專利名稱：一種cnc機床反饋信號轉換裝置及cnc機床控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種信號轉換裝置及控制系統，特別涉及一種CNC(COmputer numerical control)機床反饋信號轉換裝置及控制系統。
背景技術：
目前，CNC機床已經被廣泛應用到工業加工領域，在CNC數控系統工作過程中，控制系統需要采集機床或自動化設備的反饋信號，以判斷機床或自動化設備的運行狀態，進而對機床或自動化設備進行控制。通常，機床或自動化設備反饋信號有共24V端和共地端 (或共OV端)兩種形式。比如，當反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，反饋信號轉換板應該產生低電平輸送給CNC數控系統，當反饋信號端未連接到共24V端或共OV端即懸空時，反饋信號轉換板應該產生高電平輸送給CNC數控系統。現有技術中實現上述電平轉換有兩種轉換電路，反饋信號采用共24V端時需要連接PNP轉換電路，反饋信號采用共地端時需要連接NPN轉換電路。在對現有技術的研究和實踐過程中，本發明的發明人發現，上述現有技術中機床或自動化設備往往有大量的反饋信號，采用大量的相對應的PNP轉換電路或NPN轉換電路， 會使電路結構復雜，連接繁瑣，很容易出錯。
發明內容
為了解決現有技術中CNC機床或自動化設備有大量的反饋信號并采用大量的相對應的PNP轉換電路或NPN轉換電路使電路結構復雜的問題，提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置及CNC機床控制系統本發明提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置，包括分壓電路和比較裝置，所述分壓電路一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據比較結果向CNC控制單元輸出反饋信號。本發明還提供一種CNC機床控制系統，包括上述的CNC機床反饋信號轉換裝置，所述CNC機床反饋信號轉換裝置分別與控制單元連接，用于向控制單元輸出反饋信號。本發明提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置和機床控制系統，對不同形式的數控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉換，消除了現有技術中采用PNP、NPN或混合轉換板極易混淆出錯的現象，實現反饋信號電平轉換形式的簡便性，提高了生產率，同時也使安裝調試更加快捷。
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使
4用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他
的附圖。其中
圖1顯示了本發明實施例一和實施例二 CNC機床反饋信號轉換裝置結構示意圖
圖2顯示了本發明實施例一 CNC機床反傳I信號轉換裝置電路圖3顯示了本發明實施例二 CNC機床反傳I信號轉換裝置電路圖4顯示了本發明實施例三和實施例四CNC機床反饋信號轉換裝置結構示意圖
圖5顯示了本發明實施例三CNC機床反傳I信號轉換裝置電路圖6顯示了本發明實施例四CNC機床反傳I信號轉換裝置電路圖7顯示了本發明實施例五CNC機床反傳I信號轉換裝置結構示意圖8顯示了本發明實施例五CNC機床反傳I信號轉換裝置電路圖9顯示了本發明實施例六CNC機床反傳I信號轉換裝置結構示意圖10顯示了本發明實施例六CNC機床反>廣信號轉換裝置電路圖11顯示了本發明實施例七CNC機床控制系統結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。本發明第一實施例提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置，如圖1和圖2所示，包括分壓電路1和比較裝置2，所述分壓電路1 一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置2包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據比較結果向CNC控制單元輸出反饋信號。所述比較裝置2包括第一比較器Ul、第二比較器U2和上拉電阻R3，所述第一比較器Ul設有第一電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第二比較器U2設有第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述上拉電阻R3 —端連接第一參考電壓，另一端連接所述第一比較器Ul的輸出端，所述第一比較器Ul和第二比較器U2的輸出端連接在一起。所述第一比較器Ul的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二比較器U2的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一比較器Ul的反向輸入端和第二比較器U2的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端。所述第一比較器Ul和所述第二比較器U2的電源端分別連接第一參考電壓，接地端接地。所述分壓電路1包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓Vl ；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓Vl的一端，另一端輸出第二電壓V2 ；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。所述第一分壓元件為第一電阻R2，第二分壓元件為第二電阻R4，第三分壓元件為第三電阻R6。所述第一電阻、第二電阻和第三電阻可以為固定電阻，也可以為可變電阻，只要起到分壓作用即可。
CNC控制單元通過分析反饋信號來判斷機床或自動化設備各部位工作狀態以及其運行的正確性，進而對其控制。通常數控機床或自動化設備反饋信號有兩種形式，分別是共 24V和共地。所謂共MV，即機床或自動化設備有反饋信號過來時，在圖2中表現為有開關電平24V加載到圖2所示的VO端；共地即機床或自動化設備有反饋信號過來時，將VO端接到地端。共24V和共地一般是由繼電器或其他開關控制，當沒有反饋信號過來時，繼電器或開關處于斷開(或懸空)狀態。所述第一參考電平可以選為MV。本發明的工作原理為當反饋信號是24V或OV時，即反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉換裝置產生低電平(或“0”電平)輸送給CNC數控系統， 當反饋信號端未連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉換裝置產生高電平(或 “1”電平)輸送給CNC數控系統。為實現此功能，本發明采用雙限比較電路，如圖2所示。 其中Ul、U2為兩個比較器，分別采用24V供電電源。Ul、U2組成雙限比較電路，Ul的同向輸入端設置為上限電壓VI，U2的反向輸入端設置為下限電壓V2，Ul的反向輸入端和U2的同向輸入端相連，作為反饋信號Vi η的輸入端。U1、U2輸出采用“與”的連接方式相連。其中電阻R2、R4和R6組成分壓電路，R2與R4、R6將24V分壓為雙限比較電路的上限電壓Vl 和下限電壓V2。當機床或自動化設備輸出反饋信號為共24V端時，將24V加載到VO端，通過設置分壓電路中R2、R4和R6的電阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此時比較器Ul輸出為低電平，U2輸出為高電平，由于Ul、U2采用“與”的方式連接，所以雙限比較器的輸出表現為低電平，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端；當機床或自動化設備輸出反饋信號共地時， VO端接到地，此時比較器Ul輸出為高電平，U2輸出為低電平，所述雙限比較器表現為低電平輸出，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端。另一種實施方式，還包括反向器，所述反向器連接所述比較裝置的輸出端，所述反向器可以選為非門器件，用于將比較裝置輸出的高電平變為低電平或者將低電平變成高電平，以滿足不同控制單元的需求。本發明第一實施例提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置，對不同形式的數控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉換，消除了現有技術中采用PNP、NPN或混合轉換板極易混淆出錯的現象，實現反饋信號電平轉換形式的簡便性，提高了生產率，同時也使安裝調試更加快捷。本發明第二實施例提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置，如圖1和圖3所示，包括分壓電路1和比較裝置2，所述分壓電路1 一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置2包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據比較結果向CNC控制單元輸出反饋信號。所述比較裝置2包括第一運算放大器U3和第二運算放大器U4，所述第一運算放大器U3設有第一電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第二運算放大器U4設有第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第一運算放大器U3和第二運算放大器U4的輸出端連接在一起。所述第一運算放大器U3的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二運算放大器 U4的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一運算放大器U3的反向輸入端和第二運算放大器U4的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端。所述第一運算放大器U3和所述第二運算放大器U4的電源端分別連接第一參考電壓，接地端接地。所述分壓電路1包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓Vl ；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓Vl的一端，另一端輸出第二電壓V2 ；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。所述第一分壓元件為第一電阻R2，第二分壓元件為第二電阻R4，第三分壓元件為第三電阻R6。所述第一電阻、第二電阻和第三電阻可以為固定電阻，也可以為可變電阻，只要起到分壓作用即可。CNC控制單元通過分析反饋信號來判斷機床或自動化設備各部位工作狀態以及其運行的正確性，進而對其控制。通常數控機床或自動化設備反饋信號有兩種形式，分別是共 24V和共地。所謂共MV，即機床或自動化設備有反饋信號過來時，在圖3中表現為有開關電平24V加載到圖3所示的VO端；共地即機床或自動化設備有反饋信號過來時，將VO端接到地端。共24V和共地一般是由繼電器或其他開關控制，當沒有反饋信號過來時，繼電器或開關處于斷開(或懸空)狀態。所述第一參考電平可以選為MV。本發明的工作原理為當反饋信號是24V或OV時，即反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉換裝置產生低電平(或“0”電平)輸送給CNC數控系統， 當反饋信號端未連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉換裝置產生高電平(或 “1”電平)輸送給CNC數控系統。為實現此功能，本發明采用雙限比較電路，如圖3所示。 其中U3、U4為兩個運算放大器，分別采用24V供電電源。U3、U4組成雙限比較電路，U3的同向輸入端設置為上限電壓VI，U4的反向輸入端設置為下限電壓V2，U3的反向輸入端和U4 的同向輸入端相連，作為反饋信號Vin的輸入端。U3、U4輸出采用“與”的連接方式相連。 其中電阻R2、R4和R6組成分壓電路，R2與R4、R6將24V分壓為雙限比較電路的上限電壓 Vl和下限電壓V2。當機床或自動化設備輸出反饋信號為共24V端時，將24V加載到V 0端，通過設置分壓電路中R2、R4和R6的電阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此時比較器U3輸出為低電平， U4輸出為高電平，由于U3、U4采用“與”的方式連接，所以雙限比較器輸出表現為低電平，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端；當機床或自動化設備輸出反饋信號共地時，VO端接到地，此時比較器U3輸出為高電平，U4輸出為低電平，所述雙限比較器表現為低電平輸出， 低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端。另一種實施方式，還包括反向器，所述反向器連接所述比較裝置的輸出端，所述反向器可以選為非門器件，用于將比較裝置輸出的高電平變為低電平或者將低電平變成高電平，以滿足不同控制單元的需求。本發明第二實施例提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置，對不同形式的數控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉換，消除了現有技術中采用PNP、NPN或混合轉換板極易混淆出錯的現象，實現反饋信號電平轉換形式的簡便性，提高了生產率，同時也使安裝調試更加快捷。本發明第三實施例提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置，如圖4和圖5所示，包括分壓電路1和比較裝置2，所述分壓電路1 一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置2包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據比較結果向CNC控制單元輸出反饋信號。還包括懸空控制電路3，所述懸空控制電路3 —端連接第一參考電壓，一端接地， 輸出端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，用于當CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號。所述比較裝置2包括第一比較器Ul、第二比較器U2和上拉電阻R3，所述第一比較器Ul的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二比較器U2的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一比較器Ul的反向輸入端和第二比較器U2的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端，所述上拉電阻R3—端連接第一參考電壓，另一端連接所述第一比較器Ul的輸出端，所述第一比較器Ul和第二比較器U2的輸出端連接在一起。所述比較裝置2的第一比較器Ul和第二比較器U2的電源端分別連接第一參考電壓，接地端接地。所述分壓電路1包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓Vl ；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓Vl的一端，另一端輸出第二電壓V2 ；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。所述第一分壓元件為第一電阻R2，第二分壓元件為第二電阻R4，第三分壓元件為第三電阻R6。所述第一電阻、第二電阻和第三電阻可以為固定電阻，也可以為可變電阻，只要起到分壓作用即可。所述懸空控制電路包括3第四電阻Rl和第五電阻R5，所述第四電阻Rl的一端連接第一參考電壓，另一端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，所述第五電阻R5 一端連接所述比較裝2置的CNC機床反饋信號輸入端，另一端接地。本發明的工作原理為當反饋信號是24V或OV時，即反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉換裝置產生低電平(或“0”電平)輸送給CNC數控系統， 當反饋信號端未連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉換裝置產生高電平(或 “1”電平)輸送給CNC數控系統。為實現此功能，本發明采用雙限比較電路，如圖2所示。 其中Ul、U2為兩個比較器，分別采用24V供電電源。Ul、U2組成雙限比較電路，Ul的同向輸入端設置為上限電壓VI，U2的反向輸入端設置為下限電壓V2，Ul的反向輸入端和U2的同向輸入端相連，作為反饋信號Vin的輸入端。U1、U2輸出采用“與”的連接方式相連。其中電阻R2、R4和R6組成分壓電路，R2與R4、R6將24V分壓為雙限比較電路的上限電壓Vl 和下限電壓V2。當機床或自動化設備輸出反饋信號為共24V端時，將24V加載到VO端，通過設置分壓電路中R2、R4和R6的電阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此時比較器Ul輸出為低電平， U2輸出為高電平，由于U1、U2采用“與”的方式連接，所以雙限比較器輸出表現為低電平，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端；當機床或自動化設備輸出反饋信號共地時，VO端接到地，此時比較器Ul輸出為高電平，U2輸出為低電平，所述雙限比較器表現為低電平輸出， 低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端。當機床或自動化設備沒有輸出反饋信號時，繼電器或開關處于斷開狀態，此時通過設置懸空控制電路，使反饋輸入信號設置成中間電平V0， 以確保在無機床或自動化設備反饋信號時輸入信號處于一穩定的中間電平值，以確保雙限比較器輸出Vout為高電平。通過懸空電路中的第四電阻Rl和第五電阻R5將輸入信號設置為中間電平V0，使VO處于電平Vl和V2之間。當Vin處于懸空狀態時，由于VO小于VI，
8所以Ul輸出為高電平；由于VO大于V2，所以U2輸出亦為高電平；Ul、U2采用“與”的方式連接，所以雙限比較器的輸出表現為高電平。另一種實施方式，還包括反向器，所述反向器連接所述比較裝置的輸出端，所述反向器可以選為非門器件，用于將比較裝置輸出的高電平變為低電平或者將低電平變成高電平，以滿足不同控制單元的需求。本發明第三實施例提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置，對不同形式的數控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉換，消除了現有技術中采用PNP、NPN或混合轉換板極易混淆出錯的現象，實現反饋信號電平轉換形式的簡便性，提高了生產率，同時也使安裝調試更加快捷，增加的懸空控制電路可以在CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號，避免另外設置信號輸入電路，并且懸空控制電路結構簡單，成本低。本發明第四實施例提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置，如圖4和圖6所示，包括分壓電路1和比較裝置2，所述分壓電路1 一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置2包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據比較結果向CNC控制單元輸出反饋信號。還包括懸空控制電路3，所述懸空控制電路3 —端連接第一參考電壓，一端接地， 輸出端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，用于當CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號。所述比較裝置2包括第一運算放大器U3和第二運算放大器U4,所述第一運算放大器U3設有第一電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第二運算放大器U4設有第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第一運算放大器U3和第二運算放大器U4的輸出端連接在一起。所述第一運算放大器U3的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二運算放大器 U4的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一運算放大器U3的反向輸入端和第二運算放大器U4的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端。所述第一運算放大器U3和所述第二運算放大器U4的電源端分別連接第一參考電壓，接地端接地。所述分壓電路1包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓Vl ；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓Vl的一端，另一端輸出第二電壓V2 ；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。所述第一分壓元件為第一電阻R2，第二分壓元件為第二電阻R4，第三分壓元件為第三電阻R6。所述第一電阻、第二電阻和第三電阻可以為固定電阻，也可以為可變電阻，只要起到分壓作用即可。所述懸空控制電路包括3第四電阻Rl和第五電阻R5，所述第四電阻Rl的一端連接第一參考電壓，另一端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，所述第五電阻R5 一端連接所述比較裝2置的CNC機床反饋信號輸入端，另一端接地。本發明的工作原理為當反饋信號是24V或OV時，即反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉換裝置產生低電平(或“0”電平)輸送給CNC數控系統， 當反饋信號端未連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉換裝置產生高電平(或 “1”電平)輸送給CNC數控系統。為實現此功能，本發明采用雙限比較電路，如圖6所示。其中U3、U4為兩個運算放大器，分別采用24V供電電源。U3、U4組成雙限比較電路，U3的同向輸入端設置為上限電壓VI，U4的反向輸入端設置為下限電壓V2，U3的反向輸入端和U4 的同向輸入端相連，作為反饋信號Vin的輸入端。U3、U4輸出采用“與”的連接方式相連。 其中電阻R2、R4和R6組成分壓電路，R2與R4、R6將24V分壓為雙限比較電路的上限電壓 Vl和下限電壓V2。當機床或自動化設備輸出反饋信號為共24V端時，將24V加載到VO端，通過設置分壓電路中R2、R4和R6的電阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此時運算放大器U3輸出為低電平，U4輸出為高電平，由于U3、U4采用“與”的方式連接，所以雙限比較器輸出表現為低電平，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端；當機床或自動化設備輸出反饋信號共地時，VO 端接到地，此時運算放大器U3輸出為高電平，U4輸出為低電平，所述雙限比較器表現為低電平輸出，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端。當機床或自動化設備沒有輸出反饋信號時，繼電器或開關處于斷開狀態，此時通過設置懸空控制電路，使反饋輸入信號設置成中間電平V0，以確保在無機床或自動化設備反饋信號時輸入信號處于一穩定的中間電平值， 以確保雙限比較器輸出Vout為高電平。通過懸空電路中的第四電阻Rl和第五電阻R5將輸入信號設置為中間電平VO，使VO處于電平Vl和V2之間。當Vin處于懸空狀態時，由于 VO小于VI，所以Ul輸出為高電平；由于VO大于V2，所以U2輸出亦為高電平；U3、U4采用 “與”的方式連接，所以雙限比較器的輸出表現為高電平。另一種實施方式，還包括反向器，所述反向器連接所述比較裝置的輸出端，所述反向器可以選為非門器件，用于將比較裝置輸出的高電平變為低電平或者將低電平變成高電平，以滿足不同控制單元的需求。本發明第四實施例提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置，對不同形式的數控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉換，消除了現有技術中采用PNP、NPN或混合轉換板極易混淆出錯的現象，實現反饋信號電平轉換形式的簡便性，提高了生產率，同時也使安裝調試更加快捷，增加的懸空控制電路可以在CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號，避免另外設置信號輸入電路，并且懸空控制電路結構簡單，成本低。本發明第五實施例提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置，如圖7和圖8所示，包括分壓電路1和比較裝置2，所述分壓電路1 一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置2包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并給根據比較結果向CNC控制單元輸出反饋信號。所述CNC機床反饋信號轉換裝置還包括懸空控制電路3，所述懸空控制電路3 —端連接第一參考電壓，一端接地，輸出端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，用于當CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號。所述CNC機床反饋信號轉換裝置還包括第一顯示電路4，所述第一顯示電路一端連接所述比較裝置，用于所述比較裝置有CNC機床反饋信號輸入時發出顯示。所述比較裝置2包括第一比較器Ul、第二比較器U2和上拉電阻R3，所述第一比較器Ul的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二比較器U2的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一比較器Ul的反向輸入端和第二比較器U2的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端，所述上拉電阻R3—端連接第一參考電壓，另一端連接所述第一比較器Ul的輸出端，所述第一比較器Ul和第二比較器U2的輸出端連接在一起。所述比較裝置2的第一比較器Ul和第二比較器U2的電源端分別連接第一參考電壓，接地端接地。所述分壓電路1包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓Vl ；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓Vl的一端，另一端輸出第二電壓V2 ；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。所述第一分壓元件為第一電阻R2，第二分壓元件為第二電阻R4，第三分壓元件為第三電阻R6。所述懸空控制電路包括3第四電阻Rl和第五電阻R5，所述第四電阻Rl的一端連接第一參考電壓，另一端連接所述比較裝置2的CNC機床反饋信號輸入端，所述第五電阻R5 一端連接所述比較裝2置的CNC機床反饋信號輸入端，另一端接地。所述第一顯示電路4包括發光二極管Dl，所述發光二極管Dl的陽極端連接所述上拉電阻R3，所述發光二極管Dl的陰極端連接所述比較裝置的輸出端。本發明的工作原理為當反饋信號是24V或OV時，即反饋信號端連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉換裝置產生低電平(或“0”電平)輸送給CNC數控系統， 當反饋信號端未連接到共24V端或共OV端時，CNC機床反饋信號轉換裝置產生高電平(或 “1”電平)輸送給CNC數控系統。為實現此功能，本發明采用雙限比較電路，如圖8所示。 其中U1、U2為兩個比較器，分別采用24V供電電源。U1、U2組成雙限比較電路，Ul的同向輸入端設置為上限電壓VI，U2的反向輸入端設置為下限電壓V2，Ul的反向輸入端和U2的同向輸入端相連，作為反饋信號Vin的輸入端。U1、U2輸出采用“與”的連接方式相連。其中電阻R2、R4和R6組成分壓電路，R2與R4、R6將24V分壓為雙限比較電路的上限電壓Vl 和下限電壓V2。當機床或自動化設備輸出反饋信號為共24V端時，將24V加載到V 0端，通過設置分壓電路中R2、R4和R6的電阻值，使VO大于VI，VO大于V2，此時比較器Ul輸出為低電平， U2輸出為高電平，由于U1、U2采用“與”的方式連接，所以雙限比較器輸出表現為低電平， 低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端；當機床或自動化設備輸出反饋信號共地時，VO端接到地，此時比較器Ul輸出為高電平，U2輸出為低電平，所述雙限比較器表現為低電平輸出，低電平輸入到CNC控制中心反饋控制端。當機床或自動化設備沒有輸出反饋信號時，繼電器或開關處于斷開狀態，此時輸入信號設置成中間電平V0，以確保在無機床或自動化設備反饋信號時輸入信號處于一穩定的中間電平值，以確保雙限比較器輸出Vout為高電平。 通過懸空電路中的第四電阻Rl和第五電阻R5將輸入信號設置為中間電平V0，使VO處于電平Vl和V2之間。當Vin處于懸空狀態時，由于VO小于VI，所以Ul輸出為高電平；由于 VO大于V2，所以U2輸出亦為高電平；U1、U2采用“與”的方式連接，所以雙限比較器的輸出表現為高電平。本發明第五實施例還包括第一顯示電路，當有機床反饋信號輸入時，雙限比較器輸出為低，此時有LED發光顯示，其中上拉電阻R3起限流和上拉作用，確保發光二極管 Dl工作在額定功率之內。本發明第一顯示電路的時序列表為
權利要求
1.一種CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于包括分壓電路和比較裝置，所述分壓電路一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并根據比較結果向CNC控制單元輸出反饋信號。
2.根據權利要求1所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于所述比較裝置包括第一比較器、第二比較器和上拉電阻，所述第一比較器設有第一電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第二比較器設有第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述上拉電阻一端連接第一參考電壓，另一端連接所述第一比較器的輸出端，所述第一比較器和第二比較器的輸出端連接在一起。
3.根據權利要求2所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于所述第一比較器的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二比較器的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一比較器的反向輸入端和第二比較器的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端。
4.根據權利要求2或3所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于還包括第一顯示電路，所述第一顯示電路一端連接所述比較裝置，用于所述比較裝置有CNC機床反饋信號輸入時發出顯示。
5.根據權利要求4所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于所述第一顯示電路包括發光二極管，所述發光二極管的陽極端連接所述上拉電阻，所述發光二極管的陰極端連接所述比較裝置的輸出端。
6.根據權利要求1所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于所述比較裝置包括第一運算放大器和第二運算放大器，所述第一運算放大器設有第一電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第二運算放大器設有第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，所述第一運算放大器和第二運算放大器的輸出端連接在一起。
7.根據權利要求6所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于所述第一運算放大器的同向輸入端為第一電壓輸入端，所述第二運算放大器的反向輸入端為第二電壓輸入端，所述第一運算放大器的反向輸入端和第二運算放大器的同向輸入端均為CNC機床反饋信號輸入端。
8.根據權利要求6或7所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于還包括第二顯示電路，所述第二顯示電路一端連接第一參考電壓，另一端連接所述比較裝置的輸出端， 用于所述比較裝置有CNC機床反饋信號輸入時發出顯示。
9.根據權利要求8所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于所述第二顯示電路包括第六電阻和發光二極管，所述第六電阻一端連接第一參考電壓，另一端連接所述發光二極管的陽極端，所述發光二極管的陰極端連接所述比較裝置的輸出端。
10.根據權利要求1或2或6所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于所述分壓電路包括第一分壓元件，一端連接第一參考電壓，另一端輸出第一電壓；第二分壓元件，一端連接第一分壓元件輸出第一電壓的一端，另一端輸出第二電壓；第三分壓元件，一端連接第二分壓元件輸出第二電壓的一端，另一端接地。
11.根據權利要求10所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于所述第一分壓元件為第一電阻，第二分壓元件為第二電阻，第三分壓元件為第三電阻。
12.根據權利要求1或2或6所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于還包括懸空控制電路，所述懸空控制電路一端連接第一參考電壓，一端接地，輸出端連接所述比較裝置的CNC機床反饋信號輸入端，用于當CNC機床沒有輸出反饋信號時向所述比較裝置輸入信號。
13.根據權利要求12所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于所述懸空控制電路包括第四電阻和第五電阻，所述第四電阻的一端連接第一參考電壓，另一端連接所述比較裝置的CNC機床反饋信號輸入端，所述第五電阻一端連接所述比較裝置的CNC機床反饋信號輸入端，另一端接地。
14.根據權利要求1或2或6所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于所述CNC 機床反饋信號電壓值為第一參考電壓值或0電平。
15.根據權利要求1所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，其特征在于還包括反向器， 所述反向器連接在所述比較裝置輸出端。
16.一種CNC機床控制系統，其特征在于包括CNC控制單元以及至少一個如權1至權 15任意一項所述的CNC機床反饋信號轉換裝置，所述至少一個CNC機床反饋信號轉換裝置分別與控制單元連接，用于分別向控制單元輸出反饋信號。
全文摘要
本發明公開了一種CNC機床反饋信號轉換裝置及CNC機床控制系統，包括分壓電路和比較裝置，所述分壓電路一端連接第一參考電壓，另一端接地，所述分壓電路用于將第一參考電壓分壓后輸出第一電壓和第二電壓；所述比較裝置包括第一電壓輸入端、第二電壓輸入端和CNC機床反饋信號輸入端，用于將反饋信號分別與第一電壓和第二電壓進行比較，并根據比較結果向CNC控制單元輸出反饋信號。本發明提供一種CNC機床反饋信號轉換裝置和機床控制系統，對不同形式的數控機床反饋信號電平提供一種電路形式進行轉換，消除了現有技術中采用PNP、NPN或混合轉換板極易混淆出錯的現象，實現反饋信號電平轉換形式的簡便性，提高了生產率。
文檔編號G05B19/409GK102354160SQ20111015745
公開日2012年2月15日 申請日期2011年6月5日 優先權日2011年6月5日
發明者孫尚傳 申請人:配天(安徽)電子技術有限公司