宋長江

摘 要：本文對ARM技術(shù)的PCB鉆床數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究，首先提出了ARM技術(shù)技術(shù)的優(yōu)勢所在，并且對ARM技術(shù)控制器基礎(chǔ)上的PBC鉆床系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計分析，無論是軟件結(jié)構(gòu)還是電氣系統(tǒng)的設(shè)計方面都需要作出更多的探究，這樣才能夠讓系統(tǒng)設(shè)計更加完善。希望本文的分析能夠?qū)RM技術(shù)的PCB鉆床數(shù)控系統(tǒng)有極大的建議和啟示。

關(guān)鍵詞：ARM技術(shù)；PCB鉆床；數(shù)控；系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.250

0 引言

PCB是印刷電路板的簡稱，是一種現(xiàn)代化的電子設(shè)備中的重要部分，也是不可缺少的一部分，能夠讓設(shè)備和儀器具有非常大的穩(wěn)定性和可靠性，也可能成為一部儀器成功或者失敗的關(guān)鍵要素，能夠?qū)﹄娮觾x器的生成以及設(shè)備的成本產(chǎn)生一定的影響力，并且對產(chǎn)品在市場上競爭力也有一定的影響，因此本文主要對ARM技術(shù)的PCB鉆床數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究。

1 對ARM技術(shù)數(shù)控平臺的分析

1.1 ARM技術(shù)數(shù)控平臺優(yōu)勢的分析

ARM內(nèi)核處理器具有非常高的性能，還有比較低的能耗，并且成本也非常低，開發(fā)過程簡單等等一系列優(yōu)勢，在測控系統(tǒng)中已經(jīng)由八位機(jī)上升到三十二位機(jī)，本文所研究的就是某公司生產(chǎn)的S3C44BOX類型的鋅片，工作的主頻比較大，片內(nèi)外圍也非常豐富，給設(shè)計提供了非常好的硬件類型平臺。伴隨著嵌入方式實時操作系統(tǒng)的使用，還有嵌入方式系統(tǒng)本身操作性也非常高，具有專用性和很高的可靠性，能夠成為微控制系統(tǒng)當(dāng)中的一種任務(wù)管理平臺，能夠給上層的軟件提供一種可靠性的管理保障。

1.2 ARM為控制器的PCB鉆床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計

由于市場的需要，對于此次設(shè)計指標(biāo)上有如下的分析，三坐標(biāo)四個伺服軸，還有Z軸，也就是主軸在進(jìn)給過程中需要進(jìn)行雙驅(qū)動軸的同步進(jìn)給。鉆孔的頻率為每分鐘三百次，絲杠的螺距離為6毫米，定位非常精準(zhǔn)，在主軸上使用氣浮類型的軸承，最高的轉(zhuǎn)動速度為135000R/min，有16級別的調(diào)節(jié)速度，調(diào)節(jié)的速度由四路開關(guān)量方面進(jìn)行控制，自動的對鉆頭做好更換，一共有12個鉆頭，刀庫的位置也可以任意的進(jìn)行設(shè)置，鉆孔的直徑為0.2-6.5毫米。在機(jī)器中，所使用的基礎(chǔ)件主要有底腳、橫梁以及床身還有工作臺等等，這些基本都是濟(jì)南青，或泰山青。在面板的控制上主要是單向的控制，能夠在電動機(jī)上實現(xiàn)XYZ方向的原點啟動，經(jīng)過快速的移動，實現(xiàn)鉆孔的功能，也可以輸入一些少量的程序。在設(shè)計上，為了方便并且實現(xiàn)軟件和硬件的各項功能，其中有地動機(jī)的速度調(diào)節(jié)，鉆頭以及工作平臺的調(diào)節(jié)，可以選擇一個首孔，然后任意一點當(dāng)成是工作原點，版面的旋轉(zhuǎn)和版面鏡像形成時有三種選擇，一種是手動模式、一種為單步模式還有一種是自動模式。狀態(tài)的顯示是通過LCD顯示屏顯示的，其檢測系統(tǒng)當(dāng)中主要有氣浮軸承氣壓檢測還有換刀氣壓檢測以及斷鉆的檢測。因為鉆床數(shù)控系統(tǒng)本身的特點需要電動機(jī)具有驅(qū)動器，在整個機(jī)床上的傳導(dǎo)需要是精密類型的滾珠杠和直線類型的滾動導(dǎo)軌。

1.3 電氣系統(tǒng)的設(shè)計

在ARM微處理四軸聯(lián)動上的加工上，控制面板的主要作用是為整個數(shù)控系統(tǒng)運行服務(wù)的，還可以增加少量的孔位和文件。若是數(shù)控的鉆床非常多，有多個孔位需要進(jìn)行加工，那么僅僅依靠人工的方式是不可行的，工作量太大。因此需要在系統(tǒng)設(shè)計上使用USB接口，這能夠讓系統(tǒng)和PC之間實現(xiàn)通訊，此種類型的通訊主要是為了能夠接受來在PC方面的孔位信息和文件，此種設(shè)計也比較支持現(xiàn)場的工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，為后續(xù)的系統(tǒng)擴(kuò)展打下了深厚的基礎(chǔ)[2]。

在此系統(tǒng)當(dāng)中，有幾種類型，分別是電動機(jī)控制信號還有原點信號以及限位信號等等，控制器以及外部信號之間都使用了光電耦合的形式，DC12V是由開關(guān)電源提供使用的[3]。如圖1所示：

2 軟件結(jié)構(gòu)構(gòu)造分析

在軟件的結(jié)構(gòu)方面，需要對內(nèi)核進(jìn)行擴(kuò)展，并且將其放在具體的應(yīng)用過程中。系統(tǒng)的內(nèi)核，主要任務(wù)就是能夠在多個任務(wù)當(dāng)中進(jìn)行同步的調(diào)動以及同步任務(wù)的趨同，在相應(yīng)的程序系統(tǒng)當(dāng)中實現(xiàn)主流任務(wù)的操作，以此完成客戶的要求。用戶使用程序需要建立起自己的任務(wù)，每一個任務(wù)之間還需要做好協(xié)調(diào)性的工作，各種各樣的系統(tǒng)消息要進(jìn)行羅列，在軟件設(shè)計的基礎(chǔ)上要從整體布局出發(fā)，將應(yīng)用程序分成不同個獨立的模塊，實現(xiàn)內(nèi)部系統(tǒng)的完善。本文所討論的是使用串口接收prtoel的方式，放入孔位文件，并且將其放在flash當(dāng)中?？刂泼姘逶诎l(fā)出指令以后，能夠到孔位文件上進(jìn)行不同程度的優(yōu)化，然后再放入到Flash當(dāng)中。做完這些工作以后，在控制面板的控制方向上完成PCB孔位的加工工作[4]。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文對ARM技術(shù)的PCB鉆床數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了分析和研究?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，需要對各項設(shè)備也進(jìn)行更新，這樣才能夠促使系統(tǒng)的完善，讓其對生產(chǎn)生活產(chǎn)生較大的積極性影響，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提升，增強(qiáng)勞動生產(chǎn)效率。此文所講的系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)小型化、實時性以及專用化的操作，進(jìn)而克服單片控制系統(tǒng)所出現(xiàn)的種種弊端性問題。

參考文獻(xiàn)：

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[4]楊曉迪，廖昕，古麗米拉·克孜爾別克等.基于ARM的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2015，22（08）：93-95.