一種獨立平面雕刻機的電路控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種獨立平面雕刻機的電路控制系統(tǒng)，該電路控制系統(tǒng)包括220V交流電源、空氣開關(guān)KF、X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機、Z軸步進(jìn)電機、開關(guān)電路、變頻電路、驅(qū)動電路、降壓變壓器和控制卡電路。220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，分別與開關(guān)電路、變頻電路、驅(qū)動電路、降壓變壓器和控制卡電路相連，該電路控制系統(tǒng)對X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機進(jìn)行三軸聯(lián)動的閉環(huán)控制。220V交流電源經(jīng)降壓變壓器后，產(chǎn)生70V交流電源，分別作為X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機的驅(qū)動電源。本實用新型的技術(shù)方案，實行模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)合理，維修方便，保證了工件的加工精度。
【專利說明】 一種獨立平面雕刻機的電路控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電路控制領(lǐng)域，具體涉及一種獨立平面雕刻機的電路控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場上各種類型的雕刻機的控制系統(tǒng)電路復(fù)雜，對X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機、Z軸步進(jìn)電機實行單獨控制，分開作業(yè)，這種雕刻方式加工效率低，運動慣量大，無法保證工件的加工精度，電機更換也不方便，維修成本高，維修不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種獨立平面雕刻機的電路控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)實行模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)合理，維修方便，保證了工件的加工精度。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實用新型一種獨立平面雕刻機的電路控制系統(tǒng)，包括220V交流電源、空氣開關(guān)KF、X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機，其特征是:該電路控制系統(tǒng)還包括開關(guān)電路、變頻電路、驅(qū)動電路、降壓變壓器和控制卡電路；220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，分別與開關(guān)電路、變頻電路、驅(qū)動電路、降壓變壓器和控制卡電路相連，該電路控制系統(tǒng)對X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機進(jìn)行三軸聯(lián)動的閉環(huán)控制；220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)降壓變壓器后，產(chǎn)生70V交流電源，70V交流電源分別與X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機電連接，70V交流電源分別作為X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機的驅(qū)動電源；
[0005]所述開關(guān)電路是由整流電路1、接近開關(guān)K和繼電器XJ組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)整流電路I整流，產(chǎn)生12V直流電源，12V的直流電源通過按近開關(guān)K與繼電器XJ電連接；
[0006]所述變頻電路是由變頻器和主軸電機組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)變頻器與主軸電機電連接；
[0007]所述驅(qū)動電路是由整流電路I1、型號為M860的X軸驅(qū)動器、型號為M860的Y軸驅(qū)動器和型號為Ma806的Z軸驅(qū)動器組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)整流電路II整流，產(chǎn)生75V直流電源，75V的直流電源分別與X軸驅(qū)動器、Y軸驅(qū)動器和Z軸驅(qū)動器電連接；X軸驅(qū)動器與X軸步進(jìn)電機連接，用以控制X軸步進(jìn)電機；Y軸驅(qū)動器與Y軸步進(jìn)電機連接，用以控制Y軸步進(jìn)電機；Z軸驅(qū)動器與Z軸步進(jìn)電機連接，用以控制Z軸步進(jìn)電機；
[0008]所述控制卡電路是由整流電路II1、控制卡和控制手柄組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)整流電路III整流，產(chǎn)生24V直流電源，24V的直流電源提供給控制卡，控制手柄與控制卡電連接，控制卡由控制手柄進(jìn)行控制；所述控制卡分別與開關(guān)電路中的繼電器XJ、變頻電路中的變頻器和驅(qū)動電路中的X軸驅(qū)動器、Y軸驅(qū)動器和Z軸驅(qū)動器電連接，由控制卡分別控制繼電器XJ、變頻器和X軸驅(qū)動器、Y軸驅(qū)動器和Z軸驅(qū)動器。
[0009]在上述技術(shù)方案中，由控制系統(tǒng)對X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機進(jìn)行三軸聯(lián)動的閉環(huán)控制，工作過程中，操作人員先對X軸、Y軸進(jìn)行對刀，然后針對每個工件的規(guī)格不同進(jìn)行單獨的Z軸對刀，對刀完成后，控制系統(tǒng)根據(jù)每個雕刻頭與工件坐標(biāo)系原點之間的位置計算出相應(yīng)的補償指標(biāo)值，在加工時，雕刻頭能沿X、Y、Z軸精確進(jìn)給，在控制系統(tǒng)的作用下，能夠?qū)崿F(xiàn)三軸閉環(huán)控制。同時，多個雕刻頭能實現(xiàn)獨立運動，能夠單獨對刀、工作、補償，并且由于單獨上下，降低了運動慣量，進(jìn)一步提高了精度，實現(xiàn)了多個雕刻頭獨立對工件進(jìn)行平面雕刻。雕刻頭采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于進(jìn)行電機更換，方便維修。本實用新型具有以下優(yōu)點:第一，該電路控制系統(tǒng)實行模塊化設(shè)計，設(shè)計結(jié)構(gòu)合理，維修方便；第二，多個雕刻頭能獨立運動，降低了運動慣量；第三，實現(xiàn)三軸閉環(huán)控制，保證了工件的加工精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型一種獨立平面雕刻機的電路控制系統(tǒng)的原理框圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型的一種獨立平面雕刻機的電路控制系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]由圖1可見，本實施例的一種獨立平面雕刻機的電路控制系統(tǒng)包括220V交流電源、空氣開關(guān)KF、X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機、開關(guān)電路、變頻電路、驅(qū)動電路、降壓變壓器和控制卡電路；220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，分別與開關(guān)電路、變頻電路、驅(qū)動電路、降壓變壓器和控制卡電路相連，該電路控制系統(tǒng)對X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機進(jìn)行三軸聯(lián)動的閉環(huán)控制；220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)降壓變壓器后，產(chǎn)生70V交流電源，70V交流電源分別與X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機電連接，70V交流電源分別作為X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機的驅(qū)動電源。開關(guān)電路是由整流電路1、接近開關(guān)K和繼電器XJ組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)整流電路I整流，產(chǎn)生12V直流電源，12V的直流電源通過按近開關(guān)K與繼電器XJ電連接。變頻電路是由變頻器和主軸電機組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)變頻器與主軸電機電連接。驅(qū)動電路是由整流電路I1、型號為M860的X軸驅(qū)動器、型號為M860的Y軸驅(qū)動器和型號為Ma806的Z軸驅(qū)動器組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)整流電路II整流，產(chǎn)生75V直流電源，75V的直流電源分別與X軸驅(qū)動器、Y軸驅(qū)動器和Z軸驅(qū)動器電連接；X軸驅(qū)動器與X軸步進(jìn)電機連接，用以控制X軸步進(jìn)電機；Y軸驅(qū)動器與Y軸步進(jìn)電機連接，用以控制Y軸步進(jìn)電機；ζ軸驅(qū)動器與Z軸步進(jìn)電機連接,用以控制Z軸步進(jìn)電機?？刂瓶娐肥怯烧麟娐稩I1、控制卡和控制手柄組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)整流電路III整流，產(chǎn)生24V直流電源，24V的直流電源提供給控制卡，控制手柄與控制卡電連接，控制卡由控制手柄進(jìn)行控制；所述控制卡分別與開關(guān)電路中的繼電器XJ、變頻電路中的變頻器和驅(qū)動電路中的X軸驅(qū)動器、Y軸驅(qū)動器和Z軸驅(qū)動器電連接，由控制卡分別控制繼電器XJ、變頻器和X軸驅(qū)動器、Y軸驅(qū)動器和Z軸驅(qū)動器。
[0013]在本實施例中，根據(jù)實際工作需要，平面雕刻機的可以是2頭、4頭、6頭、8頭等多頭雕刻機，在多頭雕刻機中，一般來說，X軸步進(jìn)電機為I個，Y軸步進(jìn)電機為左右兩個，而主軸電機和Z軸步進(jìn)電機的數(shù)量與多頭雕刻機的頭數(shù)相對應(yīng)。
[0014]本實施例以以獨立八頭平面雕刻機的電路控制系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。獨立8頭平面雕刻機中，X軸步進(jìn)電機的數(shù)量為I個，Y軸步進(jìn)電機的數(shù)量為2個，主軸電機和Z軸步進(jìn)電機的數(shù)量分別為8個。平面雕刻機能夠在控制系統(tǒng)作用下，能夠?qū)崿F(xiàn)八個雕刻頭獨立對工件進(jìn)行平面雕刻作業(yè)，這樣可以充分提高機床工作效率，單位時間內(nèi)投入產(chǎn)出比大幅提高，為用戶創(chuàng)造更大的利益。在本實施例中，由控制系統(tǒng)對X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機進(jìn)行三軸聯(lián)動的閉環(huán)控制，提高了作業(yè)的精度。工作過程中，操作人員先對X軸、Y軸進(jìn)行對刀，然后針對每個工件的規(guī)格不同進(jìn)行單獨的Z軸對刀，對刀完成后，控制系統(tǒng)根據(jù)每個雕刻頭與工件坐標(biāo)系原點之間的位置計算出相應(yīng)的補償指標(biāo)值。雕刻作業(yè)仍然按照工件坐標(biāo)系執(zhí)行。對刀完成后，控制系統(tǒng)根據(jù)自動記錄的Z軸補償指標(biāo)控制每個雕刻頭的初始位置，此位置確定后，相當(dāng)于所有雕刻頭都進(jìn)入了工件坐標(biāo)系原點位置，因而可以直接使用相同的Z軸控制信號進(jìn)行作業(yè)。由于針對每個雕刻頭對應(yīng)工件的厚薄不同設(shè)置了相應(yīng)的補償，因而保證了各個工件的加工精度。同時，系統(tǒng)可以單獨控制各個雕刻頭的控制信號和電源信號，具備了任意選擇部分雕刻頭進(jìn)行工作的功能，充分適應(yīng)用戶的不同加工需求。另外，本實施例的控制系統(tǒng)還設(shè)置有記憶功能，在斷電、斷刀等特殊情況下，再次開機能夠根據(jù)系統(tǒng)記錄繼續(xù)進(jìn)行雕刻作業(yè)。同時，此項功能也支持隔天作業(yè)，方便用戶進(jìn)行大型工件的加工。本實施例的控制系統(tǒng)實現(xiàn)了工件在平面作業(yè)時，雕刻頭能沿X、Y、Z軸精確進(jìn)給，控制系統(tǒng)作用下，實現(xiàn)三軸閉環(huán)控制。同時，雕刻頭實現(xiàn)了八頭獨立運動，能夠單獨對刀、工作、補償，并且由于單獨上下，降低了運動慣量，進(jìn)一步提高了精度，完美實現(xiàn)了八個雕刻頭獨立對工件平面雕刻。雕刻頭采用模塊化結(jié)構(gòu)，便于進(jìn)行電機更換，同時刻刀外置于機床臺面上方，可以通過更換電機和刻刀來快速實現(xiàn)機床工作對象的改變，實現(xiàn)一機多用。
【權(quán)利要求】
1.一種獨立平面雕刻機的電路控制系統(tǒng)，包括220V交流電源、空氣開關(guān)KF、X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機，其特征是:該電路控制系統(tǒng)還包括開關(guān)電路、變頻電路、驅(qū)動電路、降壓變壓器和控制卡電路；220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，分別與開關(guān)電路、變頻電路、驅(qū)動電路、降壓變壓器和控制卡電路相連，該電路控制系統(tǒng)對X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機進(jìn)行三軸聯(lián)動的閉環(huán)控制；220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)降壓變壓器后，產(chǎn)生70V交流電源，70V交流電源分別與X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機電連接，70V交流電源分別作為X軸步進(jìn)電機、Y軸步進(jìn)電機和Z軸步進(jìn)電機的驅(qū)動電源； 所述開關(guān)電路是由整流電路1、接近開關(guān)K和繼電器XJ組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)整流電路I整流，產(chǎn)生12V直流電源，12V的直流電源通過按近開關(guān)K與繼電器XJ電連接； 所述變頻電路是由變頻器和主軸電機組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)變頻器與主軸電機電連接； 所述驅(qū)動電路是由整流電路I1、型號為M860的X軸驅(qū)動器、型號為M860的Y軸驅(qū)動器和型號為Ma806的Z軸驅(qū)動器組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)整流電路II整流，產(chǎn)生75V直流電源，75V的直流電源分別與X軸驅(qū)動器、Y軸驅(qū)動器和Z軸驅(qū)動器電連接；X軸驅(qū)動器與X軸步進(jìn)電機連接，用以控制X軸步進(jìn)電機；Y軸驅(qū)動器與Y軸步進(jìn)電機連接，用以控制Y軸步進(jìn)電機；ζ軸驅(qū)動器與Z軸步進(jìn)電機連接，用以控制Z軸步進(jìn)電機； 所述控制卡電路是由整流電路II1、控制卡和控制手柄組成，220V交流電源通過空氣開關(guān)KF后，經(jīng)整流電路III整流，產(chǎn)生24V直流電源，24V的直流電源提供給控制卡，控制手柄與控制卡電連接，控制卡由控制手柄進(jìn)行控制；所述控制卡分別與開關(guān)電路中的繼電器XJ、變頻電路中的變頻器和驅(qū)動電路中的X軸驅(qū)動器、Y軸驅(qū)動器和Z軸驅(qū)動器電連接，由控制卡分別控制繼電器XJ、變頻器和X軸驅(qū)動器、Y軸驅(qū)動器和Z軸驅(qū)動器。
【文檔編號】G05B19/18GK203511117SQ201320623181
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】汪洪濤 申請人:安慶市宏大濤業(yè)精啄數(shù)控科技有限公司