圆刻机智能控制系统

　　1前言

　　目前，光栅技术在数控机床、机器人、伺服传动技术、自动控制技术、检测传感技术中得到普遍应用，尤其是用在经济型数控机床，电机调速控制及机械角度的测量、机械位移的测量等场合。随着科学技术的发展，圆光栅的作用日趋重要。

　　然而，传统的机刻、光刻设备的分度系统已不能满足各种特殊光栅的刻划要求。例如刻!024线二进制圆光栅，线格值为1265.625''，而120齿棘轮的最小分度值为101''，那么5.625''在原有分度系统中就无法实现，为此，把计算机技术应用到刻划技术中，实现刻机智能化，用以实现诸如任意线数光栅、度盘、裂相光栅等特殊光栅的自动分度刻划，成为社会的强烈需要。为此，我们在不破坏原有高精度圆刻机的精度的前提下，对圆刻机进行改造，研制了能够任意等分及刻划各种特殊光栅的圆刻机智能控制系统，从而拓展了圆刻机的功能并提高了精度，使光栅的刻划技术有了质的飞跃。

　　2圆刻机智能控制系统结构

　　该控制系统分为两大部分:机械部分和电气控制部分。

　　2.1机械部分

　　2.1.1棘轮棘爪(原有〕

　　2.1.2小蜗轮蜗杆副(传动比为l:100)

　　2.1.3棘爪底板(重新设计制作，并配有平衡块)

　　2.2电气控制部分

　　2.2.1步时电机(45BF—0051型)采用三相六拍工作方式，步距角为1.5“，若变换齿轮的传动比为1:1，则可以根据圆刻机

　　床内大蜗蜗杆副的传动此为1:1080，计算出:

　　即步进电机每走一步，工作台的转角为0.05''，;若变换齿轮的传动比为1:3，则:

　　2.2.2步进电机驱动电源(BQDI—0011型)该驱动电源与步进电机配套使用，能根据控制仪给它的控制信号(CP脉冲信号，正、反转信号和定相信号)，自动产生A相，B相，C相信号来控制步进电机的运转，其相序为A一AB一B一BC一C一CA一A一.....

　　2.2.3分度同步信号发生装置

　　由只刻有一条亮线的光栅盘及红外光电管组成，这样，机器每刻一条线，都会得到一个用于实时控制的分度同步信号.该信号启动微处理器的中断处理程序，促使步进电机转动，完成细分度。

　　2.2.4抬落刀机构

　　该机构主要由电磁铁、杠杆及支架组成.由控制仪发出控制信号，控制刻刀的抬落。该动作是叠加在刻刀原来的抬落动作上的.

　　2.2.5YK一l型圆刻机控制仪

　　主要由微处理器〔TP80lA单板机)和硬件接口电路组成.

　　3圆刻机智能控制系统工作原理

　　圆刻机原有的分度动作是这样的:马达的转动通过皮带轮、主动盘及连杆机构使棘爪盘底板转动，进一步使得棘爪推动棘轮转过相同的角度，该转动角度经由一系列齿轮副传递到工作台上，得到分度，该分度在本系统中称为粗分度。