CN104002190A - 猛火灶炉头数控钻孔专机的控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了猛火灶炉头数控钻孔专机的控制系统及其方法。包括猛火炉数控全自动钻孔专机控制器、上位机、控制面板、液晶显示器、Z轴伺服驱动器、Z轴伺服电机、Z轴行程开关、主轴变频器、主轴电机、步进电机、摆角音圈电机、摆角伺服驱动器、第一脉冲编码器、第一A/D转换器等。本发明采用伺服电机直接控制X、Z两个方向的工作台，并通过四个行程开关限制其极限位置；分别利用主轴交流电机、摆角音圈电机和步进电机控制主轴的旋转、卡盘的摆角和分度。其控制精度高，稳定性好，实现全自动化，加工效率高，降低制造成本。

Description

猛火灶炉头数控钻孔专机的控制系统及其方法

技术领域

本发明涉及数控机床的控制系统，尤其设计一种猛火灶炉头数控钻孔专机的控制系统及其方法。

背景技术

现有技术中，猛火灶炉头数控钻孔机采用半自动控制方式，需要人工协助，费时费力，加工效率低下，且工作性能不稳定，有待改进其控制系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种猛火灶炉头数控钻孔专机的控制系统及其方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

用于猛火灶炉头数控钻孔专机的控制系统包括猛火炉灶头数控钻孔专机控制器、上位机、控制面板、液晶显示屏、Z轴伺服驱动器、Z轴伺服电机、Z轴工作台、Z轴行程开关、X轴伺服驱动器、X轴伺服电机、X轴工作台、X轴行程开关、主轴变频器、主轴电机、第一脉冲编码器、第一A/D转换器、摆角伺服驱动器、摆角音圈电机、卡盘、驱动器、步进电机、第二脉冲编码器、第二A/D转换器；猛火炉灶头数控钻孔专机控制器分别与上位机、控制面板、液晶显示器相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与Z轴伺服驱动器、Z轴伺服电机、Z轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与Z轴行程开关、Z轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与X轴伺服驱动器、X轴伺服电机、X轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与X轴行程开关、X轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与摆角伺服驱动器、摆角音圈电机、卡盘顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与主轴变频器、主轴电机依次连接，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与第一脉冲编码器、第一A/D转换器依次连接，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与驱动器、步进电机依次连接，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与第二脉冲编码器、第二A/D转换器依次连接。

所述控制系统的控制方法包括以下步骤：

1）将需要进行钻孔的猛火炉灶头安装在卡盘上；

2）操作控制面板，启动X轴伺服电机，X轴伺服电机带动X轴工作台以及工件在X轴方向上运动，运动至预设的加工位置后，X轴伺服电机失电停机；

3）操作控制面板，按照加工要求，启动步进电机和摆角音圈电机对工件进行分度和角度调整，调整完毕后使两电机失电；

4）操作控制面板，启动Z轴伺服电机，使得Z轴工作台带动钻头向工件方向进给，同时主轴电机启动，带动钻头旋转并完成钻孔；

5）钻孔完成后，按照程序设定，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器使Z轴伺服电机反转，带动钻头退刀；

6）重复步骤3）-4），完成对多个孔的钻孔加工；

7）加工过程中，当工作台超出机床极限位置时，X轴行程开关报警并将信息传至猛火灶炉头数控钻孔专机控制器， X轴伺服电机断电停机；

8）整个加工工程中，X轴工作台坐标、Z轴工作台坐标、分度角度、摆角角度、主轴转速参数通过X轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、第二脉冲编码器和第二A/D转换器、摆角伺服驱动器、第二脉冲编码器和第二A/D转换器实时反馈给猛火炉灶头数控钻孔专机控制器，并通过液晶显示屏实时显示；

9）加工完成后，猛火灶炉头数控钻孔专机控制器控制主轴失电停机，Z轴伺服电机、X轴伺服电机、步进电机、摆角音圈电机反转，使得Z轴工作台、X轴工作台、卡盘复位后失电停机。

本发明具有的有益效果是：采用猛火灶炉头专用控制器与一般通用硬件相结合的控制方法，通过最简单而有效的方式，实现了猛火灶数控专机的全自动化，大幅提高加工效率和加工质量，减少工作成本。

附图说明

图1是一种用于猛火灶炉头数控钻孔专机的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细本发明的实施方式

如图1所示一种用于猛火灶炉头数控钻孔专机的控制系统包括猛火炉灶头数控钻孔专机控制器、上位机、控制面板、液晶显示屏、Z轴伺服驱动器、Z轴伺服电机、Z轴工作台、Z轴行程开关、X轴伺服驱动器、X轴伺服电机、X轴工作台、X轴行程开关、主轴变频器、主轴电机、第一脉冲编码器、第一A/D转换器、摆角伺服驱动器、摆角音圈电机、卡盘、驱动器、步进电机、第二脉冲编码器、第二A/D转换器；猛火炉灶头数控钻孔专机控制器分别与上位机、控制面板、液晶显示器相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与Z轴伺服驱动器、Z轴伺服电机、Z轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与Z轴行程开关、Z轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与X轴伺服驱动器、X轴伺服电机、X轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与X轴行程开关、X轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与摆角伺服驱动器、摆角音圈电机、卡盘顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与主轴变频器、主轴电机依次连接，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与第一脉冲编码器、第一A/D转换器依次连接，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与驱动器、步进电机依次连接，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与第二脉冲编码器、第二A/D转换器依次连接。

所述控制系统的控制方法包括以下步骤：

1）将需要进行钻孔的猛火炉灶头安装在卡盘上；

2）操作控制面板，启动X轴伺服电机，X轴伺服电机带动X轴工作台以及工件在X轴方向上运动，运动至预设的加工位置后，X轴伺服电机失电停机；

3）操作控制面板，按照加工要求，启动步进电机和摆角音圈电机对工件进行分度和角度调整，调整完毕后使两电机失电；

4）操作控制面板，启动Z轴伺服电机，使得Z轴工作台带动钻头向工件方向进给，同时主轴电机启动，带动钻头旋转并完成钻孔；

5）钻孔完成后，按照程序设定，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器使Z轴伺服电机反转，带动钻头退刀；

6）重复步骤3）-4），完成对多个孔的钻孔加工；

7）加工过程中，当工作台超出机床极限位置时，X轴行程开关报警并将信息传至猛火灶炉头数控钻孔专机控制器， X轴伺服电机断电停机；

8）整个加工工程中，X轴工作台坐标、Z轴工作台坐标、分度角度、摆角角度、主轴转速参数通过X轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、第二脉冲编码器和第二A/D转换器、摆角伺服驱动器、第二脉冲编码器和第二A/D转换器实时反馈给猛火炉灶头数控钻孔专机控制器，并通过液晶显示屏实时显示；

9）加工完成后，猛火灶炉头数控钻孔专机控制器控制主轴失电停机，Z轴伺服电机、X轴伺服电机、步进电机、摆角音圈电机反转，使得Z轴工作台、X轴工作台、卡盘复位后失电停机。

Claims (2)

1.一种用于猛火灶炉头数控钻孔专机的控制系统，其特征在于包括猛火炉灶头数控钻孔专机控制器、上位机、控制面板、液晶显示屏、Z轴伺服驱动器、Z轴伺服电机、Z轴工作台、Z轴行程开关、X轴伺服驱动器、X轴伺服电机、X轴工作台、X轴行程开关、主轴变频器、主轴电机、第一脉冲编码器、第一A/D转换器、摆角伺服驱动器、摆角音圈电机、卡盘、驱动器、步进电机、第二脉冲编码器、第二A/D转换器；猛火炉灶头数控钻孔专机控制器分别与上位机、控制面板、液晶显示器相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与Z轴伺服驱动器、Z轴伺服电机、Z轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与Z轴行程开关、Z轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与X轴伺服驱动器、X轴伺服电机、X轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与X轴行程开关、X轴工作台顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与摆角伺服驱动器、摆角音圈电机、卡盘顺次相连，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与主轴变频器、主轴电机依次连接，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与第一脉冲编码器、第一A/D转换器依次连接，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与驱动器、步进电机依次连接，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器与第二脉冲编码器、第二A/D转换器依次连接。

2. 一种实施如权利要求1所述控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将需要进行钻孔的猛火炉灶头安装在卡盘上；

2）操作控制面板，启动X轴伺服电机，X轴伺服电机带动X轴工作台以及工件在X轴方向上运动，运动至预设的加工位置后，X轴伺服电机失电停机；

3）操作控制面板，按照加工要求，启动步进电机和摆角音圈电机对工件进行分度和角度调整，调整完毕后使两电机失电；

4）操作控制面板，启动Z轴伺服电机，使得Z轴工作台带动钻头向工件方向进给，同时主轴电机启动，带动钻头旋转并完成钻孔；

5）钻孔完成后，按照程序设定，猛火炉灶头数控钻孔专机控制器使Z轴伺服电机反转，带动钻头退刀；

6）重复步骤3）-4），完成对多个孔的钻孔加工；

7）加工过程中，当工作台超出机床极限位置时，X轴行程开关报警并将信息传至猛火灶炉头数控钻孔专机控制器， X轴伺服电机断电停机；

8）整个加工工程中，X轴工作台坐标、Z轴工作台坐标、分度角度、摆角角度、主轴转速参数通过X轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、第二脉冲编码器和第二A/D转换器、摆角伺服驱动器、第二脉冲编码器和第二A/D转换器实时反馈给猛火炉灶头数控钻孔专机控制器，并通过液晶显示屏实时显示；

9）加工完成后，猛火灶炉头数控钻孔专机控制器控制主轴失电停机，Z轴伺服电机、X轴伺服电机、步进电机、摆角音圈电机反转，使得Z轴工作台、X轴工作台、卡盘复位后失电停机。