專利名稱：水晶研磨機控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水晶研磨機技術領域，尤其是涉及ー種水晶研磨機控制裝置。
背景技術：
水晶研磨エ藝雖復雜，整個流程上水晶一研磨一退出換面一研磨一至完成，但在裝上水晶塊到定型至完成整個研磨過程中如何控制其準確到位地完成整個流程成了此流程的關鍵。傳統的機械水晶研磨的缺陷就在于無法做到精確以及自動化，研磨過程中研磨不均勻就會造成產品質量的難以保證；且傳統機械研磨過程中人工的長時間和機器接觸，也就容易造成エ傷事故，不僅導致人員浪費，増加成本，還會增加安全因素的不確定性。
發明內容為了克服已有現有的水晶研磨エ藝通常采用人工操作、勞動強度較大、安全性較 差、均勻性較差和成本高的不足，本實用新型提供一種降低勞動強度、安全性較好、均勻性好和成本較低的水晶研磨機控制裝置。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是ー種水晶研磨機控制裝置，所述控制裝置包括用以控制夾持水晶的力臂夾塊上下升降的カ矩電機，用以控制所述カ臂夾塊旋轉實現換面的步進電機，以及安裝在機架上用以檢測所述カ臂夾塊位于初始エ位或加工エ位的位置傳感器，所述カ矩電機與力矩電機控制電路連接，所述步進電機與步進電機控制電路連接，所述步進電機控制電路、カ矩電機控制電路和位置傳感器均與接ロ電路連接，所述接ロ電路與用以實現水晶研磨控制過程的單片機連接。進ー步，所述單片機與移位寄存器連接，所述移位寄存器與LED數碼管連接。所述移位寄存器具有驅動功能。再進ー步，所述單片機與存儲器連接。所述單片機與控制按鍵連接。各個控制按鍵分別設定其特定的控制功能。所述單片機包括初始化單元，用以根據位置傳感器的反饋信號檢測カ臂夾塊的狀態，并控制力矩電機和步進電機返回到初始エ位；單面研磨控制單元，用以控制力矩電機轉動使力臂夾塊下移至磨盤，經過設定時間后再控制カ矩電機上移至初始エ位；換面控制単元；用以當檢測到一面加工完成的水晶位于初始エ位，控制步進電機轉動完成換面；雙面研磨控制單元，用以當換面エ序完成后，再次控制カ矩電機轉動使力臂夾塊下移至磨盤，經過設定時間后再控制カ矩電機上移至初始エ位。本實用新型的有益效果主要表現在實現水晶研磨機的自動控制。采用51系列單片機為核心模塊化控制整套水晶研磨機設備的自動化運轉，不僅解決了研磨過程中的研磨不均勻、不準確的缺點，還極大地減少了工人與設備的接觸時間，保障了作業安全，還提高了產品質量以及作業的效率。
圖I是本實用新型水晶研磨機控制裝置的原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進ー步描述。參照圖1，ー種水晶研磨機控制裝置，包括用以控制夾持水晶的力臂夾塊上下升降的カ矩電機，用以控制所述カ臂夾塊旋轉實現換面的步進電機，以及安裝在機架上用以檢測所述力臂夾塊位于初始エ位或加工エ位的位置傳感器，所述カ矩電機與力矩電機控制電路5連接，所述步進電機與步進電機控制電路4連接，所述步進電機控制電路5、カ矩電機控制電路4和位置傳感器均與接ロ電路3連接，所述接ロ電路3與用以實現水晶研磨控制過程的單片機2連接。所述單片機2與移位寄存器7連接，所述移位寄存器7與LED數碼管6連接。所述移位寄存器7具有驅動功能。所述單片機2與存儲器8連接。所述單片機2與控制按鍵I連接。各個控制按鍵I分別設定其特定的控制功能。本實用新型采用移位寄存器作為數碼管驅動電路，大大節省了主控芯片的I/O ロ資源；采用24C02存儲器作為主控芯片的外擴存儲單元進行系統掉電時的參數保護；采用由HEF40106施密特觸發器和ULN2003A構成的電路作為步進電機驅動電路；采用51系列單片機作主控芯片，具有較高的成本優勢。上述主控芯片采用ATMEL公司的AT89C54芯片，驅動LED數碼顯示的移位寄存器采用74HC5%D芯片、24C02存儲器、步進電機驅動電路由HEF40106施密特觸發器和ULN2003A達林頓陣列構成、カ矩電機驅動電路由3個固態繼電器構成。7個獨立按鍵和LED數碼顯示構成人機交互，完成相關參數的設定與數碼顯示；主控芯片根據相關參數設定驅動步進電機以及カ矩電機執行機構動作，并實時監測傳感器反饋信號以實現各個動作的精確到位，完成研磨機的控制。本實用新型水晶研磨機控制裝置包括按鍵控制⑴、51系列單片機⑵、步進電機控制電路(4)、カ矩電機控制電路(5)、數碼顯示(6)。51系列單片機通過移位寄存器(7)驅動LED數碼管。51系列單片機⑵與步進電機控制電路⑷和カ矩電機控制電路(5)通過接ロ電路(3)進行隔離連接。步進電機控制電路(4)與力矩電機控制電路(5)分別驅動對應執行機構步進電機與力矩電機。51系列單片機⑵連接有7個獨立按鍵控制⑴、移位寄存器(7)、24C02存儲器
(8)、接ロ電路(3)。51系列單片機優選ATMEL公司的89C54單片機，其主要功能包括完成7個獨立按鍵的掃描以及鍵值的譯碼執行對應分支程序、待顯示數據串行發送至74HC5%D移位寄存器驅動LED數碼管顯示數據、根據控制要求發送控制脈沖信號至接ロ電路、相關重要參數至24C02進行保存以及提取、相關傳感信號檢測等等。接ロ電路(3)連接到步進電機控制電路⑷以及カ矩電機控制電路(5)。步進電機控制電路由HEF40106施密特觸發器和ULN2003A達林頓陣列構成，實現步進電機的正轉、反轉等控制。カ矩電機控制電路由3個固態繼電器構成，通過控制3個固態繼電器控制カ矩電機的正轉、反轉、停止等控制。以下詳述本實用新型水晶研磨機控制裝置的控制方法、[0022]第一歩，51系列單片機(2)根據水晶研磨エ藝要求通過按鍵控制(I)完成相關參數的輸入。第二歩，確認輸入后單片機將相關參數存儲值24C02存儲器后根據傳感器反饋信號檢測各執行機構的狀態并控制步進電機和カ矩電機返回至初始エ位等待。第三步，進入研磨狀態，控制芯片發送控制脈沖信號并通過接ロ電路(3)至カ矩電機控制電路(5)來驅動カ矩電機轉動使夾有水晶的力臂夾塊下移至磨盤，即到達加工エ位，按設定參數完成磨面后再控制カ矩電機反轉使夾有水晶的力臂夾塊上移至初始エ位。第四歩，進入換面狀態，控制芯片根據設定換面參數發送控制脈沖信號并通過接ロ電路(3)至步進電機控制電路(4)來驅動步進電機轉動完成水晶的換面工作。第五步，待顯示數據通過單片機以串行數據的方式發送至74HC5%D移位寄存器轉換成并行數據后驅動LED進行數碼顯示。 第六步，重復三、四、五步直到水晶研磨工作結束。
權利要求1.ー種水晶研磨機控制裝置，其特征在于所述控制裝置包括用以控制夾持水晶的力臂夾塊上下升降的カ矩電機，用以控制所述カ臂夾塊旋轉實現換面的步進電機，以及安裝在機架上用以檢測所述カ臂夾塊位于初始エ位或加工エ位的位置傳感器，所述カ矩電機與カ矩電機控制電路連接，所述步進電機與步進電機控制電路連接，所述步進電機控制電路、カ矩電機控制電路和位置傳感器均與接ロ電路連接，所述接ロ電路與用以實現水晶研磨控制過程的單片機連接。
2.如權利要求I所述的水晶研磨機控制裝置，其特征在于所述單片機與移位寄存器連接，所述移位寄存器與LED數碼管連接。
3.如權利要求I或2所述的水晶研磨機控制裝置，其特征在于所述單片機與存儲器連接。
4.如權利要求I或2所述的水晶研磨機控制裝置，其特征在于所述單片機與控制按鍵連接。
專利摘要一種水晶研磨機控制裝置，所述控制裝置包括用以控制夾持水晶的力臂夾塊上下升降的力矩電機，用以控制所述力臂夾塊旋轉實現換面的步進電機，以及安裝在機架上用以檢測所述力臂夾塊位于初始工位或加工工位的位置傳感器，所述力矩電機與力矩電機控制電路連接，所述步進電機與步進電機控制電路連接，所述步進電機控制電路、力矩電機控制電路和位置傳感器均與接口電路連接，所述接口電路與用以實現水晶研磨控制過程的單片機連接。本實用新型提供一種降低勞動強度、安全性較好、均勻性好和成本較低的水晶研磨機控制裝置。
文檔編號B24B37/005GK202388364SQ20112049459
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月2日 優先權日2011年12月2日
發明者史偉民, 彭來湖, 陳春松 申請人:浙江理工大學