CN102591249A

CN102591249A - 用于小型五轴加工装置的电气控制机构

Info

Publication number: CN102591249A
Application number: CN2012100463150A
Authority: CN
Inventors: 吴兴平; 翟恩民; 杜练杰; 郑跃钱; 邱轶芳; 王彩霞; 蒋丽苑; 李婷; 邢百倩
Original assignee: GUANGZHOU TECHNICIAN COLLEGE
Current assignee: GUANGZHOU TECHNICIAN COLLEGE
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及一种用于小型五轴加工装置的电气控制机构，包括数控系统(1)和电主轴(2)，所述数控系统(1)的操作端连接有B轴驱动器(3)、C轴驱动器(4)、X轴驱动器(5)、Y轴驱动器(6)、Z轴驱动器(7)、PLC(8)以及接收模拟量信号的变频器(9)；所述B轴驱动器(3)、C轴驱动器(4)、X轴驱动器(5)、Y轴驱动器(6)、Z轴驱动器(7)分别连接有B轴电机M1、C轴电机M2、X轴电机M3、Y轴电机M4、Z轴电机M5；所述PLC(8)的输入端、输出端分别连接有I/O输入模块(10)、I/O输出模块(11)；所述变频器(9)的一端与电主轴(2)相连接。本发明具有结构简单、接线少及五轴同时联动控制的有益效果。

Description

用于小型五轴加工装置的电气控制机构

技术领域

本发明涉及一种电气控制机构，尤其是一种用于小型五轴加工装置的电气控制机构。属于控制装置领域。

背景技术

数控机床是制造装备业的工作母机，是实现先进技术和装备现代化的基石，是保证高技术产业发展和国防军工现代化的战略装备。随着工业化的发展，五轴联动数控机床被认为是航空航天、船舶、精密仪器、发电等行业加工关键部件的最重要加工工具。作为难度最大、应用范围最广的数控机床技术，五轴联动数控机床在加工方面有着不可替代的优点：1)能够加工一般三轴联动机床不能加工或者无法一次装夹加工完成的连续光滑的自由曲面。例如航空发动机转子、大型发电机转子、大型船舶螺旋桨等，由于五轴联动数控机床在加工过程中刀具相对于工件的角度可以随时调整，避免了刀具的加工干涉，因此五轴联动数控机床可以完成三轴联动机床不能完成的许多复杂的加工；2)可以提高自由空间曲面的加工精度、加工效率和加工质量。相对于三轴数控机床加工一般的型腔复杂的工件，五轴数控机床可以在一次装夹中完成加工，并且由于五轴数控机床加工时可以随时调整位姿角，五轴数控机床可以以更好的角度加工工件，避免了多次装夹，大大提高了加工效率、加工质量和加工精度；3)符合机床发展的趋势。在零件加工过程中，大量的时间将消耗在搬运工件、上下料、安装调整等时间上，为了尽可能减少这些时间，人们希望可以用一台机床完成数台三轴数控机床才能完成的加工任务，大大节省了占地空间和工件在不同加工单元之间运转的时间和花费。

为了适应时代的发展，如今技能教育融入五轴机床的操作与编程教学也是必然的趋势，但是现有的五轴机床的控制机构存在机型大、价格高的弊端，而且系统和电器零件联线过于复杂，不适合教学和学生实习。

发明内容

本发明的目的，是为了解决上述现有技术机型大、价格高，且系统和电器零件连线复杂的问题，提供一种结构简单、提高机床运行安全的用于小型五轴加工装置的电气控制机构。

本发明的目的可以通过以下技术方案达到：

用于小型五轴加工装置的电气控制机构，包括数控系统和电主轴，其结构特点是：所述数控系统的操作端连接有B轴驱动器、C轴驱动器、X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器、PLC可编程逻辑控制器以及接收模拟量信号的变频器；所述B轴驱动器、C轴驱动器、X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器分别连接有B轴电机M1、C轴电机M2、X轴电机M3、Y轴电机M4、Z轴电机M5；所述PLC可编程逻辑控制器的输入端、输出端分别连接有可接收机床信号的I/O输入模块、可进行强电控制的I/O输出模块；所述变频器的一端与电主轴相连接。

本发明的目的还可以通过以下技术方案达到：

本发明的一种实施方案是：所述数控系统可以包括电器底板以及主机和显示器。

本发明的一种实施方案是：所述数控系统可以连接有可示教和执行程序检查功能的手轮。

本发明的一种实施方案是：所述变频器的另一端可以连接有教学工具MSP。

本发明的一种实施方案是：所述I/O输入模块可以由输入板构成，其输入端分别与B轴、C轴的原点以及X轴、Y轴和Z轴的原点、正向、负向硬体极限连接。

本发明的一种实施方案是：所述I/O输出模块可以由输出板构成，其输出端连接有润滑电机、机床照明和电磁阀

本发明具有如下突出的有益效果：

1、本发明使用集成I/O板和由I/O板构成I/O模块，将输入线、输出线安装在集成I/O板上，再通过PLC编写系统的梯形图控制盒监控I/O模块，使接线大大简化。

2、本发明的数控系统为可同时控制五轴的数控系统，并具有手轮示教、手轮执行程序检查功能，极大提高了运行轨迹演示和机床运行安全。

3、本发明结构简单，效果明显，接线大大减少，五轴能同时联动控制，加工精度、加工光洁度符合设计需求。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明的电器底板示意图；

图3为本发明的强电原理示意图；

图4为本发明的输入板接口示意图；

图5为本发明的输出版接口示意图。

图6为本发明的手轮与数控系统的接线示意图。

其中，1-数控系统，2-电主轴，3-B轴驱动器，4-C轴驱动器，5-X轴驱动器，6-Y轴驱动器，7-Z轴驱动器，8-PLC可编程逻辑控制器，9-变频器，10-I/O输入模块，11-I/O输出模块，12-手轮。

具体实施方式

具体实施例1：

图1-图6构成本发明的具体实施例1。

参照图1-图6，本实施例包括数控系统1和电主轴2，所述数控系统1的操作端连接有B轴驱动器3、C轴驱动器4、X轴驱动器5、Y轴驱动器6、Z轴驱动器7、PLC可编程逻辑控制器8以及接收模拟量信号的变频器9；所述B轴驱动器3、C轴驱动器4、X轴驱动器5、Y轴驱动器6、Z轴驱动器7分别连接有B轴电机M1、C轴电机M2、X轴电机M3、Y轴电机M4、Z轴电机M5；所述PLC可编程逻辑控制器8的输入端、输出端分别连接有可接收机床信号的I/O输入模块10、可进行强电控制的I/O输出模块11；所述变频器9的一端与电主轴2相连接。

本实施例中，

所述数控系统1包括电器底板以及主机和显示器。所述数控系统1连接有可示教和执行程序检查功能的手轮12。所述变频器9的另一端连接有教学工具MSP。所述I/O输入模块10由输入板构成，其输入端分别与B轴、C轴的原点以及X轴、Y轴和Z轴的原点、正向、负向硬体极限连接。所述I/O输出模块11由输出板构成，其输出端连接有润滑电机、机床照明和电磁阀。

控制原理：当启动电器底板上的开关电源后，I/O输入模块10接收机床信号再经PLC可编程逻辑控制器8把信号送给数控系统1，数控系统1接收信号后，再通过PLC可编程逻辑控制器8使I/O输出模块11进行强电控制。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims

1.用于小型五轴加工装置的电气控制机构，包括数控系统(1)和电主轴(2)，其特征在于：所述数控系统(1)的操作端连接有B轴驱动器(3)、C轴驱动器(4)、X轴驱动器(5)、Y轴驱动器(6)、Z轴驱动器(7)、PLC可编程逻辑控制器(8)以及接收模拟量信号的变频器(9)；所述B轴驱动器(3)、C轴驱动器(4)、X轴驱动器(5)、Y轴驱动器(6)、Z轴驱动器(7)分别连接有B轴电机M1、C轴电机M2、X轴电机M3、Y轴电机M4、Z轴电机M5；所述PLC可编程逻辑控制器(8)的输入端、输出端分别连接有可接收机床信号的I/O输入模块(10)、可进行强电控制的I/O输出模块(11)；所述变频器(9)的一端与电主轴(2)相连接。

2.根据权利要求1所述的用于小型五轴加工装置的电气控制机构，其特征在于：所述数控系统(1)包括电器底板以及主机和显示器。

3.根据权利要求1所述的用于小型五轴加工装置的电气控制机构，其特征在于：所述数控系统(1)连接有可示教和执行程序检查功能的手轮(12)。

4.根据权利要求1所述的用于小型五轴加工装置的电气控制机构，其特征在于：所述变频器(9)的另一端连接有教学工具MSP。

5.根据权利要求1所述的用于小型五轴加工装置的电气控制机构，其特征在于：所述I/O输入模块(10)由输入板构成，其输入端分别与B轴、C轴的原点以及X轴、Y轴和Z轴的原点、正向、负向硬体极限连接。

6.根据权利要求1所述的用于小型五轴加工装置的电气控制机构，其特征在于：所述I/O输出模块(11)由输出板构成，其输出端连接有润滑电机、机床照明和电磁阀。