控制，但成本很高，一般用户用不起。因此，一种低成本、通用性好、小型、可靠、好用的电控系统成为铆接机行业的迫切要求。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种用于铆接机的控制系统，提高铆接机控制的效率和精度。

本实用新型采用的技术方案是：一种用于铆接机的控制系统，所述铆接机包括压力传感器、脚踏传感器、精度光栅尺、油压比例阀、油泵电磁阀和电动机；其特征在于：包括主控板；所述主控板上设置有主控制器、模拟量输入接口、高速输入接口、模拟量输出接口和继电器；主控制器的输入端分别与模拟量输入接口的输出端、高速输入接口的输出端、脚踏传感器的信号输出端电连接；主控制器的输出端与模拟量输出接口和继电器的输入端电连接；所述模拟量输入接口的输入端与压力传感器的信号输出端电连接；所述高速输入接口的输入端与高精度光栅尺的信号输出端电连接；模拟量输出接口的输出端与油压比例阀的信号输入端电连接；所述继电器与油泵电磁阀和电动机的信号输入端电连接。

上述技术方案中，所述主控板上还设置有通讯接口；所述主控制器通过通讯接口与按键板电连接。

上述技术方案中，所述主控制器通过通讯接口与显示主板电连接；显示主板与显示器电连接。

上述技术方案中，所述主控板上还设置有供电电路；所述供电电路的输入端与外部供电电源电连接；所述供电电路的输出端与主控制器电连接。

上述技术方案中，所述主控板上还设置有时钟电路、震荡电路和纽扣电池；所述时钟电路和震荡电路与主控制器电连接；所述纽扣电池的输出端与时钟电路电连接。

上述技术方案中，所述主控板上还设置有扩展接口；所述主控制器通过扩展接口与设置于主控板外部的备用单元电连接。

上述技术方案中，所述主控板上还设置有掉电检测电路；所述主控制器内部配置有寄存器；所述掉电检测电路与寄存器电连接。

上述技术方案中，所述主控制器的输入端经光电隔离模块与高速输入接口和脚踏传感器的输出端电连接。

上述技术方案中，所述主控制器的输出端经光电隔离模块与继电器的输入端电连接。

上述技术方案中，所述主控板采用正反两面贴片设计；主控制器的输入端和输出端均电连接有指示灯。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的主控制器通过模拟量输入接口与压力传感器电连接，通过通讯接口与按键板和显示模块电连接，通过模拟量输出接口与油压比例阀电连接，通过继电器与油泵电磁阀和电动机电连接；通过高速输入接口与高精度光栅尺电连接，保证控制系统信号输入和输出的适配性，实现输入信息的多样化以及控制动作的多样化。主控制器的外围输入采用光电隔离，对外输出采用继电器隔离，保证信号输入和输出的有效性。主控板采用正反两面贴片设计，有效节省配电箱空间。为了所有主控制器的输入输出均连接有指示灯，便于维修人员判断故障，便于维修。主控板设计有寄存器掉电保持功能，保证主控制器输入的设备运行参数不会因为断电而丢失。本实用新型带有时钟功能，在主控板断电情况下，可以依赖纽扣电池用来维持时钟工作。主控板上设置的扩展接口，便于后续增加备用单元，保证主控制器的可扩展性。本实用新型中采用设置有显示模块，接收由主板过来的数据，并可以通过显示器向主板发送铆接机的运行参数，以此来实现人机对话。本实用新型通过设置按键板，实现人机交互。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主控制器电连接示意图；

图3为本实用新型的模拟量输入接口电连接示意图；

图4为本实用新型的模拟量输出接口电连接示意图；

图5为本实用新型的掉电检测电路电连接示意图；

图6为本实用新型的通讯接口电连接示意图；

图7为本实用新型的供电电路电连接示意图；

图8为本实用新型的时钟电路和震荡电路电连接示意图；

图9为本实用新型的光耦隔离模块电连接示意图；

图10为本实用新型的继电器电连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

如图1所示，本实用新型提供了一种用于铆接机的控制系统。所述铆接机包括压力传感器、脚踏及其他传感器、精度光栅尺、油压比例阀、油泵电磁阀和电动机；所述铆接机为市面上常见的铆接机，以上器件为铆接机上必需的器件，用于实现铆接机的正常功能。用于铆接机的控制系统包括主控板；所述主控板上设置有主控制器、模拟量输入接口、高速输入接口、模拟量输出接口和继电器；主控制器的输入端分别与模拟量输入接口的输出端、高速输入接口的输出端、脚踏传感器的信号输出端电连接；主控制器的输出端与模拟量输出接口和继电器的输入端电连接；所述模拟量输入接口的输入端与压力传感器的信号输出端电连接；所述高速输入接口的输入端与高精度光栅尺的信号输出端电连接；模拟量输出接口的输出端与油压比例阀的信号输入端电连接；所述继电器与油泵电磁阀和电动机的信号输入端电连接。主控板上还是设置有备用485通讯接口，执行标准modbus协议，可用于与上位机通讯。

如图2所示，主控制器可采用意法半导体32位处理器。整块主控板采用8进6出，2AD(模拟量输入接口)，1DA(模拟量输出接口)结构组成。如图3所示，两路12位模拟量输入接口采用LM258DR2G，用于采集0-10V或0-20ma信号，供外围压力传感器使用。如图4所示，1路12位模拟量输出接口，采用LM358DR2G，用于输出0-10V电压信号，控制油压比例阀的开度。两路高速输入接口，可以采集每秒50k次A-B向高速信号，供高精度光栅尺使用。所述继电器采用ULN2003AFWG，如图10所示。

具体地，所述主控板上还设置有通讯接口；所述主控制器通过通讯接口与按键板电连接；主控制器通过通讯接口与显示主板电连接；显示主板与显示器电连接。如图6所示，两路通讯接口采用MAX232ESA和MAX485，执行标准232通讯协议和标准485modbus-RTU通讯协议，支持与所有通用触摸屏、组态王等上位机联机通讯(比如威纶通触摸屏)。显示主板采用89E516单片机做显示驱动，用来推动显示器输出电路，接收由主控板发送的数据，并可以通过显示器向主控板发送铆接机的运行参数，以此来实现人机对话。显示器可采用高品质12864显示器。按键板采用TM1638芯片，做阵列按键布置，可以通过该芯片组成最多24个外围按键和48个指示灯，用来提供人机交互。使用TM1638芯片的目的是，通过分散性芯片设计，减轻主控板的资源，并有效的节省主控板空间。主控板和按键板以及所有指示灯只需使用3根通讯线，配合I2C通讯协议就可以满足工作要求。

具体地，所述主控板上还设置有供电电路；所述供电电路的输入端与外部供电电源电连接；所述供电电路的输出端与主控制器电连接。如图7所示，供电电路采用MC34063ADR2G，采用交直流16-20V宽电压设计，电源进线部分采用高频共模电感用来降低外围电路的干扰。

具体地，所述主控板上还设置有时钟电路、震荡电路和纽扣电池；所述时钟电路和震荡电路与主控制器电连接；所述纽扣电池的输出端与时钟电路电连接。主控板带有时钟功能，在主控板断电情况下，可以依赖纽扣电池用来维持时钟电路工作。时钟电路和震荡电路如图8所示。

具体地，所述主控板上还设置有8路扩展接口；所述主控制器通过扩展接口与设置于主控板外部的备用单元电连接，以备后续增加备用的控制单元，实现控制功能的可扩展性。

具体地，所述主控板上还设置有掉电检测电路；如图5所示；所述主控制器内部配置有寄存器；所述掉电检测电路与寄存器电连接。主控板设计有寄存器掉电保持功能，当供电电压低于一定值的时候，主控板停止工作，掉电检测电路触发寄存器；将数据保存输入的设备运行参数不会因为断电而丢失。

所述主控制器的输入端经光电隔离模块与高速输入接口和脚踏传感器的输出端电连接。所述主控制器的输出端经光电隔离模块与继电器的输入端电连接。所述光耦隔离模块如图9所示。

具体地，所述主控板采用正反两面贴片设计，有效节省配电箱空间；主控制器的输入端和输出端均电连接有指示灯，如图9、10所示。

本实用新型的工作流程如下：主控制器通过模拟量输入接口接收来自压力传感器反馈的铆接机的压装压力，即系统的压力。通过高速输入接口接收来自高精度光栅尺反馈的铆接头的位置信息，即铆接的行程。通过脚踏传感器获取其他信号(启动、停止、光幕保护)等开关量信号和光幕选配信息。通过通讯接口接收外部人员通过按键板输入的控制命令和来自外部人员通过显示器输入的控制命令。主控制器根据接收到的铆接机的运行状态信息和外部控制命令形成驱动指令，通过模拟量输出接口输出至铆接机的油压比例阀，通过继电器输出至铆接机的油泵电磁阀和电动机，实现对铆接机的操作控制；同时，通过通讯接口向显示主板输出铆接机的运行参数，并通过显示器显示。主控板通过供电电路接入外部电源。当掉电检测电路发现主控板供电电压低于一定值的时候，主板单元停止工作，将铆接机运行数据发送至寄存器进行存储。主控制器通过扩展接口接入外部的备用的控制单元。主控板带有时钟功能，在主控板断电情况下，可以依赖纽扣电池用来维持时钟电路工作。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims

1.一种用于铆接机的控制系统，所述铆接机包括压力传感器、脚踏传感器、精度光栅尺、油压比例阀、油泵电磁阀和电动机；其特征在于：包括主控板；所述主控板上设置有主控制器、模拟量输入接口、高速输入接口、模拟量输出接口和继电器；主控制器的输入端分别与模拟量输入接口的输出端、高速输入接口的输出端、脚踏传感器的信号输出端电连接；主控制器的输出端与模拟量输出接口和继电器的输入端电连接；所述模拟量输入接口的输入端与压力传感器的信号输出端电连接；所述高速输入接口的输入端与高精度光栅尺的信号输出端电连接；模拟量输出接口的输出端与油压比例阀的信号输入端电连接；所述继电器与油泵电磁阀和电动机的信号输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于铆接机的控制系统，其特征在于：所述主控板上还设置有通讯接口；所述主控制器通过通讯接口与按键板电连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于铆接机的控制系统，其特征在于：所述主控制器通过通讯接口与显示主板电连接；显示主板与显示器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于铆接机的控制系统，其特征在于：所述主控板上还设置有供电电路；所述供电电路的输入端与外部供电电源电连接；所述供电电路的输出端与主控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于铆接机的控制系统，其特征在于：所述主控板上还设置有时钟电路、震荡电路和纽扣电池；所述时钟电路和震荡电路与主控制器电连接；所述纽扣电池的输出端与时钟电路电连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于铆接机的控制系统，其特征在于：所述主控板上还设置有扩展接口；所述主控制器通过扩展接口与设置于主控板外部的备用单元电连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于铆接机的控制系统，其特征在于：所述主控板上还设置有掉电检测电路；所述主控制器内部配置有寄存器；所述掉电检测电路与寄存器电连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于铆接机的控制系统，其特征在于：所述主控制器的输入端经光电隔离模块与高速输入接口和脚踏传感器的输出端电连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于铆接机的控制系统，其特征在于：所述主控制器的输出端经光电隔离模块与继电器的输入端电连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于铆接机的控制系统，其特征在于：所述主控板采用正反两面贴片设计；主控制器的输入端和输出端均电连接有指示灯。