CN108161107A - 切割机的控制系统 - Google Patents

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陈建军
郭远东
张亮华
邓春芝
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D21/00—Machines or devices for shearing or cutting tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23D33/00—Accessories for shearing machines or shearing devices
    • B23D33/006—Accessories for shearing machines or shearing devices for obtaining pieces of a predetermined length, e.g. control arrangements

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明提供了一种切割机的控制系统，该控制系统包括：电源；PLC控制器；触摸屏；设置于切割机的夹紧系统上的测长轮编码器；以及用于驱动切割机的伺服电机的伺服驱动器；其中，电源分别与PLC控制器、触摸屏、测长轮编码器以及伺服驱动器连接，且触摸屏、测长轮编码器以及伺服驱动器均与PLC控制器连接，能提高管材的切割精度。

Description

切割机的控制系统
技术领域
本发明涉及钢管切割领域，特别涉及一种切割机的控制系统。
背景技术
随着工业的发展和进步，钢管等管材成为工业生产中不可缺少的重要产品和材料，广泛应用于各行各业。现有技术中针对钢管的切割应用最多的是液压切割设备，这类设备在电气控制方面较为简单，且控制精度低，导致管材的切割精度低，难以满足切割管材的使用需要。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种切割机的控制系统，以解决管材的切割精度低，难以满足切割管材的使用需要的问题。
为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种切割机的控制系统，该控制系统包括：
电源；PLC控制器；触摸屏；设置于切割机的夹紧系统上的测长轮编码器；以及用于驱动切割机的伺服电机的伺服驱动器；
其中，电源分别与PLC控制器、触摸屏、测长轮编码器以及伺服驱动器连接，且触摸屏、测长轮编码器以及伺服驱动器均与PLC控制器连接。
其中，控制系统还包括：
用于检测待切割管材上的孔数的测孔光电开关，测孔光电开关设置于制管机与切割机之间，且测孔光电开关与PLC控制器连接。
其中，控制系统还包括：
漫反射光电开关，漫反射光电开关设置于切割机的夹紧系统上，且漫反射光电开关与PLC控制器连接。
其中，控制系统还包括：
设置于切割机的机座上的第一限位开关，且第一限位开关与PLC控制器连接。
其中，控制系统还包括：
上限位开关和下限位开关，上限位开关和下限位开关均设置于用于驱动切割机的切割刀片上下运动的液压油缸的输出轴上，且上限位开关和下限位开关均与PLC控制器连接。
其中，控制系统还包括：
启动按钮、停机按钮和急停按钮，启动按钮、停机按钮以及急停按钮均与PLC控制器连接。
其中，控制系统还包括：
故障指示灯，故障指示灯与PLC控制器连接。
其中，控制系统还包括：
工作指示灯，工作指示灯与PLC控制器连接。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
在本发明的实施例中，通过测长轮编码器测量待切割管材的长度，并将测量到的长度信息输出给PLC控制器，使PLC控制器能根据该长度信息通过伺服驱动器精准地控制伺服电机动作，从而使伺服电机能精准地带动切割机沿管材移动，进而提高管材的切割精度，满足切割管材的使用需要。
附图说明
图1为本发明具体实施例中切割机的控制系统的结构示意图。
附图标记说明
1、电源；2、PLC控制器；3、触摸屏；4、测长轮编码器；5、伺服驱动器；6、测孔光电开关；7、漫反射光电开关；8、第一限位开关；9、上限位开关；10、下限位开关。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种切割机的控制系统，该控制系统包括：电源1；PLC控制器2；触摸屏3；设置于切割机的夹紧系统上的测长轮编码器4；以及用于驱动切割机的伺服电机的伺服驱动器5。其中，电源1分别与PLC控制器2、触摸屏3、测长轮编码器4以及伺服驱动器5连接，且触摸屏3、测长轮编码器4以及伺服驱动器5均与PLC控制器2连接。
其中，在本发明的具体实施例中，上述电源1主要用于给PLC控制器2、触摸屏3、测长轮编码器4以及伺服驱动器5提供工作电压；上述伺服电机用于带动切割机沿待切割管材往前走，以使切割机对带切割管材进行切割，且上述伺服驱动器5与切割机的伺服电机连接，以便伺服驱动器5能驱动伺服电机。
其中，在本发明的具体实施例中，上述触摸屏3主要用于显示各种操作信息和参数信息，同时便于用户从触摸屏3选择操作。需要说明的是，当用户从触摸屏3选择操作后，触摸屏3能将用户选择的操作信息输出给PLC控制器2，以使PLC控制器2控制执行相应的操作。具体的，上述操作信息包括测长轮编码器4的测长轮松开、测长轮编码器4的测长轮夹紧、直管切割（即对不带孔的管材进行切割）、孔管切割（即对带孔的管材进行切割）等，上述参数信息包括直管切割的参数（例如设定的切割长度，偏差补偿等）、孔管切割的参数（例如切割偏移距离、所切管材孔个数等）、测长轮编码器4的参数（例如监测数据，便于监测测长轮编码器4是否损坏）以及伺服驱动器5的操作参数（例如原点搜索、通电、断电等，其中当用户在系统启动时点击原点搜索时，切割机会进行原点搜索，该原点为切割机开始切割时的位置点）等。
其中，在本发明的具体实施例中，上述测长轮编码器4主要用于测量待切割管材的长度，并将测量到的长度信息输出给PLC控制器2，从而便于PLC控制器2根据该长度信息向伺服驱动器5发送指令，使伺服驱动器5驱动伺服电机，进而使伺服电机带动切割机沿待切割管材往前走，实现切割机的精准控制，提高管材的切割精度。
具体的，在本发明的具体实施例中，测长轮编码器4的测长轮夹紧待切割管材时，测长轮编码器4便会测量待切割管材的长度，而当测长轮编码器4的测长轮松开待切割管材时，测长轮编码器4便会停止测量待切割管材的长度。且在本发明的具体实施例中，用户可通过触摸屏3选择测长轮松开或者夹紧。其中，在用户选择测长轮编码器4的测长轮松开或者夹紧后，触摸屏3能将用户选择的操作信息输出给PLC控制器2，使PLC控制器2向测长轮编码器4发送相应的指令，使测长轮编码器4的测长轮松开或者夹紧。
其中，在本发明的具体实施例中，上述控制系统还包括：用于检测待切割管材上的孔数的测孔光电开关6，测孔光电开关6设置于制管机与切割机之间，且测孔光电开关6与PLC控制器2连接。
其中，在本发明的具体实施例中，上述制管机为用于制备管材的设备，且制备完成的管材会输送至切割机进行切割，而测孔光电开关6位于制管机与切割机之间，用于检测待切割管材上的孔数，具体用于检测待切割管材上处于一条直线上的孔数，并将检测结果输出给PLC控制器2，使得当测孔光电开关6检测到的孔数为设置的孔数，且测长轮编码器4测量到的长度为设置的长度时，PLC控制器2向切割机的切割电机发送切割指令（需要说明的是，为便于PLC控制器2控制切割电机，PLC控制器2与切割电机连接），使切割电机带动切割刀片对管材进行切割，提高孔管切割的精度。需要说明的是，上述测孔光电开关6只在切割孔管时工作，在切割不带孔的直管时不工作。即在切割直管时，当测长轮编码器4测量到的长度为设置的长度时，PLC控制器2便向切割机的切割电机发送切割指令，完成切割。需要进一步说明的是，上述制管机为现有的制管机，因此在本发明的具体实施例中不对上述制管机的具体结构进行过多说明。
其中，在本发明的具体实施例中，上述控制系统还包括：漫反射光电开关7，漫反射光电开关7设置于切割机的夹紧系统上，且漫反射光电开关7与PLC控制器2连接。
其中，在本发明的具体实施例中，上述夹紧系统包括夹块等，主要用于夹紧待切割管材，便于切割；上述漫反射光电开关7主要用于检测夹块上是否有待切割管材，若在预设时间（例如5秒）内没有检测到管材，则向PLC控制器2输出用于表征没有待切割管材的消息，从而使PLC控制器2控制测长轮编码器4的测长轮松开，停止测量长度；而当漫反射光电开关7检测到夹块上有管材，则向PLC控制器2输出用于表征有待切割管材的消息，从而使PLC控制器2控制测长轮编码器4的测长轮夹紧，测量管材的长度。
其中，在本发明的具体实施例中，上述控制系统还包括：工作指示灯，工作指示灯与PLC控制器2连接。
其中，在本发明的具体实施例中，当切割机处于工作状态时，PLC控制器2会控制工作指示灯处于点亮状态，以便提示切割机处于工作状态。
其中，在本发明的具体实施例中，上述控制系统还包括：设置于切割机的机座上的第一限位开关8，且第一限位开关8与PLC控制器2连接。同时，在本发明的具体实施例中，上述控制系统还包括：故障指示灯，故障指示灯与PLC控制器2连接。
其中，在本发明的具体实施例中，上述第一限位开关8为前进限位开关，即在切割机往前走切割管材时，若碰到第一限位开关8，第一限位开关8便会向PLC控制器2发送报警信号，从而使PLC控制器2控制故障指示灯点亮，提示出现故障。
其中，在本发明的具体实施例中，上述控制系统还包括：设置于切割机的机座上的第二限位开关，且第二限位开关与PLC控制器2连接。
其中，在本发明的具体实施例中，上述第二限位开关为后退限位开关，当切割机切割完某个管材，在伺服电机的带动下退回至原点时，若碰到第二限位开关，第二限位开关便会向PLC控制器2发送报警信号，从而使PLC控制器2控制故障指示灯点亮，提示出现故障。
其中，在本发明的具体实施例中，上述控制系统还包括：上限位开关9和下限位开关10，上限位开关9和下限位开关10均设置于用于驱动切割机的切割刀片上下运动的液压油缸的输出轴上，且上限位开关9和下限位开关10均与PLC控制器2连接。
其中，在本发明的具体实施例中，切割机的切割电机带动油泵，油泵输出的压力油推动液压油缸运动，从而带动切割刀片上下运动。其中，当切割机开始切割时，若切割机在100秒内还未碰到下限位开关10，则下限位开关10会向PLC控制器2发送报警信号，从而使PLC控制器2控制故障指示灯点亮，提示出现故障；同理当切割机切割完成时，若切割机在20秒内还未碰到上限位开关9，则上限位开关9会向PLC控制器2发送报警信号，从而使PLC控制器2控制故障指示灯点亮，提示出现故障。
另外，在本发明的具体实施例中，当切割机抬完切割刀片在40秒内若没回到原点位置，则PLC控制器2控制故障指示灯点亮，提示切割机回位故障。
其中，在本发明的具体实施例中，上述控制系统还包括：启动按钮、停机按钮和急停按钮，启动按钮、停机按钮以及急停按钮均与PLC控制器2连接。
其中，在本发明的具体实施例中，上述启动按钮主要用于快捷、方便地启动切割机；上述停机按钮主要用于快捷、方便地关闭切割机；上述急停按钮主要用于当系统有故障或者有紧急情况时快速停机。
由此可见，在本发明的具体实施例中，通过测长轮编码器4测量待切割管材的长度，并将测量到的长度信息输出给PLC控制器2，使PLC控制器2能根据该长度信息通过伺服驱动器5精准地控制伺服电机动作，从而使伺服电机能精准地带动切割机沿管材移动，进而提高管材的切割精度，满足切割管材的使用需要。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种切割机的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：
电源；PLC控制器；触摸屏；设置于切割机的夹紧系统上的测长轮编码器；以及用于驱动所述切割机的伺服电机的伺服驱动器；
其中，所述电源分别与所述PLC控制器、所述触摸屏、所述测长轮编码器以及所述伺服驱动器连接，且所述触摸屏、所述测长轮编码器以及所述伺服驱动器均与所述PLC控制器连接。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：
用于检测待切割管材上的孔数的测孔光电开关，所述测孔光电开关设置于制管机与所述切割机之间，且所述测孔光电开关与所述PLC控制器连接。
3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：
漫反射光电开关，所述漫反射光电开关设置于所述切割机的夹紧系统上，且所述漫反射光电开关与所述PLC控制器连接。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：
设置于所述切割机的机座上的第一限位开关，且所述第一限位开关与所述PLC控制器连接。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：
上限位开关和下限位开关，所述上限位开关和所述下限位开关均设置于用于驱动切割机的切割刀片上下运动的液压油缸的输出轴上，且所述上限位开关和所述下限位开关均与所述PLC控制器连接。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：
启动按钮、停机按钮和急停按钮，所述启动按钮、所述停机按钮以及所述急停按钮均与所述PLC控制器连接。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：
故障指示灯，所述故障指示灯与所述PLC控制器连接。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：
工作指示灯，所述工作指示灯与所述PLC控制器连接。
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