专利名称：水晶研磨机控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水晶研磨机技术领域，尤其是涉及ー种水晶研磨机控制装置。
背景技术：
水晶研磨エ艺虽复杂，整个流程上水晶一研磨一退出换面一研磨一至完成，但在装上水晶块到定型至完成整个研磨过程中如何控制其准确到位地完成整个流程成了此流程的关键。传统的机械水晶研磨的缺陷就在于无法做到精确以及自动化，研磨过程中研磨不均匀就会造成产品质量的难以保证；且传统机械研磨过程中人工的长时间和机器接触，也就容易造成エ伤事故，不仅导致人员浪费，増加成本，还会增加安全因素的不确定性。
发明内容为了克服已有现有的水晶研磨エ艺通常采用人工操作、劳动强度较大、安全性较 差、均匀性较差和成本高的不足，本实用新型提供一种降低劳动强度、安全性较好、均匀性好和成本较低的水晶研磨机控制装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是ー种水晶研磨机控制装置，所述控制装置包括用以控制夹持水晶的力臂夹块上下升降的カ矩电机，用以控制所述カ臂夹块旋转实现换面的步进电机，以及安装在机架上用以检测所述カ臂夹块位于初始エ位或加工エ位的位置传感器，所述カ矩电机与力矩电机控制电路连接，所述步进电机与步进电机控制电路连接，所述步进电机控制电路、カ矩电机控制电路和位置传感器均与接ロ电路连接，所述接ロ电路与用以实现水晶研磨控制过程的单片机连接。进ー步，所述单片机与移位寄存器连接，所述移位寄存器与LED数码管连接。所述移位寄存器具有驱动功能。再进ー步，所述单片机与存储器连接。所述单片机与控制按键连接。各个控制按键分别设定其特定的控制功能。所述单片机包括初始化单元，用以根据位置传感器的反馈信号检测カ臂夹块的状态，并控制力矩电机和步进电机返回到初始エ位；单面研磨控制单元，用以控制力矩电机转动使力臂夹块下移至磨盘，经过设定时间后再控制カ矩电机上移至初始エ位；换面控制単元；用以当检测到一面加工完成的水晶位于初始エ位，控制步进电机转动完成换面；双面研磨控制单元，用以当换面エ序完成后，再次控制カ矩电机转动使力臂夹块下移至磨盘，经过设定时间后再控制カ矩电机上移至初始エ位。本实用新型的有益效果主要表现在实现水晶研磨机的自动控制。采用51系列单片机为核心模块化控制整套水晶研磨机设备的自动化运转，不仅解决了研磨过程中的研磨不均匀、不准确的缺点，还极大地減少了工人与设备的接触时间，保障了作业安全，还提高了产品质量以及作业的效率。
图I是本实用新型水晶研磨机控制装置的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进ー步描述。參照图1，ー种水晶研磨机控制装置，包括用以控制夹持水晶的力臂夹块上下升降的カ矩电机，用以控制所述カ臂夹块旋转实现换面的步进电机，以及安装在机架上用以检测所述力臂夹块位于初始エ位或加工エ位的位置传感器，所述カ矩电机与力矩电机控制电路5连接，所述步进电机与步进电机控制电路4连接，所述步进电机控制电路5、カ矩电机控制电路4和位置传感器均与接ロ电路3连接，所述接ロ电路3与用以实现水晶研磨控制过程的单片机2连接。所述单片机2与移位寄存器7连接，所述移位寄存器7与LED数码管6连接。所述移位寄存器7具有驱动功能。所述单片机2与存储器8连接。所述单片机2与控制按键I连接。各个控制按键I分别设定其特定的控制功能。本实用新型采用移位寄存器作为数码管驱动电路，大大节省了主控芯片的I/O ロ资源；采用24C02存储器作为主控芯片的外扩存储单元进行系统掉电时的參数保护；采用由HEF40106施密特触发器和ULN2003A构成的电路作为步进电机驱动电路；采用51系列单片机作主控芯片，具有较高的成本优势。上述主控芯片采用ATMEL公司的AT89C54芯片，驱动LED数码显示的移位寄存器采用74HC5%D芯片、24C02存储器、步进电机驱动电路由HEF40106施密特触发器和ULN2003A达林顿阵列构成、カ矩电机驱动电路由3个固态继电器构成。7个独立按键和LED数码显示构成人机交互，完成相关參数的设定与数码显示；主控芯片根据相关參数设定驱动步进电机以及カ矩电机执行机构动作，并实时监测传感器反馈信号以实现各个动作的精确到位，完成研磨机的控制。本实用新型水晶研磨机控制装置包括按键控制⑴、51系列单片机⑵、步进电机控制电路(4)、カ矩电机控制电路(5)、数码显示(6)。51系列单片机通过移位寄存器(7)驱动LED数码管。51系列单片机⑵与步进电机控制电路⑷和カ矩电机控制电路(5)通过接ロ电路(3)进行隔离连接。步进电机控制电路(4)与力矩电机控制电路(5)分别驱动对应执行机构步进电机与力矩电机。51系列单片机⑵连接有7个独立按键控制⑴、移位寄存器(7)、24C02存储器
(8)、接ロ电路(3)。51系列单片机优选ATMEL公司的89C54单片机，其主要功能包括完成7个独立按键的扫描以及键值的译码执行对应分支程序、待显示数据串行发送至74HC5%D移位寄存器驱动LED数码管显示数据、根据控制要求发送控制脉冲信号至接ロ电路、相关重要參数至24C02进行保存以及提取、相关传感信号检测等等。接ロ电路(3)连接到步进电机控制电路⑷以及カ矩电机控制电路(5)。步进电机控制电路由HEF40106施密特触发器和ULN2003A达林顿阵列构成，实现步进电机的正转、反转等控制。カ矩电机控制电路由3个固态继电器构成，通过控制3个固态继电器控制カ矩电机的正转、反转、停止等控制。以下详述本实用新型水晶研磨机控制装置的控制方法、[0022]第一歩，51系列单片机(2)根据水晶研磨エ艺要求通过按键控制(I)完成相关參数的输入。第二歩，确认输入后单片机将相关參数存储值24C02存储器后根据传感器反馈信号检测各执行机构的状态并控制步进电机和カ矩电机返回至初始エ位等待。第三步，进入研磨状态，控制芯片发送控制脉冲信号并通过接ロ电路(3)至カ矩电机控制电路(5)来驱动カ矩电机转动使夹有水晶的力臂夹块下移至磨盘，即到达加工エ位，按设定參数完成磨面后再控制カ矩电机反转使夹有水晶的力臂夹块上移至初始エ位。第四歩，进入换面状态，控制芯片根据设定换面參数发送控制脉冲信号并通过接ロ电路(3)至步进电机控制电路(4)来驱动步进电机转动完成水晶的换面工作。第五步，待显示数据通过单片机以串行数据的方式发送至74HC5%D移位寄存器转换成并行数据后驱动LED进行数码显示。 第六步，重复三、四、五步直到水晶研磨工作結束。
权利要求1.ー种水晶研磨机控制装置，其特征在于所述控制装置包括用以控制夹持水晶的力臂夹块上下升降的カ矩电机，用以控制所述カ臂夹块旋转实现换面的步进电机，以及安装在机架上用以检测所述カ臂夹块位于初始エ位或加工エ位的位置传感器，所述カ矩电机与カ矩电机控制电路连接，所述步进电机与步进电机控制电路连接，所述步进电机控制电路、カ矩电机控制电路和位置传感器均与接ロ电路连接，所述接ロ电路与用以实现水晶研磨控制过程的单片机连接。
2.如权利要求I所述的水晶研磨机控制装置，其特征在于所述单片机与移位寄存器连接，所述移位寄存器与LED数码管连接。
3.如权利要求I或2所述的水晶研磨机控制装置，其特征在于所述单片机与存储器连接。
4.如权利要求I或2所述的水晶研磨机控制装置，其特征在于所述单片机与控制按键连接。
专利摘要一种水晶研磨机控制装置，所述控制装置包括用以控制夹持水晶的力臂夹块上下升降的力矩电机，用以控制所述力臂夹块旋转实现换面的步进电机，以及安装在机架上用以检测所述力臂夹块位于初始工位或加工工位的位置传感器，所述力矩电机与力矩电机控制电路连接，所述步进电机与步进电机控制电路连接，所述步进电机控制电路、力矩电机控制电路和位置传感器均与接口电路连接，所述接口电路与用以实现水晶研磨控制过程的单片机连接。本实用新型提供一种降低劳动强度、安全性较好、均匀性好和成本较低的水晶研磨机控制装置。
文档编号B24B37/005GK202388364SQ20112049459
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者史伟民, 彭来湖, 陈春松 申请人:浙江理工大学