[实用新型]一种嵌入式焊接运动控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控领域，特别是设计一种嵌入式焊接运动控制器。

背景技术

数控机床或数控焊接机的焊接运动控制器在焊接结构件的生产中发挥着至关重要的作用。现代设备对于自动化程度的要求越来越高，对数控机床或数控焊接机的焊接运动控制器的实时性提出了更高要求，特别是对于坑凹面焊接作业。

现有的焊接运动控制器，通常由运动控制芯片在单片机的控制下，向数控机床或数控焊接机的X、Y、Z轴伺服器发出控制信号，由X、Y、Z轴伺服器分别控制X、Y、Z轴伺服电机，进而达到控制X、Y、Z运动轴的目的，在X运动轴、Y运动轴、Z运动轴的机械臂上安装有焊枪，在X、Y、Z运动轴的带动下，焊枪到达焊接面的焊接位置，完成焊接工作。在焊接面上，X、Y运动轴的运动轨迹通常为简单的往复运动，而Z运动轴的运动轨迹则较为复杂，Z运动轴的焊炬高度与焊枪的输出电流密切相关，现有焊接运动控制器中，X、Y、Z运动轴均由单片机控制运动控制芯片，实时性大受影响，这必然影响焊接质量。

实用新型内容

本实用新型提供一种嵌入式焊接运动控制器，解决现有焊接运动控制器控制运动轴运动时出现的实时性差的问题。

本实用新型通过以下技术方案解决上述问题：

一种嵌入式焊接运动控制器，包括中央处理器模块、运动控制模块、X轴伺服器、X轴伺服电机、X运动轴、Y轴伺服器、Y轴伺服电机、Y运动轴、Z轴伺服器、Z轴伺服电机和Z运动轴；中央处理器模块与运动控制模块相连；运动控制模块的一路输入输出端与X轴伺服器相连，X轴伺服器与X轴伺服电机相连，X轴伺服电机的输出端与X运动轴相连；运动控制模块的另一路输入输出端与Y轴伺服器相连，Y轴伺服器与Y轴伺服电机相连，Y轴伺服电机的输出端与Y运动轴相连；所述Z轴伺服器的一路输入输出端与Z轴伺服电机相连，所述Z轴伺服电机与Z运动轴相连；所述X运动轴、Y运动轴、Z运动轴的机械臂安装有焊枪；进一步还包括电流检测模块；所述Z轴伺服器的一路输入端与中央处理器模块相连，所述Z轴伺服器的一路输出端与运动控制模块相连；所述焊枪的电流输出端与电流检测模块相连；所述电流检测模块的输出端与中央处理器模块相连。

上述方案中，进一步还包括接口模块，所述运动控制模块经接口模块后，一路输入输出端与X轴伺服器相连，另一路输入输出端与Y轴伺服器相连；所述Z轴伺服器的一路输出端经接口模块与运动控制模块相连。

上述方案中，进一步还包括过程设置模块，所述过程设置模块与中央处理器模块相连。

上述方案中，进一步包括存储模块，所述存储模块与中央处理器模块相连。

上述方案中，所述电流检测模块为霍尔传感器。

本实用新型构建的一种嵌入式焊接运动控制器，由运动控制模块控制X运动轴和Y运动轴的运动，由中央处理器模块根据焊枪的输出电流发出控制信号至Z轴伺服器，进而控制Z运动轴的运动，将对X、Y运动轴的控制与对Z运动轴的控制分开，提高X、Y、Z运动轴的实时反应能力；运动控制模块接收X、Y、Z运动轴的编码反馈和状态信号，并输送至中央处理器模块，中央处理器模块根据X、Y、Z运动轴实际的运动情况与设置的做对比和控制，以对X、Y运动轴的运动情况进行修正。

本实用新型的优点与效果是：

1、由运动控制模块控制X、Y运动轴，由中央处理器模块通过对运动轴上的焊枪的输出电流进行检测，根据电流检测值来控制Z运动轴，X、Y、Z运动轴的实际运动情况均反馈给中央处理器模块，中央处理器模块根据反馈情况进行相应调整，提高了X、Y、Z运动轴的实时反应能力；

2、中央处理器模块为ARM9S3C2440A核心板，S3C2440A具有丰富的片内资源，为16/32位精简指令集(RISC)微处理器，为手持设备和普通应用提供了低功耗和高性能的小型芯片微控制器的解决方案，其全静态设计特别适合于对成本和功率敏感的应用；S3C2440A高速地进行各种运动控制算法的运算工作，而X、Y运动轴的运动控制由运动控制芯片来实现，这样减轻了ARM微处理器的负担，提高了运动控制器的实时性；

3、运动控制模块为MCX314AL，MCX314AL能同时控制4个伺服器，以脉冲串形式输出，能对伺服器进行位置控制、插补驱动、速度控制等，中央处理器模块对其输入信号的监测和对输出信号的状态控制通过读写MCX314AL的8个寄存器来实现，有助于提高运动控制的实时性。

附图说明

图1为本实用新型一种嵌入式焊接运动控制器的原理框图。

具体实施方式