三维柔性送料机控制装置的制作方法

本实用新型涉及微电子组装设备技术领域，尤其涉及一种三维柔性送料机控制装置。

背景技术：

微电子组装是新一代电子组装技术。它是一门新型的电路、工艺、结构、元件、器件紧密结合的综合性技术，涉及到集成电路固态技术、厚膜技术、薄膜技术、电路技术、互连技术、微电子焊接技术、高密度组装技术、散热技术、计算机辅助设计、计算机辅助生产、计算机辅助测试技术和可靠性技术等领域。

微电子组装是新一代电子组装技术。它是一门新型的电路、工艺、结构、元件、器件紧密结合的综合性技术，涉及到集成电路固态技术、厚膜技术、薄膜技术、电路技术、互连技术、微电子焊接技术、高密度组装技术、散热技术、计算机辅助设计、计算机辅助生产、计算机辅助测试技术和可靠性技术等领域。

常见的微电子组装主要有贴片、锡焊、锁螺丝、卯压、点胶等方式，主要应用于SMT电路板行业、3C行业和汽车电子行业。

随着生产自动化程度的提高，同时为了满足维电子组装的精度和环境要求，目前的微电子组装大都采用自动化设备进行，比如贴片机、卯压机、点胶机和锁螺丝机等，而为了提高生产效率，现有的生产企业大都采用专门定制的专用设备进行微电子组装过程，通过对此类设备进行综合分析可知，大都包括护罩、送料机构、定位机构和控制箱，其在工作时，送料机构主要是进行工件输送，定位机构主要是将工作头相对于工件进行定位，并执行组装动作，控制箱对各个机构进行统一控制，目前的生产企业为了满足不同客户的需求，需要进行多种产品加工，也就需要购买不同专业设备，虽然能够提高加工效率，但是会直接提高企业的设备购置成本和维修成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种三维柔性送料机控制装置，通过采用DSP和FPGA结合的反馈控制方式，有效改善三维柔性送料机控制过程的可靠性、开放性和实时性，并且可实现对伺服系统的闭环控制，提高运动控制系统整体的运行速度和精度，适用于不同种类的组装设备，通用性更强。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种三维柔性送料机控制装置，包括计算机、运动控制器和伺服驱动器，所述运动控制器与伺服驱动器单向通信，运动控制器与运动执行机构检测装置双向通信，伺服驱动器用于驱动伺服电机，伺服电机用于驱动执行机构，和执行机构配套设置的限位装置、报警装置和定位装置与运动控制器双向通信，计算机与运动控制器双向通信。

所述运动控制器包括DSP模块、FPGA模块、光电隔离模块、电机控制信号输出模块和编码器信号接口，DSP模块与上位机双向通信，DSP模块分别与FPGA模块和光电隔离模块双向通信，编码器信号接口用于接收和伺服电机配套设置的编码器反馈信号，电机控制信号输出模块与伺服驱动器单向通信，光电隔离模块与限位装置、报警装置和定位装置通信。

所述DSP模块采用的电压调节芯片型号为TPS767D318，FPGA模块采用型号为EP2C8Q208的FPGA芯片。

所述电机控制信号输出模块包括电平转换模块、长线差分驱动模块和D/A转换模块，电平转换模块接收DSP模块的信号，并输出信号给长线差分驱动模块，长线差分驱动模块输出脉冲信号，D/A转换模块接收DSP输出信号后输出模拟信号，电平转换模块用于将3.3V的脉冲信号转换为5V脉冲信号输出。

所述D/A转换模块采用四通道16位串行数模转换芯片DAC8534。

所述编码器信号接口包括光电隔离模块和长线差分接收模块，光电隔离模块接收编码器信号，并将接收到的信号传递给长线差分接收模块，长线差分接收模块将处理后的信号传递给FPGA模块，用于确定伺服电机实际运行位置。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过采用DSP和FPGA结合的反馈控制方式，有效改善三维柔性送料机控制过程的可靠性、开放性和实时性，并且可实现对伺服系统的闭环控制，提高运动控制系统整体的运行速度和精度，适用于不同种类的组装设备，通用性更强。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是DSP模块电路原理图；

图3是电机控制信号输出模块原理图；

图4是数模转换电路原理图；

图5是编码器信号接口原理图；

图6是长线差分接收模块电路原理图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本实用新型公开了一种三维柔性送料机控制装置，包括计算机、运动控制器和伺服驱动器，所述运动控制器与伺服驱动器单向通信，运动控制器与运动执行机构检测装置双向通信，伺服驱动器用于驱动伺服电机，伺服电机用于驱动执行机构，和执行机构配套设置的限位装置、报警装置和定位装置与运动控制器双向通信，计算机与运动控制器双向通信。

所述运动控制器包括DSP模块、FPGA模块、光电隔离模块、电机控制信号输出模块和编码器信号接口，DSP模块与上位机双向通信，DSP模块分别与FPGA模块和光电隔离模块双向通信，编码器信号接口用于接收和伺服电机配套设置的编码器反馈信号，电机控制信号输出模块与伺服驱动器单向通信，光电隔离模块与限位装置、报警装置和定位装置通信。

参见附图2，所述DSP模块采用的电压调节芯片型号为TPS767D318，FPGA模块采用型号为EP2C8Q208的FPGA芯片。

参见附图3，所述电机控制信号输出模块包括电平转换模块、长线差分驱动模块和D/A转换模块，电平转换模块接收DSP模块的信号，并输出信号给长线差分驱动模块，长线差分驱动模块输出脉冲信号，D/A转换模块接收DSP输出信号后输出模拟信号，电平转换模块用于将3.3V的脉冲信号转换为5V脉冲信号输出。

参见附图4，所述D/A转换模块采用四通道16位串行数模转换芯片DAC8534。

参见附图5，所述编码器信号接口包括光电隔离模块和长线差分接收模块，光电隔离模块接收编码器信号，并将接收到的信号传递给长线差分接收模块，长线差分接收模块将处理后的信号传递给FPGA模块，用于确定伺服电机实际运行位置，长线差分接收模块原理图请参见附图6，在FPGA接收信号之前对信号进行预处理，首先采用光电隔离模块对信号进行预处理，减少外部因素对系统的干扰影响，然后将经过预处理的信号接入长线差分接收模块，将接收的光电编码器反馈的极性相反的差分信号转换为单端信号，消除差分信号中相反极性的毛刺，输出稳定的单端反馈信号，最后才将获得的单端反馈信号输入给FPGA模块，FPGA模块对反馈信号进行倍频、鉴相和计数处理，并将所得结果存储在位置寄存器中，供DSP模块读取。

在具体应用过程中，本实用新型通过采用DSP和FPGA结合的反馈控制方式，有效改善三维柔性送料机控制过程的可靠性、开放性和实时性，并且可实现对伺服系统的闭环控制，提高运动控制系统整体的运行速度和精度，适用于不同种类的组装设备，通用性更强。