基于运动控制卡的电路板雕刻机的开放式数控系统的研究

　　电路板是电子电路的载体，任何电路设计都需要安装在一块电路板上，才可以实现其功能。所以，电路板加工是当代电子元件业中最活跃的产业之一，其行业长速度一般都高于电子元件产业3%左右。

　　目前，电路板加工的方法大致分为两类，一类是化学蚀刻，另一类是物理雕刻。化学蚀刻工艺相对复杂，但精度可控，是目前使用最广泛的快速制板方法。但在蚀刻过程中腐蚀液会严重影响环境，所以物理雕刻将逐步取代化学蚀刻。

　　第六代数控系统的最大特点是计算机的开放性与兼容性。它是基于PC技术与Window操作平台，能够在最短的时间内采用计算机发展的新成果快速地开发数控系统。当前，开放式数控系统己经成为CNC发展的潮流。

　　可以在制板过程中采用物理雕刻的方法，消除腐蚀液对环境的影响，而且可以构建一个经济型开放式数控系统，结合现代数控技术，提高制板的效率和精度。

　　1电路板雕刻机的机械结构电路板雕刻机的机械结构与传统的雕刻机的机械结构类似，如所示，主要是由X轴和两个方向的联动控制工作台及Z轴方向的位置调整控制刀具的位置构成两轴半的运动系统。其中，轴采用步进电机作为驱动元件，通过弹性联轴器连接丝杠螺母机构，带动与之相连的托板，实现对工作台在由方向的运动控制；X轴也采用步进电机作为驱动元件，通过弹性联轴器连接丝杠螺母机构，带动与之相连的托板，实现对安装在托板上的Z轴部件在X轴方向的运动控制，类似于控制工作台在X轴方向的运动，从而实现X轴与由的联动来控制工作台的运动；Z轴采用伺服电机作为驱动元件，通过弹性联轴器连接丝杠螺母机构带动与之相连的托板实现对安装在托板上的主轴电机在Z轴方向的运动控制。主轴电机采用变频器来驱动控制，以得到不同的主轴转速。

　　2电路板雕刻机的数控系统1MC2810运动控制卡MC2810运动控制卡是步进机电公司自主研发生产的基于PC的运动控制器，单张卡可控制1~4轴的步进电机或数字式伺服电机，多张卡共用可支持多于4轴的运动控制系统的开发。

　　MC2810运动控制卡是基于PC总线的带CR的智能模块的下位控制单元，与PC上位机构成主从式控制结构：PC几负责人机交互界面的管理和控制系统的实时监控等方面的工作（如键盘和鼠标的管理、系统状态的显示、控制指令的发送、外部信号的监控等）运动控制卡完成运动控制的所有细节（包括直线和圆弧插补、脉冲和方向信号的输出、自动升降速的处理、原点和限位等信号的检测等）MC2810运动控制卡提供了批处理运动和立即运动两种运动模式，以便能够实现锻小线段的连续轨迹运动，同时它还具有速度前瞻预处理功能，能实现小线段高速平滑的连续轨迹运动，可进行两轴直线插补和圆弧插补，而且每轴均带有减速、原点和正负限位功能，所以能够满足电路板雕刻机的开放式数控系统的开发要求。

　　另外，MC2810运动控制卡配备了功能强大、内容丰富的Wndws力态链接库，可方便地开发出各种运动控制系统。对当前流行的编程开发工具，如ViualBasic6.ViualC++ 60提供了开发用Lib库及头文件和模块声名文件，可方便地链接动态链接库，在P计算机的PCf展槽中插入MC2810运动控制卡，通过连接电缆将MC2810运动控制卡的输入、输出信号引出到转接板上，再将电机驱动器的控制信号从转接板的相应引脚上引出到相应的电机驱动器上，实现对电机的控制。PC十算机处理非实时部分，如程序的编辑与编译等，而MC2810运动控制卡主要是承担加工控制所需的实时任务，如发送电机驱动器的脉冲和方是结构简单、集成方便；由于采用多个处理器部件，系统性能高，可以满足多坐标、高精度、高速度的机械加工的要求。

　　23电路板雕刻机数控系统的软件设计电路板雕刻机数控系统采用VisualC++60作为软件开发工具。因MC2810运动控制卡配备了功能强大、内容丰富的运动函数库，故对于复杂的运动控制，如直线插补和圆弧插补，只需要调用库内相应的函数即可。

　　31电路板雕刻机数控系统的软件的操作面板设计电路板雕刻机数控系统软件的操作面板的设计了华中数控铣床的操作面板，共有三大区域：显示区，G代码编辑和读取区以及控制按钮区，如所示。

　　电路板雕刻机数控系统的软件的操作界面显示区为面板中的蓝色背景区，主要是用于实时跟踪显示机床工作台位置画板中XY的值）和主轴的位置画板中Z的值）同时以绘图的形式跟踪显示所加工的图形（面板中以加工五角形为例）此外还显示机床当前所处的工作状态。

　　GG代码编辑和读取区为面板中的白色背景区，主要是用于读取己有的GG代码文件，还可以对错误的G代码文件进行现场编辑和保存。

　　控制按钮区为面板中的深灰色背景区，是数控加工过程中最重要的区域，涵盖了所有的操作控制按钮，又可以分为预设置部分、修调控制部分和手动快速调整部分。

　　向信号4-接收外部的开关信号等1该数控系统的优点blishfg，点安钮，/等待下1次http://www.cnki.net 2.3.2电路板雕刻机数控系统的软件的程序框图设计根据的电路板雕刻机数控系统的操作面板，了数控机床的一般加工过程，将该软件的主要操作过程设计如下：首先，打开机床，打开Z轴，回零点；然后，打开GG代码文件；最后，将机床工作模式设置为自动，单击循环启动按钮即可开始加工。若中途出现超程，则机床立即停止加工，单击超程解除按钮，机床重新调整到合适的位置，再单击回在软件的整个设计过程中，因为循环启动按钮的命令消息响应函数是整个软件的主体部分，所以将该部分的程序框图作重点介绍，框图如所示。

　　3结束语目前，以运动控制卡为核心构建的数控系统硬件5陈宏伟。奥迪盘式制动器防抱死制动动态特性分析D长春：吉林工业大学19996刘溧。汽车ABS仿真试验台的开发与液压系统动态特性的研宄D长春：吉林工业大学，20007龙涛。DSHV软件编程改进及汽车ABS管道动态特性研宄D南京：东南大学2002