CN220709576U - 一种贴片机运动轴控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种贴片机运动轴控制电路，应用于贴片机，包括电源电路，其特征在于，还包括：主控ARM芯片，用于接收外部工控机发送的指令信号并生成控制信号以发送至所述运动控制芯片；至少一个运动控制芯片，与主控ARM芯片电连接，用于接收主控ARM芯片发送的控制信号；至少一个驱动芯片组，与运动控制芯片一对一地电连接；所述驱动芯片组包含两个驱动芯片，每一个所述驱动芯片具有两个输出控制端，每一个输出控制端电连接一个运动轴，用于接收所述运动控制芯片发送的电信号，并将电信号转换为驱动信号，旨在降低生产成本同时，还能够便于拓展运动轴。

Description

一种贴片机运动轴控制电路

技术领域

本实用新型涉及的贴片机技术领域，尤其是涉及一种贴片机运动轴控制电路。

背景技术

随着科技的不断发展，PCB板的制作尤为重要，如何使PCB板上的元器件焊接于PCB板上更加精准、速度很快成为很多企业要考虑的因素，因此贴片机就应用而生，通常市面上的贴片机的控制模块是通过板卡进行控制，采用这种方式进行控制，不可拓展多轴运动、成本高。

中国专利公开了一种贴片机8轴运动控制系统(专利号CN206788588U)，该申请文件中方案是通过主控ARM芯片控制外部运动轴进行运动，通过8个主控ARM芯片来控制8个外部运动轴进行运动，该方式使用成本大，且拓展运动轴较为不便。

因此，为了解决上述问题，是本领域人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中提出的技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种贴片机运动轴控制电路，可实现一个主控ARM芯片控制多个运动轴，降低了生产成本，提高了运动轴的可拓展性。

本实用新型采用如下技术方案：一种贴片机控制电路，应用于贴片机，包括：一种贴片机运动轴控制电路，应用于贴片机，包括电源电路，其特征在于，还包括：主控ARM芯片，用于接收外部工控机发送的指令信号并生成控制信号；至少一个运动控制芯片，与主控ARM芯片电连接，用于接收主控ARM芯片发送的控制信号；至少一个驱动芯片组，与运动控制芯片一对一地电连接；所述驱动芯片组包含两个驱动芯片，每一个所述驱动芯片具有两个输出控制端，每一个输出控制端电连接一个运动轴，用于接收所述运动控制芯片发送的电信号，并将电信号转换为驱动信号。

通过采取上述的方案，能够根据不同的需求，拓展安装外部运动轴，且从传统的一个主控ARM芯片或者板卡进行控制一个外部运动轴，通过上述的方案能够只需相应增加运动控制芯片来对外部运动轴进行控制，节约了其成本经济成本，且拓展方便。

优选地，所述电源电路包括：至少一个偏置二极管，所述偏置二极管输入端与外部电源电连接；第一滤波模块，所述第一滤波模块输入端与所述偏置二极管输出端电连接；降压模块，所述降压模块输入端与所述第一滤波模块输出端电连接；第二滤波模块，所述第二滤波模块输入端与所述降压模块输出端电连接。

通过采取上述的方案，设置偏置二极管可以保护电源电路不被电流击穿，同时防止反向电流回流，同时也保护了外部电源和其它电路，提高了安全性，通过设置降压模块，能够将外部电压转换为本实用新型所需要的电压，同时通过设置滤波模块，能够使输入的电流或电压进行更加平滑，使电源电压更加稳定。

优选地，还包括：驱动隔离电路，所述驱动隔离电路输入端与电源电路及驱动芯片电连接，所述驱动隔离电路输出端与运动轴电连接，用于检测驱动芯片发送的驱动信号是否导通。

通过采取上述的方案，能够进行信号传递、提供电气隔离，将输入输出的电路完全隔离开，光电耦合器可以阻止输入端的电气噪声、浪涌或其他干扰信号传递到输出端，从而保护驱动隔离电路免受外部干扰的影响。

优选地，所述驱动隔离电路包括：LED二极管，所述LED二极管输入端与第二滤波模块输出端电连接；第一电阻，与所述LED二极管的输出端电连接；第二电阻，与所述第二滤波模块输出端电连接；光电耦合器，所述光电耦合器1引脚与第二电阻电连接，2引脚与所述运动轴连接，3引脚分别与第一电阻和驱动芯片组电连接，4引脚接地，用于对所述驱动芯片发送的驱动信号和电源信号进行电气隔离并将驱动信号发送至运动轴。

通过采取上述的方案，通过设置LED二极管，能够方便工作人员观察各外部运动轴的工作状态，显示当前电路或外部运动轴的工作状态是否正常，便于后续检修，同时设置第一电阻能够保护光电耦合器不被电流击穿或损坏，通过设置第二电阻能够保护光电耦合器不被不稳定的电压击穿，保护了光电耦合器的正常工作状态，同时能够使第二滤波模块传输过来的电压进行调整和稳定，形成一个电压分压网络，保护了光电耦合器，同时减少电路的噪声和波动。

优选地，所述主控ARM芯片型号为NXP1778。

通过采取上述的方案，具备优化的电源管理功能和省电模式，可以有效降低系统能耗，为企业的成本带来进一步减少，同时还具有丰富的外设接口，能够便于扩展。

优选地，所述运动控制芯片的型号为NPM4641。

通过采取上述的方案，通过采用这种型号的芯片与驱动隔离电路进行连接，可以隔离主控ARM芯片发送的控制信号以对4个外部运动轴进行控制，同时还能够根据输入电压的变化调整输出电压，以适应不同的电源和负载要求，同时还能够提供过载保护、过温保护、短路保护等功能。

综上所述，本实用新型的有益效果为:通过在PCB板上一个ARM主控芯片发送信号至运动控制芯片，能够使一个运动控制芯片控制4个外部运动轴，同时通过设置驱动芯片组，通过驱动芯片组与运动控制芯片一对一连接，同时驱动芯片组包含两个驱动芯片，通过设置驱动芯片，能够将运动控制芯片发送过来的控制信号驱动到运动轴，进而节省了主控ARM芯片数量的使用，由于主控ARM芯片价格比运动控制芯片贵，因此可以为企业减少成本，同时需要进行扩展运动轴的时候只需要增加运动控制芯片即可，方便扩展。

上述说明仅是本实用新型的技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型实施例的示意图；

图2是本实用新型实施例的驱动隔离电路示意图；

图中的附图标记说明：1、主控ARM芯片；2、运动控制芯片；3、驱动芯片组；4、电源电路；41、偏置二极管；42、第一滤波模块；43、降压模块；44、第二滤波模块；5、驱动隔离电路；51、LED二极管；52、第一电阻；53、第二电阻；54、光电耦合器。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容能更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明。

需要说明的是，本文所使用的术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

可以理解地，相关技术中，贴片机在进行工作的时候通常是通过内部的主控ARM处理器或者板卡直接控制外部运动轴，在贴片机出厂的时候通常是已经设定好了运动轴的数量，在需要增加运动轴数的时候相应的需要增加主控ARM芯片1(由于主控ARM的输出功率有限，因此一个主控ARM芯片1控制一个外部运动轴)，由于主控ARM芯片1成本高，所以在进行拓展的时候极为不便，相应的也给企业带来较高的经济成本。

鉴于此，如图1至图2所示，本实施例中提供一种贴片机运动轴控制电路，应用于贴片机，包括电源电路4，其特征在于，还包括：主控ARM芯片1，用于接收外部工控机发送的指令信号并生成控制信号；至少一个运动控制芯片2，与主控ARM芯片1电连接，用于接收主控ARM芯片1发送的控制信号；至少一个驱动芯片组3，与运动控制芯片2一对一地电连接；驱动芯片组3包含两个驱动芯片，每一个驱动芯片具有两个输出控制端，每一个输出控制端电连接一个运动轴，用于接收运动控制芯片2发送的电信号，并将电信号转换为驱动信号。

可以理解地，主控ARM芯片1型号可以为NXP1778(Cortex-A7和ARM Cortex-M4双核处理器架构)，该主控ARM芯片1位于PCB板上，同时与外部工控机接口和RS232通信串口进行电性连接，通过外部工控机发送信号指令到RS232通信串口进行信号的处理和交互，随后主控ARM芯片1经过一系列的处理将外部的指令信号生成控制信号并通过该主控ARM芯片1的端口(A0-A15)进行输出，以对运动控制芯片2进行数据传输、信号控制，运动控制芯片2的端口与主控ARM芯片1的端口(A0-A15)相对应连接，运动控制芯片2相应的接收到控制信号并对驱动芯片进行电信号输出；

由于驱动隔离电路5输入端与运动控制芯片2电连接，其输出端与外部运动轴进行连接，由于运动控制芯片2输出的电信号不稳定且无法直接驱动运动轴，因此需要驱动隔离电路5的一系列转化、稳定等，通过这样的设置能够将运动控制芯片2发送过来的电信号转化为驱动电流，以驱动外部的伺服电机带动外部运动轴进行运动；

上述驱动芯片可以为四路差分线路驱动器(型号为26LS31)，由于运动控制芯片2的输出功率有限，因此通过设置驱动芯片来增强运动控制芯片2输送的电信号，同时也具备了驱动能力和抗干扰能力，同时该驱动芯片还具备了节能的能力，以降低贴片机的能源功耗，通过驱动芯片的对控制信号进行驱动，一个控制运动芯片与两个驱动芯片连接，同时两个驱动芯片具有两个输出端，两个输出端分别连接运动轴，通过这样的设置方式，能够使一个运动控制芯片2控制4个外部运动轴，进而节省了主控ARM芯片1数量的使用，由于主控ARM芯片1价格比运动控制芯片2贵，因此可以为企业减少成本，同时需要进行扩展运动轴的时候只需要增加运动控制芯片2即可，方便扩展。

具体地，如图1所示，电源电路4包括：至少一个偏置二极管41，偏置二极管41输入端与外部电源电连接；第一滤波模块42，第一滤波模块42输入端与偏置二极管41输出端电连接；降压模块43，降压模块43输入端与第一滤波模块42输出端电连接；第二滤波模块44，第二滤波模块44输入端与降压模块43输出端电连接。

可以理解地，通过设置电源电路4，能够为主控ARM芯片1、运动控制芯片2、驱动芯片进行供电，由于偏置二极管41具有单向导通作用，通过在电源电路4的输入端设置偏置二极管41，能够防止电源电路4不被电流击穿，进而防止反向电流回流，同时也保护了外部电源和其它电路，避免了由于短路造成电源电路4烧毁，进而烧毁贴片机的其它电路；第一滤波模块42可以由个电容和一个电感相互并联组成，且该第一滤波模块42输入端与偏置二极管41输出端电连接，其中一端接地，由于电容可以对电路进行抑燥、平滑信号、去除谐波等功能，因此设置第一滤波模块42能够对外部输入的24V电源进行滤波，使其电流或电压更加平滑的输入，同时设置有降压模块43，降压模块43可以为封装的三个引脚(输入电源引脚、输出电源引脚和接地引脚)，型号为3.3V-TO-263；第二滤波模块44，第二滤波模块44输入端与降压模块43输出端电连接，用于将降压模块43输出的电流进行滤波，第二滤波模块44由两个电容相互并联，其中一端接地，由于降压模块43使24V转换为3.3V，因此通过降压模块43，使电源电路4分为两个区域，一个是24V电压区域，另一个是3.3V电压区域，必定会使降压后电压输出不稳定，进而会带来电路噪音和谐波的产生，通过设置第二滤波模块44与降压模块43输出端进行电连接，能够对转化后的电压进行滤波操作，使其输出后的电信号更加平滑、噪声更加低，提高了电源电路4的稳定性。

具体地，本实施例中还包括驱动隔离电路5，驱动隔离电路5输入端与电源电路4及驱动芯片电连接，光源电路输出端与运动轴电连接，用于检测驱动芯片发送的驱动信号是否导通。

可以理解地，驱动隔离电路5分为两个输入端，第一个输入端是与第一滤波模块42的输出端进行连接，第二个输入端是与第二滤波模块44进行连接，其输出端输出驱动信号至运动轴，进而能够通过伺服电机带动运动轴进行运动，能够进行信号传递、提供电气隔离，将输入输出的电路完全隔离开，光电耦合器54可以阻止输入端的电气噪声、浪涌或其他干扰信号传递到输出端，从而保护驱动隔离电路5免受外部干扰的影响。

更具体地，本实施例中驱动隔离电路5包括：LED二极管51，LED二极管51输入端与第二滤波模块44输出端电连接；第一电阻52，与LED二极管51的输出端电连接；第二电阻53，与第二滤波模块44输出端电连接；光电耦合器54，光电耦合器541引脚与第二电阻53电连接，2引脚与运动轴连接，3引脚分别与第一电阻52和驱动芯片组3电连接，4引脚接地，用于对驱动芯片发送的驱动信号和电源信号进行电气隔离并将驱动信号发送至运动轴。

可以理解地，LED二极管51，由于LED二极管51单向导通且设置于第二滤波模块44输出端与外部运动轴之间，由此可以认为外部运动轴的会停止工作时，LED二极管51不亮，由此让使用者观察到运动轴的状态，并且还便于进行后续维修，当电流输出不稳定时，为了保护光电耦合器54，可以设置第一电阻52能够以此保护光电耦合器54不被电流击穿或损坏，第二电阻53，能够将24V电压区域接过来的电压进行分压，以保护光电耦合器54，由于，光电耦合器54内部包含一个发光二极管和一个光敏元件(如光敏二极管或光敏三极管)，通过输入端施加电信号，将电信号转换为光信号，然后光敏元件将光信号转换回电信号，这样，光电耦合器54实现了输入信号的隔离和传递，可以将运动控制芯片2发送的控制信号与电源信号隔离开来，提高系统的稳定性，同时可以保护NPM4641和电源电路4之间的连接，实现电气隔离，以此将NPM4641发送的电信号转化为驱动信号以发送至伺服电机以带动外部运动轴进行运动。

具体地，运动控制芯片2的型号为NPM4641，通过采用这种型号的芯片与驱动隔离电路5进行连接，可以隔离主控ARM芯片1发送的控制信号以对4个外部运动轴5进行控制，同时还能够根据输入电压的变化调整输出电压，以适应不同的电源和负载要求，同时还能够提供过载保护、过温保护、短路保护等功能。

本申请实施方式的原理为：通过在PCB板上一个ARM主控芯片发送信号至运动控制芯片2，能够使一个运动控制芯片2控制4个外部运动轴，同时通过设置驱动芯片组3，通过驱动芯片组3与运动控制芯片2一对一连接，同时驱动芯片组3包含两个驱动芯片，通过设置驱动芯片，能够将运动控制芯片2发送过来的控制信号驱动到运动轴，进而节省了主控ARM芯片1数量的使用，由于主控ARM芯片1价格比运动控制芯片2贵，因此可以为企业减少成本，同时需要进行扩展运动轴的时候只需要增加运动控制芯片2即可，方便扩展。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种贴片机运动轴控制电路，应用于贴片机，包括电源电路(4)，其特征在于，还包括：

主控ARM芯片(1)，用于接收外部工控机发送的指令信号并生成控制信号；

至少一个运动控制芯片(2)，与主控ARM芯片(1)电连接，用于接收主控ARM芯片(1)发送的控制信号；

至少一个驱动芯片组(3)，与运动控制芯片(2)一对一地电连接；所述驱动芯片组(3)包含两个驱动芯片，每一个所述驱动芯片具有两个输出控制端，每一个输出控制端电连接一个运动轴，用于接收所述运动控制芯片(2)发送的电信号，并将电信号转换为驱动信号。

2.根据权利要求1所述的一种贴片机运动轴控制电路，其特征在于，所述电源电路(4)包括：

至少一个偏置二极管(41)，所述偏置二极管(41)输入端与外部电源电连接；

第一滤波模块(42)，所述第一滤波模块(42)输入端与所述偏置二极管(41)输出端电连接；

降压模块(43)，所述降压模块(43)输入端与所述第一滤波模块(42)输出端电连接；

第二滤波模块(44)，所述第二滤波模块(44)输入端与所述降压模块(43)输出端电连接。

3.根据权利要求2所述的一种贴片机运动轴控制电路，其特征在于，还包括：

驱动隔离电路(5)，所述驱动隔离电路(5)输入端与电源电路(4)及驱动芯片电连接，所述驱动隔离电路(5)输出端与运动轴电连接，用于检测驱动芯片发送的驱动信号是否导通。

4.根据权利要求3所述的一种贴片机运动轴控制电路，其特征在于，所述驱动隔离电路(5)包括：

LED二极管(51)，所述LED二极管(51)输入端与第二滤波模块(44)输出端电连接；

第一电阻(52)，与所述LED二极管(51)的输出端电连接；

第二电阻(53)，与所述第二滤波模块(44)输出端电连接；

光电耦合器(54)，所述光电耦合器(54)1引脚与第二电阻(53)电连接，2引脚与所述运动轴连接，3引脚分别与第一电阻(52)和驱动芯片组(3)电连接，4引脚接地，用于对所述驱动芯片发送的驱动信号和电源信号进行电气隔离并将驱动信号发送至运动轴。

5.根据权利要求1所述的一种贴片机运动轴控制电路，其特征在于，所述主控ARM芯片(1)型号为NXP1778。

6.根据权利要求1所述的一种贴片机运动轴控制电路，其特征在于，所述运动控制芯片(2)的型号为NPM4641。