CN211219193U - 一种半钢电缆加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种半钢电缆加工装置，包括底部固定装置、X轴驱动装置、安装架、工作台、滑动导轨、Y轴旋转装置和夹持装置，以及激光器，所述底部固定装置上方的两侧分别固定有X轴驱动装置和安装架，通过X轴驱动装置控制工作台在X轴驱动装置和安装架之间沿着滑动导轨进行平稳的左右移动；所述夹持装置的一端用于安装半钢电缆，另一端固定在Y轴旋转装置上，Y轴旋转装置固定在工作台上方；通过上方的激光器对半钢电缆进行加工。本实用新型能够自动控制装置各部件的平稳运行，完成设定半钢电缆规格尺寸的加工，提高工作效率，降低加工成本，通过编程可预先设定多种规格的加工。

Description

一种半钢电缆加工装置

技术领域

本实用新型涉及一种生产二氧化碳激光器所需零部件的加工装置，尤其是涉及一种半钢电缆加工装置。

背景技术

二氧化碳激光器的射频激励需要大功率射频电源驱动，需要用到不同阻抗的射频变压器，射频变压器是非标准器件，使用半钢电缆加工而成，需要外协厂家给加工使用，这样，浪费人力，物力，财力，而且效率低，不能应急，属于纯手工制作。

为解决此问题，特设计这种半钢电缆加工装置。应用此装置后，射频变压器可在工厂内辅助加工，提高了加工效率，降低了加工成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种半钢电缆加工装置，解决了半钢电缆的加工问题，其技术方案如下所述：

一种半钢电缆加工装置，包括底部固定装置、X轴驱动装置、安装架、工作台、滑动导轨、Y轴旋转装置和夹持装置，以及激光器，所述底部固定装置上方的两侧分别固定有X轴驱动装置和安装架，通过X轴驱动装置控制工作台在X轴驱动装置和安装架之间沿着滑动导轨进行平稳的左右移动；所述夹持装置的一端用于安装半钢电缆，另一端固定在Y轴旋转装置上，Y 轴旋转装置固定在工作台上方；通过上方的激光器对半钢电缆进行加工。

本装置的电路包括加工装置控制板、光纤激光器、X轴步进电机驱动器、 Y轴步进电机驱动器、液晶显示屏、控制按钮；所述加工装置控制板包括中央处理器和可编程器件，加工装置控制板与激光器、X轴步进电机驱动器、Y轴步进电机驱动器、液晶显示屏、控制按钮分别相连接；X轴步进电机驱动器与X轴驱动装置中的X轴步进电机相连接，Y轴步进电机驱动器与Y 轴旋转装置中的Y轴步进电机相连接。

工作台的下部与滑动导轨相连接，滑动导轨安装在底部固定装置的上方，且位于X轴驱动装置与安装架之间。

所述工作台包括安装架、移动架、滚轮，所述移动架的上方固定有安装架，安装架上面安装有Y轴旋转装置和夹持装置，下方的前后两侧分别固定安装有至少两组的滚轮，滚轮的中心通过轴固定连接到移动架，滚轮的外侧为凹入结构；所述滑动导轨包括具有凸出结构的行走导轨，行走导轨的凸出结构和滚轮的凹入结构相匹配。

中央处理器采用STM32F103RCT6芯片，可编程器件采用可编程逻辑器件5M570ZT100I5N芯片。

加工装置控制板的输入信号包括紧急制动信号处理电路、增量式旋转编码器，紧急制动信号处理电路用于防止步进电机失控，所述增量式旋转编码器用于完成启停开关和激光器功率调节。

激光器的脉冲重复频率方波信号采用二输入与门，通过报警信号缓冲模块把激光器的报警信号传输到中央处理器，供其显示和处理。

X轴步进电机、Y轴步进电机采用步进电机驱动芯片A3977SED。

半钢电缆加工装置的电源电路包括依次连接的开关稳压集成电路 LM2576、AMS1117稳压器。

所述半钢电缆加工装置通过使用X轴步进电机驱动滚珠丝杠带动平台做直线运动，Y轴步进电机安装在平台上，前端安装有可夹住半钢电缆的夹具，带有固定孔的半钢电缆固定台，可以进行激光切割的光纤激光器，以及控制X,Y轴步进电机运动，可控制光纤激光器发出激光切割电缆的控制电路板，实现半钢电缆的半自动切割加工，使用方便，简单快捷，效率高，成本低。

所述半钢电缆加工装置，具有以下优点：

1)自己加工，无需外协，降低运输成本，无需外协检验。

2)提高效率，使用加工装置后，需要加工的长度、位置的定位，径向转动角度的定位，都是提前设置好程序，自动完成，这样既提高了加工速度，同时提高了加工定位精度。

3)使用激光切割，效率高，切割口整齐，同时可控加工深度，可适应不同厚度的线材，避免切伤中间层的PVC材料。

附图说明

图1是所述半钢电缆加工装置的结构示意图；

图2是滚轮的布置示意图；

图3是行走导轨与滚轮的配合示意图；

图4是所述半钢电缆加工装置的电路结构框图；

图5是半钢电缆的加工位置示意图；

图6是中央处理器的电路示意图；

图7是可编程逻辑器件CPLD的电路示意图；

图8是中央处理器的输入信号的电路示意图；

图9是中央处理器的输出控制的电路示意图；

图10是步进电机驱动电路的电路示意图。

各部件名称如下：

1-底板；2-下固定导轨；3-上固定导轨；4-行走导轨；5-X轴步进电机；6-丝杠连接器；7-丝杠；8-滚轮；9-安装架；10-移动架；11-Y轴步进电机； 12-固定夹具；13-固定轴承；14-前支架；15-后支架；16-限位板；17-激光发射器；18-激光；19-通孔；20-半钢电缆；

100-加工装置控制板；101-中央处理器；102-CPLD可编程器件；103- 光纤激光器；104-X轴步进电机驱动器；106-Y轴步进电机驱动器；108-液晶显示屏；109-控制按钮；110-供电***；

201-中央处理器；202-快速擦写只读存储器；203-液晶显示匹配电阻；204-液晶显示接口插座；205-CPLD的接口电路；206-Jtag仿真口的配置电路； 207-Jtag仿真插座；208-时钟电路；209-复位电路；210-第一步进电机驱动插座；211-第二步进电机驱动插座；

301-开关稳压集成电路；302-AMS1117稳压器；303-第一紧急制动信号处理电路；304-第二紧急制动信号处理电路；305-增量式旋转编码器；306、 307、308、309-二输入与非门；

401-可编程逻辑器件；402-震荡信号发生器；403-程序烧写配置插座；

501-光纤激光器缓冲及驱动模块；502、503-报警信号缓冲模块；504- 光纤激光信号驱动模块；505-光纤激光信号隔离模块；506-控制插座；

601-步进电机驱动芯片；602-步进电机驱动芯片的接口电路；603-电流取样参考电压输入电路；604-驱动电路和步进电机的连接器；605-控制信号连接器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

如图1所示，所述半钢电缆加工装置包括底部固定装置、X轴驱动装置、安装架、工作台、滑动导轨、Y轴旋转装置和夹持装置，所述底部固定装置上方的两侧分别固定有X轴驱动装置和安装架，通过X轴驱动装置控制工作台在X轴驱动装置和安装架之间沿着滑动导轨进行平稳的左右移动；工作台的下部与滑动导轨相连接，滑动导轨安装在底部固定装置的上方，且位于X轴驱动装置与安装架之间；所述夹持装置的一端用于安装半钢电缆，另一端固定在Y轴旋转装置上，Y轴旋转装置固定在工作台上方；在待加工的半钢电缆上方安装有激光器，通过激光器对半钢电缆进行加工。

实施例中，所述底部固定装置采用底板1，X轴驱动装置包括依次连接的X轴步进电机5、丝杠连接器6和丝杠7，连接器6的两端分别用于固定连接X轴步进电机5的电机轴和丝杠7的一端。所述X轴步进电机5的电机轴和丝杠连接器6固定连接，X轴步进电机5固定安装在底板1的左侧；连接器6和丝杠7相连接，通过X轴步进电机5使得丝杠7发生转动，所述丝杠7的外表面为螺纹结构，另一端安装到安装架；

所述安装架采用固定在底板1右侧的前支架14，前支架14的上方设置有限位板16，用于限定夹持装置到达右侧的位置。在前支架14的下部设置有开孔，开孔处过盈安装固定轴承13的外圈，丝杠7的一端和固定轴承13 的内圈固定连接。进一步的，在前支架14的后端还设置有起到稳固作用的后支架15，前支架14和后支架15的上方都设置有通孔19，用于穿过半钢电缆，在后支架15的通孔后方加工有限位挡板，用于限定预先放置的半钢电缆的长度位置，后支架15是可以移动的，通过移动后支架15可以设定不同半钢电缆的长度，配合控制程序，加工不同长度种类的半钢电缆。

所述工作台包括安装架9、移动架10、滚轮8，所述移动架10的上方固定有安装架9，下方的前后两侧分别固定安装有至少两组的滚轮8，如图 2所示，滚轮8的中心通过轴固定连接到移动架10，外侧为凹形。丝杠7穿过移动架10，在两者的接触部位，移动架10设置有对应丝杠7的内螺纹结构，或者移动架10与丝杠7采用滚珠丝杠的连接方式，在丝杠7旋转时，使得移动架10通过滚轮8沿着滑动导轨进行左右移动。

所述滑动导轨安装在底板1上方，且位于X轴驱动装置与安装架之间，包括下固定导轨2、上固定导轨3、行走导轨4。下固定导轨2、上固定导轨 3之间设置有向外凸出的行走导轨4，行走导轨4和滚轮8接触部位相匹配。如图3所示，所述行走导轨4截面为弧形，滚轮8的外侧为对应相配合的凹入的弧形。

所述Y轴旋转装置固定安装在安装架9的上方，采用Y轴步进电机11；夹持装置采用固定夹具12，所述固定夹具12的一端与Y轴步进电机11固定安装，另一端用于夹持半钢电缆20。

这样，工作时，X轴步进电机5带动丝杠7发生转动，丝杠7和移动架 10相配合，移动架10通过滚轮8沿着行走导轨4进行移动，进而带动上方的Y轴步进电机11进行移动，所述Y轴步进电机11通过固定夹具12带动半钢电缆20发生转动，激光器为光纤激光发射器17，激光发射器17发出的激光18照到半钢电缆20上，对半钢电缆20进行加工。

如图4所示的半钢电缆加工装置的电路结构框图中，包括加工装置控制板100、光纤激光器103、X轴步进电机驱动器104、Y轴步进电机驱动器 106、液晶显示屏108、控制按钮109、供电***110。供电***110为半钢电缆加工装置提供电能。

所述加工装置控制板100包括中央处理器101和CPLD可编程器件102。加工装置控制板100与光纤激光器103、X轴步进电机驱动器104、Y轴步进电机驱动器106、液晶显示屏108、控制按钮109分别相连接。

X轴步进电机驱动器104与X轴步进电机5相连接，Y轴步进电机驱动器106与Y轴步进电机11相连接。

具体的说：

加工装置控制板100，包括中央处理器101和CPLD可编程器件102 (CPLD可编程器件102为复杂可编程逻辑器件)。中央处理器101通过串口驱动液晶显示屏108，液晶显示屏108可以显示激光器的控制状态。

中央处理器101采集控制按钮109的输入开关信号、功率调节信号，输出激光器首脉冲抑制信号和可调电流信号到可编程逻辑器件102；加工装置控制板100输出控制两个步进电机的信号，控制步进电机驱动器104、106，分别驱动X轴步进电机5和Y轴步进电机11；中央处理器101和可编程逻辑器件102通讯，由可编程逻辑器件102进行逻辑组合后输出控制信号到激光发射器17，激光发射器17采用光纤激光器103。供电***110提供整个***的供电。

本实用新型实施例中的半钢电缆加工装置工作时，由开始按钮109启动装置工作，中央处理器101控制X轴步进电机驱动器104驱动X轴步进电机5运转，进而通过连接器6带动丝杠7转动，丝杠7使得工作台进行移动。

进一步的，也可以采用X轴步进电机通过滚珠丝杠带动工作台进行直线运动。X轴步进电机被用来作为滚珠丝杠的驱动电机，通过滚珠丝杠把角位移转换为线性运动，带动工作台及其上的Y轴步进电机，做直线运动。

工作台上装有Y轴步进电机11，在工作台滑动到一定位置时停止滑动， Y轴步进电机11的前端装有的固定夹具12夹住已放置在半钢电缆安装架上的半钢电缆，人工辅助固定夹具12夹紧需要加工的半钢电缆20，按照需要加工的半钢电缆20的规格(长度有差别，需要加工的位置不同，加工段也不同)不同，控制X轴步进电机5反转，工作台上的Y轴步进电机11通过固定夹具12带动半钢电缆20反向运动，半钢电缆20被从安装架上抽出，到指定第一个需要切割位置(切割1)，X轴步进电机5停止转动。

工作台停止运动，这时半钢电缆20被架在固定夹具12和安装架的通孔 19之间，Y轴步进电机11开始转动工作，带动夹具上的半钢电缆20转动 360度，在转动开始时，光纤激光器103开始发出激光，切割半钢电缆20 的外层金属，随着Y轴步进电机的转动，切割一圈后，激光器停止出光，Y 轴步进电机11停止转动。

随后X轴步进电机5反转，带动工作台退后一定距离，停止，Y轴步进电机11开始转动，激光器出光开始切割。如此反复，本示例中有八个需要切割的位置。

360度切割完成8个位置后，X轴步进电机5开始正向转动，到达第一个需要径向切割的位置，X轴步进电机5降速正向转动，同时，激光器103 打开，开始径向切割，工作台正向推进设定距离(比如可以限定径向切割的长度为14毫米)后，切割完成。接着，X轴步进电机5正常速度正转，到达第二段需要切割的位置(径向切割2的右端)，降速，切割。本示例共有三段径向切割。

第三段切割完成后，X轴步进电机5停止转动，工作台上的Y轴步进电机11正向旋转180度，带动半钢电缆20旋转180度后，X轴步进电机5 降速反向转动，带动工作台后退，激光器出光，开始切割需径向切割的三段电缆的另一面。直到三段全部切割完毕，X轴步进电机继续反向转动，带动丝杠反向转动，使平台退到初始位置，停止。整个加工过程完成。待半钢电缆20冷却后，可转动夹具松开，退出已切割好的半钢电缆20。

这就是本装置的整个切割过程，可按不同需要预先编程，完成不同规格半钢电缆的切割。

如图5所示，是需要切割加工的一种半钢电缆加工位置示意图，所述半钢电缆20从外到内包括为三层，最外层是金属层，中间为PVC层，最内为金属线缆层。

半钢电缆20的加工包括环周切割和径向切割两种，环周切割是对半钢电缆20某点所在圆周进行加工，割开半钢电缆最外侧的一层，径向切割是去除半钢电缆20某段最外侧的金属层。这样，切割1至切割8这8处为需要360度切割外层电缆，径向切割1至径向切割3这三处为需要径向切割的三段。

本实施例中，需要对半钢电缆20进行8段线切割以及3段径向切割。

如图6所示的加工装置控制板，中央处理器201采用STM32F103RCT6 芯片，为ARM公司的32Bit微控制器，片内带有flash程序存储器256KB，数据存储器48KB，以及时钟电路208，复位电路209，步进电机驱动插座 210和211，快速擦写只读存储器202，液晶显示匹配电阻203，液晶显示接口插座204，和CPLD的接口电路205，Jtag仿真口的配置电路206和Jtag仿真插座207。

STM32F103是基于ARM核心的带有闪存的增强型微控制器，最高主频能达到72Mhz，具有单周期乘法和硬件除法，拥有两个12位模数转换器， 1us转换时间(多达16个输入通道)，2个DMA控制器，共12个DMA通道，支持多达8个定时器，9个通信接口：2个I2C接口，3个UART接口， 2个SPI接口，CAN接口，USB2.0全速接口。适用于电力电子，电机驱动，应用控制，医疗仪器，手持设备，LED条屏控制等。

快闪存储器202使用W25Q16。W25Q16是2M字节串行闪存数据存储器，具有引脚数量少，功耗低等特点，可以存储声音，文本和数据。工作电压2.7-3.6V，在本示例中用作加工不同型号半钢电缆时的加工参数的存储，可在需要时调用。

时钟电路208用于配置中央处理器201采用外部16Mhz时钟，复位电路209用于上电时对中央处理器201进行复位，配置电路206用于配置微控制器201的JTAG接口电平，仿真插座207即可以使用仿真器对微控制器进行实时程序仿真，也用于对微控制器的片内FLASH进行程序烧写。

液晶显示插座204，连接到液晶显示屏TJC4832T035，可以显示设置的激光器功率，首脉冲抑制时间，开机延时等激光器参数，还可以针对需要加工的不同射频变压器的半钢电缆设置不同的加工时序,并把本次设置的时序存储到flash存储器202，供下次加工同类型时调用。204的pin1接+5V,PIN2 为液晶显示屏的发送脚，通过电阻R5连接到201的pin43,也就是中央处理器201的串口1的接收脚，204的pin3为液晶显示屏的接收脚，通过电阻 R4连接到201的pin42,中央处理器201的串口1的发送脚，这样中央处理器201通过串口1驱动液晶显示，用来显示加工装置的加工参数。204的pin4 为电源地，和204的pin1脚共同为液晶显示屏提供5v电源。

205为中央处理器与逻辑器件CPLD的接口，在205中包含了一个串口 (201的串口3)和辅助接口及备用接口。中央处理器201的pin29为串口3 的数据发送脚uart3_tx，通过电阻R100连接到可编程逻辑器件401的pin17 脚，中央处理器201的pin30为串口3的数据接收脚uart3_rx，通过电阻R101 连接到可编程逻辑器件401的pin18脚。这样中央处理器201和可编程逻辑器件401可通过串口3进行数据通讯，发送控制光纤激光器的命令和所需要的功率数据到可编程逻辑器件。

插座210和211为步进电机驱动接口，插座210驱动X轴步进电机，通过滚珠丝杠完成线性运动。插座211驱动Y轴步进电机，通过Y轴步进电机前端的夹具夹住半钢电缆，实现半钢电缆的360度转动。其中X轴步进电机插座210的pin1接中央处理器201的pin4,为步进电机的时钟信号， X轴步进电机插座210的pin2接中央处理器201的pin3,为步进电机的方向信号，X轴步进电机插座210的pin3接中央处理器201的pin2,为步进电机的使能信号,插座210的pin4,pin5为接地信号。

Y轴步进电机插座211的pin1接中央处理器201的pin16,为步进电机的时钟信号，Y轴步进电机插座211的pin2接中央处理器201的pin15,为步进电机的方向信号，Y轴步进电机插座211的pin3接中央处理器201的pin14, 为步进电机的使能信号。

图7是本装置的可编程逻辑器件电路原理图。在图中，401为可编程逻辑器件5M570ZT100I5N,属于altera公司的MAXⅤ新一代低成本，低功耗，高密度复杂可编程逻辑器件，内置非易失性flash存储模块，内部时钟高达 300Mhz,570个逻辑单元,支持在***编程(ISP)，可以在***重新进行配置，使用方便。在本装置中，401用来控制光纤激光器的启停时序及功率输出， pin74为激光器主振荡器开关信号，pin73为功率锁存信号，pin72为引导激光开光信号，pin71为急停信号，pin70为激光器调制输入信号，pin51至pin58 为激光器功率信号的八位数据输出，pin51为最低位，pin58为八位数据的最高位，pin17通过电阻R100连接到中央处理器201的串口3的数据发送脚 pin29,pin18通过电阻R101连接到中央处理器201的串口3的数据接收脚 pin30，通过这个串口，逻辑器件可以和中央处理器201通讯。401的pin2 至pin8和pin15的八个数据连接到201的pin33至pin40,实现辅助通讯功能。

可编程逻辑器件401与震荡信号发生器402、程序烧写配置插座403相连接，图中402为3.3v，40Mhz有源晶振，可为401提供震荡信号。403为程序烧写配置插座，可在线配置可编程逻辑芯片的程序。

如图8所示，是中央处理器的输入信号电路和电源电路。其中开关稳压集成电路301和AMS1117稳压器302组成本加工装置控制板的电源电路， 301使用开关稳压集成电路LM2576,LM2576是美国国家半导体公司生产的 3A电流输出降压开关型稳压集成电路，它具有可靠的工作性能，较高的工作效率，具有完善的保护电路，从而为微处理器的稳定，可靠工作提供了强有力的保证。在本电路中，用于5V稳压。302使用AMS1117稳压器产生 3.3v电压，供中央处理器和可编程逻辑器件使用。

第一紧急制动信号处理电路303和第二紧急制动信号处理电路304为行程开关的紧急制动信号处理电路，为防止步进电机失控，工作台行程超出范围的急停信号。303使用光耦PC817，隔离外部干扰。304使用74hc1g08二输入与非门，去除噪声。

增量式旋转编码器305为增量式旋转编码器EC110202,EC110202是一种体积小，密封性好，可靠性高，带有开关的旋转编码器，在本装置中用来做输入设备，完成启停开关，功率调节等功能。

306,307,308,309均使用74hc1g08二输入与非门，对编码器信号进行整形后，输入中央处理器的pin8,pin9,pin10,pin11四个管脚。305的pin5为编码器开关信号，连接到306的pin1,pin2,经过与非门306后，在306的pin4 脚输出到中央处理器201的pin8,实现开关信号输入。305的pin1和pin3为编码器A、B相输出信号，305的pin1连接到308的pin1,pin2,经过与非门 308进行整形，在308的pin4输出A相编码信号，连接到中央处理器201 的pin9,这个编码信号同时输入到309的pin1和pin2,在309的pin4输出中断信号到中央处理器的pin11,这样在编码信号发生时，可以进入中断程序进行编码器的处理。305的pin3连接到307的pin1,pin2,经过与非门307进行整形，在307的pin4输出B相编码信号，连接到中央处理器201的pin10，这样编码器305的开关及编码信号就可以由中央处理器201通过三个IO口及一个中断信号脚所检测，并处理。

附图9为中央处理器的输出控制的电路，也是控制光纤激光器的接口电路。光纤激光器缓冲及驱动模块501使用二输入与门74hc1g08作为光纤激光器缓冲和驱动，用来驱动激光器的脉冲重复频率方波信号，501的输入 pin1,pin2接可编程逻辑器件401的pin67,501的输出pin4连接到光纤激光器控制插座506的pin20。报警信号缓冲模块502和报警信号缓冲模块503使用74hc1g08作为缓冲，对激光器的报警信号进行转接。502的输入脚 pin1,pin2连接到光纤激光器控制插座506的pin16,输出脚pin4连接到201 的pin24,503的输入脚pin1,pin2连接到光纤激光器控制插座506的pin21, 输出脚pin4连接到201的pin25,通过502,503这两个芯片可把激光器的报警信号传输到中央处理器201，供其显示和处理。

光纤激光信号驱动模块504和光纤激光信号隔离模块505使用三态输出的八路缓冲器和线路驱动器74hct244,作为控制光纤激光信号的隔离和驱动，连接在可编程逻辑器件401和激光器控制插座506之间。504用来驱动激光器设定功率的8bit总线，输入使用pin2,pin4,pin6,pin8,pin11,pin13,pin15,pin17 作为8bit数据线，分别连接到401逻辑器件的pin51～pin58,504的pin2为 8bit功率数据最低位，pin17为最高位。504的输出连接到激光器的控制插座 506，输出使用pin18,pin16,pin14,pin12,pin9,pin7,pin5,pin3，这8个管脚分别连接到控制插座506的pin1～pin8,506的pin1为最低位，pin8为最高位。驱动器504使用两个三态缓冲器，504的pin1和pin19为两个缓冲器的选通信号脚，连接到逻辑器件401的pin68，由逻辑器件控制504输出高阻态，还是功率输出。505的输出连接到控制插座506,505的pin1,pin19直接接地，控制信号直接驱动输出到插座506。505的pin18连接到控制插座506的pin18, 是激光器的主振荡器开关信号。505的pin16连接到控制插座506的pin9, 是激光器的功率锁存信号。505的pin14连接到控制插座506的pin22,是激光器的引导激光开关信号。505的pin12连接到控制插座506的pin23,是激光器的急停开关信号。505的pin7连接到控制插座506的pin19,是激光器的调制输入信号。

图10为驱动X轴步进电机的步进电机驱动器原理图。

X轴步进电机，被用来作为滚珠丝杠(丝杠7、移动架10上对应安装的丝杆螺母)的驱动电机，通过滚珠丝杠把角位移转换为线性运动，带动工作台及其上的Y轴步进电机，做直线运动。其中601为步进电机驱动芯片 A3977SED，602为步进电机驱动A3977的接口电路，603为电流取样参考电压输入电路，604为驱动电路和步进电机的连接器，605为步进电机驱动器601的控制信号连接器。

步进电机驱动芯片601与步进电机驱动芯片的接口电路602相连接，并连接有电流取样参考电压输入电路603、驱动电路和步进电机的连接器604 和控制信号连接器605。

A3977是新近开发出来、专门用于双极型步进电机的微步进电机驱动集成电路，其内部集成了步进和直接译码接口、正反转控制电路、双H桥驱动，电流输出2.5A，最大输出功率可接近90W。A3977通过特有的译码器能够使控制功能简化，其最简单的步进输入只需步进和方向两条线，输出有 DMOS的双H桥完成。

在本原理图中使用三条控制线来实现步进电机的控制，601的步进脚 PIN31连接到接口电路602的PIN2,601的方向脚PIN5连接到接口电路602 的PIN4,601的使能脚PIN41连接到接口电路602的PIN6，而在接口电路 602的输入端pin1,pin3,pin5各自通过一个电阻连接到控制信号输入连接器 605的pin1,pin2,pin3,控制信号连接器605通过中央处理器电路的输出插座 210直接连接到中央处理器201。

604作为驱动步进电机输出连接器直接连接到步进电机，步进电机使用42BYGH48,驱动步进电机工作。其中604的pin1,pin2为OUT1A,OUT1B组成一组驱动连接到601的pin6,pin40,604的pin3,pin4为OUT2A,OUT2B组成另一组驱动连接到601的pin18,pin28，这样就完成了驱动滚珠丝杠的运行，带动其上的平台做直线运动，平台上的Y轴步进电机夹具夹住半钢电缆，可以实现半钢电缆的径向切割。

Y轴步进电机的驱动使用和X轴步进电机完全一样的电路，使用中央处理器电路中211输出插座输出控制信号，控制Y轴步进电机旋转，带动前端夹具夹住的半钢电缆做360度回转，完成半钢电缆的360度的回转切割。

所述半钢电缆加工装置能够自动控制装置各部件的平稳运行，完成设定半钢电缆规格尺寸的加工，提高工作效率，降低加工成本，通过编程可预先设定多种规格的加工。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种半钢电缆加工装置，其特征在于：包括底部固定装置、X轴驱动装置、安装架、工作台、滑动导轨、Y轴旋转装置和夹持装置，以及激光器，所述底部固定装置上方的两侧分别固定有X轴驱动装置和安装架，通过X轴驱动装置控制工作台在X轴驱动装置和安装架之间沿着滑动导轨进行平稳的左右移动；所述夹持装置的一端用于安装半钢电缆，另一端固定在Y轴旋转装置上，Y轴旋转装置固定在工作台上方；通过上方的激光器对半钢电缆进行加工。

2.根据权利要求1所述的半钢电缆加工装置，其特征在于：本装置的电路包括加工装置控制板、光纤激光器、X轴步进电机驱动器、Y轴步进电机驱动器、液晶显示屏、控制按钮；所述加工装置控制板包括中央处理器和可编程器件，加工装置控制板与激光器、X轴步进电机驱动器、Y轴步进电机驱动器、液晶显示屏、控制按钮分别相连接；X轴步进电机驱动器与X轴驱动装置中的X轴步进电机相连接，Y轴步进电机驱动器与Y轴旋转装置中的Y轴步进电机相连接。

3.根据权利要求1所述的半钢电缆加工装置，其特征在于：工作台的下部与滑动导轨相连接，滑动导轨安装在底部固定装置的上方，且位于X轴驱动装置与安装架之间。

4.根据权利要求3所述的半钢电缆加工装置，其特征在于：所述工作台包括安装架、移动架、滚轮，所述移动架的上方固定有安装架，安装架上面安装有Y轴旋转装置和夹持装置，下方的前后两侧分别固定安装有至少两组的滚轮，滚轮的中心通过轴固定连接到移动架，滚轮的外侧为凹入结构；所述滑动导轨包括具有凸出结构的行走导轨，行走导轨的凸出结构和滚轮的凹入结构相匹配。

5.根据权利要求2所述的半钢电缆加工装置，其特征在于：中央处理器采用STM32F103RCT6芯片，可编程器件采用可编程逻辑器件5M570ZT100I5N芯片。

6.根据权利要求2所述的半钢电缆加工装置，其特征在于：加工装置控制板的输入信号包括紧急制动信号处理电路、增量式旋转编码器，紧急制动信号处理电路用于防止步进电机失控，所述增量式旋转编码器用于完成启停开关和激光器功率调节。

7.根据权利要求1所述的半钢电缆加工装置，其特征在于：激光器的脉冲重复频率方波信号采用二输入与门，通过报警信号缓冲模块把激光器的报警信号传输到中央处理器，供其显示和处理。

8.根据权利要求2所述的半钢电缆加工装置，其特征在于：X轴步进电机、Y轴步进电机采用步进电机驱动芯片A3977SED。

Images