CN108817693A - 一种激光切割机的电气控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光切割机的电气控制系统，包括激光切割机主电源、客户端、稳压器、一次供电电路、二次回路、三次回路和四次回路，所述稳压器的输入端与客户端电性连接，并且稳压器的输出端与激光切割机主电源电性连接，所述激光切割机主电源与一次供电电路电性连接，所述激光切割机主电源上设有第一断路器，所述第一断路器的输入端与激光切割机主电源电性连接，并且第一断路器的输出端与一次供电电路电性连接；其中，所述一次供电电路上依次并联有电机驱动单元、升降液压站、变频器、二次回路、三次回路和四次回路。本发明其结构设计合理，电气控制系统动作良好、运行安全可靠，适应性进一步增强，而且设备操作简单，维护方便、经济。

Description

一种激光切割机的电气控制系统

技术领域

本发明属于特种加工技术领域，特别涉及一种激光切割机的电气控制系统。

背景技术

机械加工过程中常需要切割板材，常见的切割方式包括手工切割、数控切割机切割、半自动切割机切割。手工切割方便灵活，但切割误差较大、质量较差、材料浪费多、后续工作量大，且生产效率较低。半自动切割机切割工件质量较好，但不适合单件、大工件、小批量切割。相对来说，数控自动切割机切割质量、效率高，能大幅减轻操作者的劳动强度，是更加理想的切割方式。目前，在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍。

激光切割是板材下料过程中的重要加工方式。与传统切割方法(火焰切割、线切割等)相比，激光切割具有高速、高精度和高适应性的特点，同时还具有割缝细、热影响区小、切割面质量好、切割时无噪声、切割过程容易实现自动化、加工成本低等优点，因而在工程上得到广泛应用。

激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动，最终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。

激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快速，不局限于切割图案限制，自动排版节省材料，切口平滑，加工成本低等特点，将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触，在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄（0.1mm~0.3mm）；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高，重复性好，不损伤材料表面；数控编程，可加工任意的平面图，可以对幅面很大的整板切割，无需开模具，经济省时。

一套完整的激光切割机，包括机械和电气两大部分，其中机械结构相当于设备的骨架，而电气控制部分是使得机械结构能够完成指定动作的关键，一套控制准确，反应快速的电气控制系统是本申请解决的问题。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种激光切割机的电气控制系统，其结构设计合理，针对激光切割机上的各个硬件和激光切割机要完成的动作，设计了合理的电气控制系统。

技术方案：一种激光切割机的电气控制系统，包括激光切割机主电源、客户端、稳压器、一次供电电路、二次回路、三次回路和四次回路，所述稳压器的输入端与客户端电性连接，并且稳压器的输出端与激光切割机主电源电性连接，所述激光切割机主电源与一次供电电路电性连接，所述激光切割机主电源上设有第一断路器，所述第一断路器的输入端与激光切割机主电源电性连接，并且第一断路器的输出端与一次供电电路电性连接；其中，所述一次供电电路上依次并联有电机驱动单元、升降液压站、变频器、二次回路、三次回路和四次回路。

进一步的，上述的激光切割机的电气控制系统，所述客户端包括客户现场电控柜、除尘器和水冷机，所述客户现场电控柜与稳压器的输入端电性连接，所述客户现场电控柜与除尘器和水冷机电性连接。

进一步的，上述的激光切割机的电气控制系统，所述电机驱动单元包括伺服驱动器和X、Y、Z轴电机，所述伺服驱动器与一次供电电路电性连接，并且伺服驱动器与一次供电电路之间设有第二断路器。

进一步的，上述的激光切割机的电气控制系统，所述二次回路与激光切割机主电源之间设有第三断路器，所述二次回路包括变压器、电柜空调、自动润滑装置、机床监控装置和工控机，所述变压器的输入端与激光切割机主电源电性连接，并且变压器的输入端与激光切割机主电源之间设有第三断路器，所述变压器的输出端依次并联有电柜空调、自动润滑装置、机床监控装置和工控机。

进一步的，上述的激光切割机的电气控制系统，所述激光切割机主电源上设有第四断路器，所述第四断路器的输出端并联有三次回路和四次回路，所述三次回路包括第一开关电源、机床照明、调高器和调焦电源、触摸屏显示器和I/O模块电源，所述第一开关电源的输入端与第四断路器的输出端电性连接，所述第一开关电源的输出端并联连接有机床照明、调高器和调焦电源、触摸屏显示器和I/O模块电源。

进一步的，上述的激光切割机的电气控制系统，所述四次回路包括第二开关电源、安全回路、机床传感器和I/O信号，所述第二开关电源的输入端与第四断路器的输出端电性连接，所述第二开关电源的输出端并联连接有安全回路、机床传感器和I/O信号。

进一步的，上述的激光切割机的电气控制系统，所述第一开关电源的输出端与机床照明、调高器和调焦电源、触摸屏显示器和I/O模块电源的输入端之间设有第五断路器，所述第二开关电源的输出端与安全回路、机床传感器和I/O信号的输入端之间设有第六断路器。

进一步的，上述的激光切割机的电气控制系统，所述一次供电电路与升降液压站之间设有第八断路器，所述一次供电电路与变频器之间设有第九断路器。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的激光切割机的电气控制系统，其结构设计合理，电气控制系统动作良好、运行安全可靠，适应性进一步增强，而且设备操作简单，维护方便、经济。

附图说明

图1为本发明所述的激光切割机的电气控制系统的整体结构示意图；

图2为本发明所述的二次回路的电性连接示意图；

图3为本发明所述的三次回路的电性连接示意图；

图4为本发明所述的四次回路的电性连接示意图。

图中：激光切割机主电源1、客户端2、客户现场电控柜21、除尘器22、水冷机23、稳压器3、一次供电电路4、二次回路5、变压器51、电柜空调52、自动润滑装置53、机床监控装置54、工控机55、三次回路6、第一开关电源61、机床照明62、调高器和调焦电源63、触摸屏显示器64、I/O模块电源65、四次回路7、第二开关电源71、安全回路72、机床传感器73、I/O信号74、电机驱动单元8、伺服驱动器81、X、Y、Z轴电机82、升降液压站9、变频器10、第一断路器31、第二断路器32、第三断路器33、第四断路器34、第五断路器35、第六断路器36、第八断路器38、第九断路器39。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1、2所示的激光切割机的电气控制系统，包括激光切割机主电源1、客户端2、稳压器3、一次供电电路4、二次回路5、三次回路6和四次回路7，所述稳压器3的输入端与客户端2电性连接，并且稳压器3的输出端与激光切割机主电源1电性连接，所述激光切割机主电源1与一次供电电路4电性连接，所述激光切割机主电源1上设有第一断路器31，所述第一断路器31的输入端与激光切割机主电源1电性连接，并且第一断路器31的输出端与一次供电电路4电性连接；其中，所述一次供电电路4上依次并联有电机驱动单元8、升降液压站9、变频器10、二次回路5、三次回路6和四次回路7。其中，客户端2包括客户现场电控柜21、除尘器22和水冷机23，所述客户现场电控柜21与稳压器3的输入端电性连接，所述客户现场电控柜21与除尘器22和水冷机23电性连接。

如图2所示的电机驱动单元8包括伺服驱动器81和X、Y、Z轴电机82，所述伺服驱动器81与一次供电电路4电性连接，并且伺服驱动器81与一次供电电路4之间设有第二断路器32。

如图3所示的二次回路5与激光切割机主电源1之间设有第三断路器33，所述二次回路5包括变压器51、电柜空调52、自动润滑装置53、机床监控装置54和工控机55，所述变压器51的输入端与激光切割机主电源1电性连接，并且变压器51的输入端与激光切割机主电源1之间设有第三断路器33，所述变压器51的输出端依次并联有电柜空调52、自动润滑装置53、机床监控装置54和工控机55。

如图4所示的激光切割机主电源1上设有第四断路器34，所述第四断路器34的输出端并联有三次回路6和四次回路7，所述三次回路6包括第一开关电源61、机床照明62、调高器和调焦电源63、触摸屏显示器64和I/O模块电源65，所述第一开关电源61的输入端与第四断路器34的输出端电性连接，所述第一开关电源61的输出端并联连接有机床照明62、调高器和调焦电源63、触摸屏显示器64和I/O模块电源65。此外，四次回路7包括第二开关电源71、安全回路72、机床传感器73和I/O信号74，所述第二开关电源71的输入端与第四断路器34的输出端电性连接，所述第二开关电源71的输出端并联连接有安全回路72、机床传感器73和I/O信号74。并且，第一开关电源61的输出端与机床照明62、调高器和调焦电源63、触摸屏显示器64和I/O模块电源65的输入端之间设有第五断路器35，所述第二开关电源71的输出端与安全回路72、机床传感器73和I/O信号74的输入端之间设有第六断路器36。

另外，本申请的一次供电电路4与升降液压站9之间设有第八断路器38，所述一次供电电路4与变频器10之间设有第九断路器39。

本申请的工作原理为：

以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种激光切割机的电气控制系统，其特征在于：包括激光切割机主电源（1）、客户端（2）、稳压器（3）、一次供电电路（4）、二次回路（5）、三次回路（6）和四次回路（7），所述稳压器（3）的输入端与客户端（2）电性连接，并且稳压器（3）的输出端与激光切割机主电源（1）电性连接，所述激光切割机主电源（1）与一次供电电路（4）电性连接，所述激光切割机主电源（1）上设有第一断路器（31），所述第一断路器（31）的输入端与激光切割机主电源（1）电性连接，并且第一断路器（31）的输出端与一次供电电路（4）电性连接；其中，所述一次供电电路（4）上依次并联有电机驱动单元（8）、升降液压站（9）、变频器（10）、二次回路（5）、三次回路（6）和四次回路（7）。

2.根据权利要求1所述的激光切割机的电气控制系统，其特征在于：所述客户端（2）包括客户现场电控柜（21）、除尘器（22）和水冷机（23），所述客户现场电控柜（21）与稳压器（3）的输入端电性连接，所述客户现场电控柜（21）与除尘器（22）和水冷机（23）电性连接。

3.根据权利要求2所述的激光切割机的电气控制系统，其特征在于：所述电机驱动单元（8）包括伺服驱动器（81）和X、Y、Z轴电机（82），所述伺服驱动器（81）与一次供电电路（4）电性连接，并且伺服驱动器（81）与一次供电电路（4）之间设有第二断路器（32）。

4.根据权利要求1所述的激光切割机的电气控制系统，其特征在于：所述二次回路（5）与激光切割机主电源（1）之间设有第三断路器（33），所述二次回路（5）包括变压器（51）、电柜空调（52）、自动润滑装置（53）、机床监控装置（54）和工控机（55），所述变压器（51）的输入端与激光切割机主电源（1）电性连接，并且变压器（51）的输入端与激光切割机主电源（1）之间设有第三断路器（33），所述变压器（51）的输出端依次并联有电柜空调（52）、自动润滑装置（53）、机床监控装置（54）和工控机（55）。

5.根据权利要求1所述的激光切割机的电气控制系统，其特征在于：所述激光切割机主电源（1）上设有第四断路器（34），所述第四断路器（34）的输出端并联有三次回路（6）和四次回路（7），所述三次回路（6）包括第一开关电源（61）、机床照明（62）、调高器和调焦电源（63）、触摸屏显示器（64）和I/O模块电源（65），所述第一开关电源（61）的输入端与第四断路器（34）的输出端电性连接，所述第一开关电源（61）的输出端并联连接有机床照明（62）、调高器和调焦电源（63）、触摸屏显示器（64）和I/O模块电源（65）。

6.根据权利要求5所述的激光切割机的电气控制系统，其特征在于：所述四次回路（7）包括第二开关电源（71）、安全回路（72）、机床传感器（73）和I/O信号（74），所述第二开关电源（71）的输入端与第四断路器（34）的输出端电性连接，所述第二开关电源（71）的输出端并联连接有安全回路（72）、机床传感器（73）和I/O信号（74）。

7.根据权利要求6所述的激光切割机的电气控制系统，其特征在于：所述第一开关电源（61）的输出端与机床照明（62）、调高器和调焦电源（63）、触摸屏显示器（64）和I/O模块电源（65）的输入端之间设有第五断路器（35），所述第二开关电源（71）的输出端与安全回路（72）、机床传感器（73）和I/O信号（74）的输入端之间设有第六断路器（36）。

8.根据权利要求1所述的激光切割机的电气控制系统，其特征在于：所述一次供电电路（4）与升降液压站（9）之间设有第八断路器（38），所述一次供电电路（4）与变频器（10）之间设有第九断路器（39）。