CN202180343U - 一种可智能编程控制旋转速度的回转工作台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可智能编程控制旋转速度的回转工作台，包括圆盘、圆盘齿轮、直流电机、减速机、直流控制器，圆盘齿轮固定安装在圆盘的下方，直流电机由直流控制器输出的直流电源驱动，直流电机的转轴与减速机的快速转轴连接，减速机的慢速转轴通过驱动小齿轮与圆盘齿轮咬合连接；其特征在于：还包括一个二选一导通的中间继电器、两个电阻值不同的电阻、一个可编程控制器，中间继电器的两个开关回路分别与两个电阻对应串联后再并联连接形成并联回路，并联回路串联连接于直流控制器的直流输出回路，可编程控制器的控制输出端与中间继电器的控制输入端连接。本实用新型可通过编程实现对回转工作台圆盘的旋转速度的自动控制。

Description

一种可智能编程控制旋转速度的回转工作台

技术领域

本实用新型涉及一种回转工作台，尤其涉及一种可智能编程控制旋转速度的回转工作台。 

背景技术

回转工作台由圆盘（台面）、驱动电机、减速机及电控系统组成，其圆盘一般用作加工机械的工作台面，可以旋转。现有回转工作台圆盘的旋转由电机连接减速机带动，但在控制圆盘的旋转速度方面，均采用手动控制电机电源开关的方式，这种控制不但浪费人力，而且控制非常不精确，甚至可能导致安全事故，对于需要在工作过程中不断变速以适应加工需要的情况来说更加无能为力，严重影响了机械加工的质量和效率。 

以木工仿形机的回转工作台为例，多个工件置于回转工作台的圆盘上，当圆盘旋转到合适位置时，铣床的铣刀对工件进行加工处理，由于加工区域特别是工件之间的拐角区域只占圆盘的一个比较小区域，所以为了提高效率，就需要在非加工区域或非拐角区域高速旋转，在加工区域或拐角区域低速旋转，这样就需要在高速与低速之间不断转换。以目前的回转工作台的结构来说，是无法实现这种要求的，因而只能设定一种相对较慢的速度匀速旋转，这样加工的效率不高，制约了现代工业向规模化、高效化发展的进程。 

发明内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种可智能编程控制旋转速度的回转工作台。 

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的： 

本实用新型包括圆盘、圆盘齿轮、直流电机、减速机、直流控制器，其中，所述圆盘齿轮固定安装在所述圆盘的下方，所述直流电机由所述直流控制器输出的直流电源驱动，所述直流电机的转轴与所述减速机的快速转轴连接，所述减速机的慢速转轴通过驱动小齿轮与所述圆盘齿轮咬合连接；其创新之处在于：还包括一个二选一导通的中间继电器、两个电阻值不同的电阻、一个可编程控制器，所述中间继电器的两个开关回路分别与两个所述电阻对应串联后再并联连接形成并联回路，所述并联回路串联连接于所述直流控制器的直流输出回路，所述可编程控制器的控制输出端与所述中间继电器的控制输入端连接。

上述结构中，对圆盘的转速的控制过程如下：直流控制器输出的直流电源的电压改变决定了直流电机的转速改变，直流电机的转速改变决定了减速机的转速改变，减速机的转速改变决定了圆盘的转速改变；通过编程实现对可编程控制器的控制输出端的控制，从而改变中间继电器对两个电阻的选择，并因此改变电阻在直流控制器的直流输出回路中分压的大小，从而达到改变直流控制器输出的直流电源电压的目的。由于通过编程可以很容易实现循环操作，所以可以很容易地控制圆盘的转速在快速和慢速中转换，而且时间的控制非常精确。 

进一步，所述电阻为可调电阻。通过对电阻值大小的调节，可以改变圆盘整体速度的大小，以适应各种工件加工的需要。 

进一步，所述圆盘齿轮的下方安装有可以感应到每一颗齿轮的齿轮感应器，所述齿轮感应器的信号输出端与所述可编程控制器的齿轮信号输入端连接。通过齿轮感应器对圆盘齿轮的“监控”并将该信息传输到可编程控制器进行记忆及运算处理，可以实时了解圆盘的旋转角度，进而实现对圆盘的实时速度转换控制。 

进一步，所述圆盘的下面还安装有可感应所述圆盘旋转位置的位置感应器，所述位置感应器的信号输出端与所述可编程控制器的圆盘位置信号输入端连接。位置感应器用于感应圆盘在一个旋转周期内所处的即时位置，如起转、停转等，并将此信息传输给编程控制器进行记忆及运算处理，并结合齿轮感应器的信息对圆盘的转速变换进行更加精确的控制。 

进一步，所述可编程控制器还外接有可编程控制器外接模块，所述可编程控制器外接模块的慢速信号输入端与慢速设定按钮连接，所述可编程控制器外接模块的快速信号输入端与快速设定按钮连接，所述慢速设定按钮和所述快速设定按钮均安装在手持式按钮盒上。手持式按钮盒移动方便、操作简单，在一个旋转周期内通过对慢速设定按钮和快速设定按钮不停设置，可以根据实际需要实现快速旋转和慢速旋转的多次转换，并通过可编程控制器的记忆功能，实现以后旋转周期的自动控制。 

进一步，所述可编程控制器的清除信号输入端与清除设定按钮连接，所述清除设定按钮安装在所述手持式按钮盒上。在需要改变圆盘旋转模式的时候，按下清除设定按钮，即可进行下一种旋转模式的设定。 

进一步，所述可编程控制器的速度变化控制信号输入端与包括手动变速和自动变速两种选择的圆盘速变选择按钮连接。这样给操作者更加全面的选择，手动变速则根据实时快、慢速指令进行变速；自动变速则根据设定的模式进行自动变速。 

本实用新型的有益效果在于： 

本实用新型的可编程控制器通过及实时感应圆盘的旋转角度、结合操作员的实时设定信息并根据编程指令对回转工作台圆盘的变速旋转进行自动控制，时间控制相当精确、变换模式多样、扩展性强，在保证加工质量的基础上节约了时间、加快了进度、提高了效率、保证了安全，还节省了人力，加快了现代工业向规模化、高效化发展的进程。

附图说明

图1是本实用新型中机械部分的结构示意图； 

图2是本实用新型中电机部分的电路结构示意图；

图3是本实用新型中可编程控制器部分的电路结构示意图；

图4是本实用新型中手持式按钮盒的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明： 

如图1、图2和图3所示，本实用新型包括圆盘1、圆盘齿轮2、直流电机5（与图2中的M3为同一部件）、减速机4、直流控制器DC（见图2）、一个二选一导通的中间继电器KA1、两个电阻值不同的可调电阻VR1、VR2（见图2）、一个可编程控制器PLC（见图3）；其中，圆盘齿轮2固定安装在圆盘1的下方，直流电机5由直流控制器DC输出的直流电源驱动，直流电机5的转轴与减速机4的快速转轴连接，减速机4的慢速转轴通过驱动小齿轮3与圆盘齿轮2咬合连接；中间继电器KA1的两个开关回路分别与两个可调电阻VR1、VR2对应串联后再并联连接形成并联回路，所述并联回路串联连接于直流控制器DC的直流输出回路，可编程控制器PLC的控制输出端与中间继电器KA1的控制输入端连接。

如图1所示，圆盘齿轮2的下方安装有可以感应到每一颗齿轮的齿轮感应器8（与图3中的LS1为同一部件），齿轮感应器8的信号输出端与可编程控制器PLC的齿轮信号输入端连接（图中不可视）。通过齿轮感应器8对圆盘齿轮2的“监控”并将该信息传输到可编程控制器PLC进行记忆及运算处理，可以实时了解圆盘1的旋转角度，进而实现对圆盘1的实时速度转换控制。 

如图1所示，圆盘1的下面还安装有可感应圆盘1的旋转位置的位置感应器9（与图3中的LS2为同一部件），位置感应器9的信号输出端与可编程控制器PLC的圆盘位置信号输入端连接（图中不可视）。位置感应器9用于感应圆盘1在一个旋转周期内所处的即时位置，如起转、停转等，并将此信息传输给编程控制器PLC进行记忆及运算处理，并结合齿轮感应器8的信息对圆盘1的转速变换进行更加精确的控制。图1中，6为安装直流电机5的固定座，7为对直流电机5散热的风冷机。 

如图3和图4所示，可编程控制器PLC还外接有可编程控制器外接模块DR，可编程控制器外接模块DR的慢速信号输入端与慢速设定按钮12（见图4，与图3中的SB6是同一个部件）连接，可编程控制器外接模块DR的快速信号输入端与快速设定按钮13（见图4，与图3中的SB7是同一个部件）连接，慢速设定按钮12和快速设定按钮13均安装在手持式按钮盒10上。手持式按钮盒10移动方便、操作简单，在一个旋转周期内通过对慢速设定按钮12和快速设定按钮13不停设置，可以根据实际需要实现快速旋转和慢速旋转的多次转换，并通过可编程控制器PLC的记忆功能，实现以后旋转周期的自动控制。图2中的KM41、KM42为控制直流电机M3（即图1中的直流电机5）正、反转的接触器，由于圆盘1正、反转在本实用新型中不是重点，所以不作讨论。

如图3和图4所示，可编程控制器PLC的清除信号输入端与清除设定按钮11（见图4，与图3中的SB4是同一个部件）连接，清除设定按钮11安装在手持式按钮盒10上。在需要改变圆盘1的旋转模式的时候，按下清除设定按钮11，即可进行下一种旋转模式的设定。 

如图3所示，可编程控制器PLC的速度变化控制信号输入端与包括手动变速和自动变速两种选择的圆盘速变选择按钮Q2连接。这样给操作者更加全面的选择，手动变速则根据实时快、慢速指令进行变速；自动变速则根据设定的模式进行自动变速。 

下面结合图1—图4，对本实用新型的圆盘的转速的自动控制过程作具体描述（手动控制不作描述）： 

首先，旋转模式的设定如下：根据需要，旋转模式的设定有几种情况：其一，程序设定，即可编程控制器PLC通过对起转时间、转速的运算，设定在多少时间后为快速，多少时间后为慢速，知道一个旋转周期结束，以后的旋转周期重复该模式即可；其二，根据感应器实时检测到的信息并配合程序指令设定：齿轮感应器8和位置感应器9会即时地把感应到圆盘1旋转的角度、位置等各种信息即时地传输给可编程控制器PLC，由可编程控制器PLC根据实时检测到的关于圆盘1的各种信息和事先确定的程序指令来控制圆盘1的快、慢速转换；其三，根据操作员的操作指令和感应器实时检测到的信息并配合程序指令设定：这是最实用、最精确、应用最多的设定模式，可编程控制器PLC会综合各种指令信息、感应信息来实时实现操作员最想要的旋转模式，并自动保存这种模式，在以后循环这种模式即可自动、精确地控制圆盘1的旋转，达到精确、高效、安全加工的目的。

其次，旋转模式指令的执行如下：在需要圆盘1快速旋转时，见图2和图3，可编程控制器PLC输出一个电脉冲使中间继电器KA1接通电阻值较小的可调电阻VR1（也可以为VR2）而断开电阻值较大的可调电阻VR2（也可以为VR1），这时直流控制器DC输出的直流电压比较大，直流电机5的转速大，结合图1，圆盘1快速旋转；在需要圆盘1慢速旋转时，见图2和图3，可编程控制器PLC输出一个电脉冲使中间继电器KA1接通电阻值较大的可调电阻VR2（也可以为VR1）而断开电阻值较小的可调电阻VR1（也可以为VR2），这时直流控制器DC输出的直流电压比较小，直流电机5的转速小，结合图1，圆盘1慢速旋转。 

结合图1—图4，通过手持式按钮盒10设定旋转模式的具体过程如下：将圆盘速变选择按钮Q2旋到“自动变速”位置，圆盘1回转启动后，圆盘1的位置感应器9（即LS2）对圆盘1的任何位置作计数检测；操作员可根据圆盘1任何回转区域的回转速度需求，按动手持式按钮盒10上的慢速设定按钮12（即SB6）、快速设定按钮13（即SB7），来设定不同回转区域的回转速度。例如：圆盘1在起点0°时按一下SB7按钮，圆盘1旋转到30°按一下SB6按钮，圆盘1旋转到70°按一下SB7按钮，圆盘1旋转到150°按一下SB6按钮，圆盘1旋转到200°按一下SB7按钮，圆盘1旋转到260°按一下SB7按钮，圆盘1旋转到300°按一下SB6按钮，这样设定后圆盘1将按照：快进（0°—30°）— 慢进（30°—70°）— 快进（70°—150°）— 慢进（150°—200°）— 快进（200°—260°）—慢进（260°—300°）—快进（300°—360°）的顺序作回转运动，并且通过可编程控制器PLC自动保存起来；以后Q2旋到“自动变速”位置，启动圆盘1回转后，圆盘1会按照刚才设定的旋转模式进行回转，从而达到智能编程控制的目的。 

如果程序设定需要变动，可按一下手持式按钮盒10上的清除设定按钮11（即SB4），即删除了原有设定的旋转模式，可以重新进行旋转模式的设定。  

Claims (7)

1.一种可智能编程控制旋转速度的回转工作台，包括圆盘、圆盘齿轮、直流电机、减速机、直流控制器，其中，所述圆盘齿轮固定安装在所述圆盘的下方，所述直流电机由所述直流控制器输出的直流电源驱动，所述直流电机的转轴与所述减速机的快速转轴连接，所述减速机的慢速转轴通过驱动小齿轮与所述圆盘齿轮咬合连接；其特征在于：还包括一个二选一导通的中间继电器、两个电阻值不同的电阻、一个可编程控制器，所述中间继电器的两个开关回路分别与两个所述电阻对应串联后再并联连接形成并联回路，所述并联回路串联连接于所述直流控制器的直流输出回路，所述可编程控制器的控制输出端与所述中间继电器的控制输入端连接。

2.根据权利要求1所述的可智能编程控制旋转速度的回转工作台，其特征在于：所述电阻为可调电阻。

3.根据权利要求1所述的可智能编程控制旋转速度的回转工作台，其特征在于：所述圆盘齿轮的下方安装有可以感应到每一颗齿轮的齿轮感应器，所述齿轮感应器的信号输出端与所述可编程控制器的齿轮信号输入端连接。

4.根据权利要求1所述的可智能编程控制旋转速度的回转工作台，其特征在于：所述圆盘的下面还安装有可感应所述圆盘旋转位置的位置感应器，所述位置感应器的信号输出端与所述可编程控制器的圆盘位置信号输入端连接。

5.根据权利要求1所述的可智能编程控制旋转速度的回转工作台，其特征在于：所述可编程控制器还外接有可编程控制器外接模块，所述可编程控制器外接模块的慢速信号输入端与慢速设定按钮连接，所述可编程控制器外接模块的快速信号输入端与快速设定按钮连接，所述慢速设定按钮和所述快速设定按钮均安装在手持式按钮盒上。

6.根据权利要求5所述的可智能编程控制旋转速度的回转工作台，其特征在于：所述可编程控制器的清除信号输入端与清除设定按钮连接，所述清除设定按钮安装在所述手持式按钮盒上。

7.根据权利要求1或5或6所述的可智能编程控制旋转速度的回转工作台，其特征在于：所述可编程控制器的速度变化控制信号输入端与包括手动变速和自动变速两种选择的圆盘速变选择按钮连接。

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