專利名稱：龍門刨床進(jìn)給控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制裝置，特別是一種適合于對進(jìn)給速度和進(jìn)給距離具有較 高調(diào)節(jié)精度的普通輕型龍門刨床的進(jìn)給控制裝置。
背景技術(shù)：
國內(nèi)傳統(tǒng)的龍門刨床進(jìn)給系統(tǒng)通常采用超越離合器等機(jī)械式間歇進(jìn)給機(jī)構(gòu)，這種 進(jìn)給機(jī)構(gòu)由于制造安裝精度以及機(jī)械磨損等原因，容易導(dǎo)致進(jìn)給不均；并且機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 復(fù)雜，制造成本較高，傳動(dòng)效率較低。后續(xù)采用時(shí)間繼電器控制進(jìn)給電機(jī)間歇運(yùn)動(dòng)的方法， 雖然省去了超越離合器和機(jī)械換向機(jī)構(gòu)，簡化了機(jī)械傳動(dòng)鏈，但由于機(jī)械慣性的原因，小尺 寸進(jìn)給時(shí)仍不能滿足較高的進(jìn)給精度要求。而高檔刨床采用直流或交流伺服電機(jī)控制進(jìn)給 雖然能滿足進(jìn)給精度高的要求，但其電控系統(tǒng)復(fù)雜、成本較高，不適合在普通輕型龍門刨床 上推廣使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是為普通輕型龍門刨床提供一種成本較低、簡易 通用的進(jìn)給控制裝置，實(shí)現(xiàn)進(jìn)給量調(diào)節(jié)達(dá)到較高的精度要求。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種龍門刨床進(jìn)給控制裝置，該裝置包括進(jìn)給 脈沖發(fā)生電路、輸入輸出隔離接口電路、邏輯時(shí)序控制器、進(jìn)給距離控制電路、進(jìn)給脈沖差 分輸出電路以及電源電路；所述的進(jìn)給脈沖發(fā)生電路、輸入輸出隔離接口電路、進(jìn)給距離控 制電路和進(jìn)給脈沖差分輸出電路分別與邏輯時(shí)序控制器連接，進(jìn)給脈沖差分輸出電路的輸 出端與進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接。本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是所述的邏輯時(shí)序控制器采用經(jīng)過應(yīng)用編程和內(nèi) 部熔斷絲燒寫的可編程邏輯器件GAL22V10。本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案是所述的進(jìn)給脈沖發(fā)生電路由含有外接可調(diào)電阻的 工進(jìn)速度調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生電路和含有外接可調(diào)電阻的快進(jìn)速度調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生電路構(gòu)成。所述的輸入輸出隔離接口電路包括進(jìn)給方向輸入隔離接口電路、主運(yùn)動(dòng)限位輸入 隔離接口電路、手動(dòng)快進(jìn)輸入隔離接口電路、進(jìn)給限位輸入隔離接口電路、停車輸入隔離接 口電路、高/低檔輸入隔離接口電路以及進(jìn)給狀態(tài)輸出隔離接口電路；所述的進(jìn)給方向輸 入隔離接口電路、主運(yùn)動(dòng)限位輸入隔離接口電路、手動(dòng)快進(jìn)輸入隔離接口電路、進(jìn)給限位輸 入隔離接口電路、停車輸入隔離接口電路和高/低檔輸入隔離接口電路分別與邏輯時(shí)序控 制器的輸入端口連接；所述的進(jìn)給狀態(tài)輸出隔離接口電路與邏輯時(shí)序控制器的輸出端口連 接。所述的進(jìn)給距離控制電路包括電壓比較器、數(shù)字電位器、分頻器以及外接旋轉(zhuǎn)電 位器；所述的電壓比較器輸入端與數(shù)字電位器的輸出端連接，輸出端與邏輯時(shí)序控制器的 輸入端口連接；所述的數(shù)字電位器的輸入端與邏輯時(shí)序控制器的輸出端口連接；所述的分 頻器的輸入端與邏輯時(shí)序控制器的輸出端口連接，輸出端與邏輯時(shí)序控制器的輸入端口連接；所述的外接旋轉(zhuǎn)電位器連接在電壓比較器的反向輸入端上。所述進(jìn)給脈沖差分輸出電路的輸入端與邏輯時(shí)序控制器的輸出端口連接。由于采用上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型之龍門刨床進(jìn)給控制裝置與現(xiàn)有的龍門刨床進(jìn)給 控制裝置相比，具有以下有益效果本實(shí)用新型主要由進(jìn)給脈沖發(fā)生電路、輸入輸出隔離接口電路、邏輯時(shí)序控制器、 進(jìn)給距離控制電路、進(jìn)給脈沖差分輸出電路以及電源電路構(gòu)成，其中邏輯時(shí)序控制器是采 用一塊價(jià)格低廉的可編程邏輯器件GAL22V10，通過應(yīng)用編程和內(nèi)部熔斷絲的燒寫，既完成 了快進(jìn)和自動(dòng)間歇進(jìn)給脈沖的發(fā)生，又完成了機(jī)床進(jìn)給邏輯控制；而進(jìn)給距離控制電路可 將進(jìn)給脈沖轉(zhuǎn)換為與進(jìn)給距離成正比的電壓，再與給定進(jìn)給電壓比較來實(shí)現(xiàn)進(jìn)給距離的精 確控制。因此，本實(shí)用新型的成本比較低，而且簡易通用，能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給量調(diào)節(jié)達(dá)到較高的精 度要求，非常適合于對進(jìn)給速度和進(jìn)給距離具有較高調(diào)節(jié)精度要求的普通輕型龍門刨床。下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型之龍門刨床進(jìn)給控制裝置的技術(shù)特征作進(jìn) 一步的說明。

圖1 本實(shí)用新型之龍門刨床進(jìn)給控制裝置的功能結(jié)構(gòu)圖，圖2 進(jìn)給脈沖發(fā)生電路、輸入輸出隔離接口電路以及邏輯時(shí)序控制器之間的連 接關(guān)系示意圖；圖3 進(jìn)給距離控制電路的示意位器，
圖中，
1-進(jìn)給脈沖發(fā)生電路，
11-工進(jìn)速度調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生電路，
2-輸入輸出隔離接口電路，
22-主運(yùn)動(dòng)限位輸入隔離接口電路， 24-進(jìn)給限位輸入隔離接口電路， 26-高/低檔輸入隔離接口電路，
3-邏輯時(shí)序控制器， 41-電壓比較器， 5-進(jìn)給脈沖差分輸出電路，
12-快進(jìn)速度調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生電路， 21-進(jìn)給方向輸入隔離接口電路， 23-手動(dòng)快進(jìn)輸入隔離接口電路， 25-停車輸入隔離接口電路， 27-進(jìn)給狀態(tài)輸出隔離接口電路， 4-進(jìn)給距離控制電路， 42-數(shù)字電位器，43-分頻器，
Rl、R2-外接可調(diào)電阻，R3-外接旋轉(zhuǎn)電
IN3、IN4、IN5、IN6、IN7、IN8、IN9、IN10,1附1_ 邏輯時(shí)序控制器的輸入端口， 0UT3、0UT4、0UT9、0UT10-邏輯時(shí)序控制器的輸出端口。
具體實(shí)施方式一種龍門刨床進(jìn)給控制裝置(如圖1所示)，該裝置由進(jìn)給脈沖發(fā)生電路1、輸入輸 出隔離接口電路2、邏輯時(shí)序控制器3、進(jìn)給距離控制電路4、進(jìn)給脈沖差分輸出電路5以及 電源電路構(gòu)成。所述的邏輯時(shí)序控制器3采用價(jià)格比較低廉的可編程邏輯器件GAL22V10 ； 所述的電源電路采用外部輸入AC220V電源，經(jīng)本裝置內(nèi)部的降壓/整流/穩(wěn)壓電路，其中 一路輸出DC24V作為輸入輸出隔離接口電路的電源，另一路輸出DC8V和DC5V作為內(nèi)部控制電路的穩(wěn)壓電源。所述的進(jìn)給脈沖發(fā)生電路1由工進(jìn)速度調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生電路11和快進(jìn)速度調(diào)節(jié)脈 沖發(fā)生電路12構(gòu)成；所述的工進(jìn)速度調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生電路11包括外接可調(diào)電阻Rl和電容 Cl，快進(jìn)速度調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生電路12包括外接可調(diào)電阻R2和電容C2 ；所述的可編程邏輯器 件GAL22V10通過編程實(shí)現(xiàn)內(nèi)部兩組串聯(lián)雙非門邏輯，并配合外部的Rl、Cl和R2、C2，構(gòu)成 兩個(gè)1/2恒占空比的進(jìn)給脈沖發(fā)生器。調(diào)節(jié)外接可調(diào)電阻R1、R2的阻值可以改變進(jìn)給脈沖 發(fā)生電路1輸出的脈沖頻率，進(jìn)而分別調(diào)節(jié)手動(dòng)快進(jìn)和自動(dòng)間歇進(jìn)給的速度。所述的輸入輸出隔離接口電路2由進(jìn)給方向輸入隔離接口電路21、主運(yùn)動(dòng)限位輸 入隔離接口電路22、手動(dòng)快進(jìn)輸入隔離接口電路23、進(jìn)給限位輸入隔離接口電路M、停車 輸入隔離接口電路25、高/低檔輸入隔離接口電路沈以及進(jìn)給狀態(tài)輸出隔離接口電路27 構(gòu)成；所述的進(jìn)給方向輸入隔離接口電路21、主運(yùn)動(dòng)限位輸入隔離接口電路22、手動(dòng)快進(jìn) 輸入隔離接口電路23、進(jìn)給限位輸入隔離接口電路M、停車輸入隔離接口電路25和高/低 檔輸入隔離接口電路26分別與邏輯時(shí)序控制器3的輸入端口 IN3、IN4、IN5、IN6、IN7、IN8 連接；所述的進(jìn)給狀態(tài)輸出隔離接口電路27與邏輯時(shí)序控制器3的輸出端口 0UT3連接(參 見圖2)。所述的進(jìn)給距離控制電路4由電壓比較器41、數(shù)字電位器42、分頻器43以及外接 旋轉(zhuǎn)電位器R3構(gòu)成；所述的電壓比較器41輸入端與數(shù)字電位器42的輸出端連接，輸出端 與邏輯時(shí)序控制器3的輸入端口 INll連接；所述的數(shù)字電位器42的輸入端與邏輯時(shí)序控 制器3的輸出端口 0UT3、0UT4連接；所述的分頻器43的輸入端與邏輯時(shí)序控制器3的輸出 端口 0UT9連接，輸出端與邏輯時(shí)序控制器3的輸入端口 IN9和INlO連接；所述的外接旋轉(zhuǎn) 電位器R3連接在電壓比較器41的反向輸入端上(參見圖3)。調(diào)節(jié)外接旋轉(zhuǎn)電位器R3，滑 動(dòng)端電壓作為進(jìn)給距離給定值送入電壓比較器41的反向輸入端，在進(jìn)給時(shí)不斷與表征進(jìn) 給脈沖數(shù)的數(shù)字電位器42滑動(dòng)抽頭端電壓比較，一旦進(jìn)給距離完成后電壓比較器41輸出 “進(jìn)給到位”信號，從而完成一次給定進(jìn)給距離的間歇進(jìn)給。所述進(jìn)給脈沖差分輸出電路5的輸入端與邏輯時(shí)序控制器3的輸出端口 0UT10連 接，輸出端與進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接。工作時(shí)，通過操作外接的按鈕和限位開關(guān)動(dòng)作，邏輯時(shí)序控制器3進(jìn)行邏輯運(yùn)算， 控制進(jìn)給脈沖發(fā)生電路1將脈沖送至進(jìn)給脈沖差分輸出電路5，經(jīng)過外接的進(jìn)給步進(jìn)電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)進(jìn)給齒輪箱-絲杠，最終完成刀架的手動(dòng)快進(jìn)、自動(dòng)間歇進(jìn)
給、停車。
權(quán)利要求1.一種龍門刨床進(jìn)給控制裝置，其特征在于該裝置包括進(jìn)給脈沖發(fā)生電路(1)、輸入 輸出隔離接口電路(2)、邏輯時(shí)序控制器(3)、進(jìn)給距離控制電路(4)、進(jìn)給脈沖差分輸出電 路(5)以及電源電路；所述的進(jìn)給脈沖發(fā)生電路(1)、輸入輸出隔離接口電路(2)、進(jìn)給距離 控制電路(4 )和進(jìn)給脈沖差分輸出電路(5 )分別與邏輯時(shí)序控制器(3 )連接，進(jìn)給脈沖差分 輸出電路(5)的輸出端與進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門刨床進(jìn)給控制裝置，其特征在于所述的邏輯時(shí)序控制 器(3 )采用經(jīng)過應(yīng)用編程和內(nèi)部熔斷絲燒寫的可編程邏輯器件GAL22V10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門刨床進(jìn)給控制裝置，其特征在于所述的進(jìn)給脈沖發(fā)生 電路(1)由含有外接可調(diào)電阻(Rl)的工進(jìn)速度調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生電路(11)和含有外接可調(diào)電 阻(R2)的快進(jìn)速度調(diào)節(jié)脈沖發(fā)生電路(12)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門刨床進(jìn)給控制裝置，其特征在于所述的輸入輸出隔離 接口電路(2)包括進(jìn)給方向輸入隔離接口電路(21)、主運(yùn)動(dòng)限位輸入隔離接口電路(22)、 手動(dòng)快進(jìn)輸入隔離接口電路(23)、進(jìn)給限位輸入隔離接口電路(24)、停車輸入隔離接口電 路(25)、高/低檔輸入隔離接口電路(26)以及進(jìn)給狀態(tài)輸出隔離接口電路(27);所述的進(jìn) 給方向輸入隔離接口電路(21)、主運(yùn)動(dòng)限位輸入隔離接口電路(22)、手動(dòng)快進(jìn)輸入隔離接 口電路(23)、進(jìn)給限位輸入隔離接口電路(24)、停車輸入隔離接口電路(25)和高/低檔輸 入隔離接口電路(26)分別與邏輯時(shí)序控制器(3)的輸入端口(IN3、IN4、IN5、IN6、IN7、IN8) 連接；所述的進(jìn)給狀態(tài)輸出隔離接口電路(27)與邏輯時(shí)序控制器(3)的輸出端口(0UT3)連 接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的龍門刨床進(jìn)給控制裝置，其特征在于所述的進(jìn)給距離控制 電路(4)包括電壓比較器(41)、數(shù)字電位器(42)、分頻器(43)以及外接旋轉(zhuǎn)電位器(R3);所 述的電壓比較器(41)輸入端與數(shù)字電位器(42)的輸出端連接，輸出端與邏輯時(shí)序控制器 (3 )的輸入端口( mi 1)連接；所述的數(shù)字電位器(42 )的輸入端與邏輯時(shí)序控制器(3 )的輸 出端口(0UT3、0UT4)連接；所述的分頻器(43)的輸入端與邏輯時(shí)序控制器(3)的輸出端口 (0UT9)連接，輸出端與邏輯時(shí)序控制器(3)的輸入端口(IN9、miO)連接；所述的外接旋轉(zhuǎn) 電位器(R3 )連接在電壓比較器(41)的反向輸入端上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的龍門刨床進(jìn)給控制裝置，其特征在于 所述進(jìn)給脈沖差分輸出電路(5)的輸入端與邏輯時(shí)序控制器(3)的輸出端口(0UT10)連接。
專利摘要一種龍門刨床進(jìn)給控制裝置，涉及一種控制裝置，包括進(jìn)給脈沖發(fā)生電路、輸入輸出隔離接口電路、邏輯時(shí)序控制器、進(jìn)給距離控制電路、進(jìn)給脈沖差分輸出電路以及電源電路；所述的進(jìn)給脈沖發(fā)生電路、輸入輸出隔離接口電路、進(jìn)給距離控制電路和進(jìn)給脈沖差分輸出電路分別與邏輯時(shí)序控制器連接，進(jìn)給脈沖差分輸出電路的輸出端與進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接。所述的邏輯時(shí)序控制器采用經(jīng)過應(yīng)用編程和內(nèi)部熔斷絲燒寫的可編程邏輯器件GAL22V10。本實(shí)用新型的成本比較低，而且簡易通用，能實(shí)現(xiàn)進(jìn)給量調(diào)節(jié)達(dá)到較高的精度要求，非常適合于對進(jìn)給速度和進(jìn)給距離具有較高調(diào)節(jié)精度要求的普通輕型龍門刨床。
文檔編號B23Q15/013GK201922310SQ20102061487
公開日2011年8月10日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者唐清春, 宋世柳, 李寶靈, 梁蔓安, 肖學(xué)勤, 趙克政 申請人:廣西工學(xué)院