CN107894751A - 一种带锯床智能控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种带锯床智能控制系统，属于带锯床技术领域。它解决了现有的带锯床锯切效率低的问题。本带锯床智能控制系统包括PLC控制器、显示屏、数据输入模块、数据库、进给控制装置、锯切控制装置和用于检测锯切工进速度和锯切负荷状态的检测装置，PLC控制器根据输入的待切材料信息经运算后发送理论锯切数据给进给控制装置和锯切控制装置，分别控制进给控制装置锯切工进和控制锯切控制装置锯条锯切，PLC控制器根据实际锯切数据和理论锯切数据的差异实时调整进给控制装置和锯切控制装置工作状态。本带锯床智能控制系统利用多个闭环控制系统控制调整锯切工进、锯条负荷、导向臂自动跟随、虎钳自动打开等，确保锯切效果。

Description

一种带锯床智能控制系统
技术领域
本发明属于带锯床技术领域，涉及一种带锯床智能控制系统。
背景技术
带锯床作为锯床的一种，是一种通过带锯条作为工具，广泛应用于锯切金属、非金属材料的机床。传统带锯床一般包括床身，安装在床身上的锯架、锯条、锯轮、锯架进给液压缸、锯条张紧机构、主传动装置、液压系统和电气控制系统等，液压缸连接锯架，并带动其进给锯切，锯条张紧机构调节锯条松紧。带锯床工作时，其锯盘转速、锯条张紧力和锯架进给液压缸驱动锯架的位移是影响锯切过程和效果最重要的三要素。而传统带锯床工作前，其锯条张紧状态、锯架进给液压缸的作用力和锯切的速度都是预先调整确定的，而且不能在锯切过程中自动调整，使得带锯条在整个锯切过程中承受的锯切功率变化很大，机床的锯切效率和带锯条的使用寿命因此受到严重影响。
发明内容
本发明的目的是针对现有的带锯床所存在的上述问题，而提出了一种能自动调整锯切数据的带锯床智能控制系统。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种带锯床智能控制系统，包括PLC控制器、显示屏、数据输入模块、数据库、进给控制装置、锯切控制装置和用于检测锯切工进速度和锯切负荷状态的检测装置，显示屏、数据库、数据输入模块、进给控制装置、锯切控制装置均与PLC控制器电性连接，数据输入模块用于输入待切材料的信息，PLC控制器根据输入的待切材料信息经运算后发送理论锯切数据给进给控制装置和锯切控制装置，分别控制进给控制装置锯切工进和控制锯切控制装置锯条锯切，检测装置用于将进给控制装置和锯切控制装置的实际锯切数据传输给PLC控制器，PLC控制器根据实际锯切数据和理论锯切数据的差异实时调整进给控制装置和锯切控制装置工作状态，使实际锯切数和理论锯切数据保持一致。
在上述的一种带锯床智能控制系统中，所述的带锯床智能控制系统还包括状态预警装置，该状态预警装置包括多个用于检测带锯床参数状态的检测传感器，各检测传感器与PLC控制器电性连接将检测到的状态数据传输给PLC控制器，PLC控制器将收到的状态数据与数据库存储的安全状态数据进行比对，并可在实际状态数据超出安全范围时控制带锯床停机。检测传感器可以用于检测锯条张紧力、夹紧压力、液压系统压力、液压油温度。
在上述的一种带锯床智能控制系统中，所述的带锯床智能控制系统还包括报警器。实际状态数据超出安全范围时除了停机以外，还可通过报警器报警的形式进行警示。
在上述的一种带锯床智能控制系统中，所述的带锯床智能控制系统还包括与PLC控制器电性连接的导向臂间距调节装置和虎钳调节装置，上述PLC控制器根据数据输入模块输入的待切材料信息控制导向臂间距调节装置和虎钳调节装置根据理论张开间距工作，导向臂间距调节装置和虎钳调节装置上均设有实际位移检测装置，所述实际位移检测装置与PLC控制器电性连接，用于将导向臂间距调节装置和虎钳调节装置的实际张开间距传输给PLC控制器,PLC控制器控制导向臂间距调节装置和虎钳调节装置，使两者的实际张开间距与理论张开间距保持一致。
导向臂和虎钳能根据实际锯切料数据打开
在上述的一种带锯床智能控制系统中，所述的带锯床智能控制系统还包括服务器和终端，PLC控制器通过物联网与服务器连接，终端与服务器连接。
在上述的一种带锯床智能控制系统中，所述的终端为PC和/或手机APP。
在上述的一种带锯床智能控制系统中，所述的数据输入模块和显示屏集成为触摸屏。
在上述的一种带锯床智能控制系统中，所述的实际位移检测装置为光栅尺或磁栅尺。
在上述的一种带锯床智能控制系统中，所述的智能控制系统还包括工件宽度检测装置和工件高度检测装置，上述工件宽度检测装置和工件高度检测装置均与上述PLC控制器电性连接，带锯床的锯架与床身转动连接，一转动控制机构控制锯架相对于床身转动以调节锯带的倾斜度，所述PLC控制器根据工件宽高比计算最佳锯切角度，以此通过转动控制机构控制锯带倾斜角度与上述最佳锯切角度一致。
与现有技术相比，本带锯床智能控制系统利用多个闭环控制系统控制调整锯切工进、锯条负荷、导向臂自动跟随、虎钳自动打开等，使实际锯切数据与理论锯切数据调整为一致，确保锯切效果，延长了锯条的实用寿命。
附图说明
图1是本发明的系统原理图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本带锯床智能控制系统包括PLC控制器和与PLC控制器电性连接的显示屏、数据输入模块、数据库、进给控制装置、锯切控制装置、导向臂间距调节装置及虎钳调节装置，进给控制装置实现锯切工进，锯切控制装置控制锯条锯切，进给控制装置和锯切控制装置上均设置有检测装置，分别用于检测两者的工进速度和锯切负荷，并将这些实际锯切数据传输给PLC控制器。
工作时，先通过数据输入模块输入待切材料的信息(材料材质、直径、锯切长度和刀数等)，由PLC控制器运算，得出理论锯切数据，并根据计算得出的理论锯切数据控制进给控制装置和锯切控制装置工作，进行锯切。锯切过程中的实际锯切数据由检测装置检测得到并传输给PLC控制器，PLC控制器根据接收到的实际锯切数据与理论锯切数据进行比对，一旦两者存在区别，就可对进给控制装置和锯切控制装置进行调整，使实际锯切数据与理论锯切数据保持一致。数据输入模块和显示屏为集成的触摸屏。
本带锯床智能控制系统具备导向臂自动跟随功能，该功能由导向臂间距调节装置、虎钳调节装置和这两者装置上的实际位移检测装置来实现。数据输入模块输入待切材料的信息后，PLC控制器计算得到理论张开间距，并控制导向臂间距调节装置和虎钳调节装置根据理论张开间距张开，实际位移检测装置将导向臂间距调节装置和虎钳调节装置的实际张开间距传输给PLC控制器,PLC控制器根据差异控制导向臂间距调节装置和虎钳调节装置调整，使两者的实际张开间距与理论张开间距保持一致。实际位移检测装置可采用光栅尺或磁栅尺。
本带锯床智能控制系统还包括状态预警装置，该状态预警装置包括多个用于检测带锯床参数状态的检测传感器，各检测传感器与PLC控制器电性连接将检测到的状态数据传输给PLC控制器，PLC控制器将收到的状态数据与数据库存储的安全状态数据进行比对，并可在实际状态数据超出安全范围时控制带锯床停机。检测传感器可以用于检测锯条张紧力、夹紧压力、液压系统压力、液压油温度。
带锯床智能控制系统还包括服务器和终端，PLC控制器通过物联网与服务器连接，终端与服务器连接，终端为PC和/或手机APP。锯切数据(例如计件、锯切时间、锯切负载等)可采集统计后通过物联网进行传输记录。
进给控制装置中的检测装置为光栅尺、磁栅尺或编码器。进给控制装置采用液压机构控制锯架升降时，进给控制装置包括油缸、步进电机和液压阀，光栅尺或磁栅尺竖直设置在锯床的立柱上，步进电机与PLC控制器电性连接，PLC控制器控制步进电机的工作状态，电机工作时，通过电机轴带动阀杆旋转以调节液压阀的开度，调节锯切工进速度。或者将步进电机和液压阀替换为旋钮调速阀，手动转动旋钮调速阀进行调节。当进给控制装置采用丝杠和伺服电机时，利用编码器检测锯架的升降信息，丝杆带动锯架升降。锯切控制装置利用变频器输出电流反应锯切负荷。
所述的智能控制系统还包括工件宽度检测装置和工件高度检测装置，上述工件宽度检测装置和工件高度检测装置均与上述PLC控制器电性连接，带锯床的锯架与床身转动连接，一转动控制机构控制锯架相对于床身转动以调节锯带的倾斜度，所述PLC控制器根据工件宽高比计算最佳锯切角度，以此通过转动控制机构控制锯带倾斜角度与上述最佳锯切角度一致。
对于一些矩形截面形状的工件来说，倘若锯带从上到下对工件进行锯切，这样锯带下降的路径的最低的(恰好为工件的高度)，但是锯带从一开始便要锯切工件的整个上表面，锯带与工件的接触部分便是工件的宽度，这样会使极大程度地加剧锯带的负担，而且锯切驱动装置的能量效益也不高，这些问题也能从人们日常生活中看出：人们在手工锯长方体状工件的过程中，绝非是从工具的上表面锯到下表面，而是从工件四个角中的一个角锯到另一个角，采用对角线为路径的形式进行锯切，这样可以使人最大程度地省力，并且效率高效，更是使锯条的寿命达到最大。本方案通过工件宽度检测装置和工件高度检测装置检测出待加工工件的宽、高，得出最佳锯切角度(一般为锯切线与工件对角线平行)，通过转动控制机构控制锯架和锯带角度，按照最佳锯切角度进行锯切。
应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种带锯床智能控制系统，包括PLC控制器、显示屏、数据输入模块、数据库、进给控制装置、锯切控制装置和用于检测锯切工进速度和锯切负荷状态的检测装置，显示屏、数据库、数据输入模块、进给控制装置、锯切控制装置均与PLC控制器电性连接，数据输入模块用于输入待切材料的信息，PLC控制器根据输入的待切材料信息经运算后发送理论锯切数据给进给控制装置和锯切控制装置，分别控制进给控制装置锯切工进和控制锯切控制装置锯条锯切，检测装置用于将进给控制装置和锯切控制装置的实际锯切数据传输给PLC控制器，PLC控制器根据实际锯切数据和理论锯切数据的差异实时调整进给控制装置和锯切控制装置工作状态，使实际锯切数和理论锯切数据保持一致。
2.根据权利要求1所述的一种带锯床智能控制系统，其特征在于，所述的带锯床智能控制系统还包括状态预警装置，该状态预警装置包括多个用于检测带锯床参数状态的检测传感器，各检测传感器与PLC控制器电性连接将检测到的状态数据传输给PLC控制器，PLC控制器将收到的状态数据与数据库存储的安全状态数据进行比对，并可在实际状态数据超出安全范围时控制带锯床停机。
3.根据权利要求1或2所述的一种带锯床智能控制系统，其特征在于，所述的带锯床智能控制系统还包括报警器。
4.根据权利要求1或2所述的一种带锯床智能控制系统，其特征在于，所述的带锯床智能控制系统还包括与PLC控制器电性连接的导向臂间距调节装置和虎钳调节装置，上述PLC控制器根据数据输入模块输入的待切材料信息控制导向臂间距调节装置和虎钳调节装置根据理论张开间距工作，导向臂间距调节装置和虎钳调节装置上均设有实际位移检测装置，所述实际位移检测装置与PLC控制器电性连接，用于将导向臂间距调节装置和虎钳调节装置的实际张开间距传输给PLC控制器,PLC控制器控制导向臂间距调节装置和虎钳调节装置，使两者的实际张开间距与理论张开间距保持一致。
5.根据权利要求1或2所述的一种带锯床智能控制系统，其特征在于，所述的带锯床智能控制系统还包括服务器和终端，PLC控制器通过物联网与服务器连接，终端与服务器连接。
6.根据权利要求5所述的一种带锯床智能控制系统，其特征在于，所述的终端为PC和/或手机APP。
7.根据权利要求1或2所述的一种带锯床智能控制系统，其特征在于，所述的数据输入模块和显示屏集成为触摸屏。
8.根据权利要求4所述的一种带锯床智能控制系统，其特征在于，所述的实际位移检测装置为光栅尺或磁栅尺。
9.根据权利要求1或2所述的一种带锯床智能控制系统，其特征在于，所述的智能控制系统还包括工件宽度检测装置和工件高度检测装置，上述工件宽度检测装置和工件高度检测装置均与上述PLC控制器电性连接，带锯床的锯架与床身转动连接，一转动控制机构控制锯架相对于床身转动以调节锯带的倾斜度，所述PLC控制器根据工件宽高比计算最佳锯切角度，以此通过转动控制机构控制锯带倾斜角度与上述最佳锯切角度一致。
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