CN202388643U

CN202388643U - 一种桥式切边机的可编程控制装置

Info

Publication number: CN202388643U
Application number: CN2011204765057U
Authority: CN
Inventors: 方千山
Original assignee: Huaqiao University
Current assignee: Huaqiao University
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2021-11-25

Abstract

本实用新型公开一种桥式切边机的可编程控制装置，其包括进行双向电连接的人机界面和可编程控制器，还包括分别用于驱动并检测工作台水平旋转、机头相对Z轴倾斜、机头三维进给的旋转控制单元、倾斜控制单元和X、Y、Z轴控制单元，该旋转控制单元、倾斜控制单元和X、Y、Z轴控制单元分别与上述可编程控制进行双向电连接；本案可编程控制装置采用全自动化控制，其结构简洁，操作简单，具有加工精度高、效率高、成本低等优点，可同时实现工作台和机头多形式的进给、旋转、定位等功用，可适用于任一种桥式切边机上。

Description

一种桥式切边机的可编程控制装置

技术领域

本实用新型属于石材加工控制技术领域，具体是指一种桥式切边机的可编程控制装置。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对装饰石材的要求也日益提高，从简单的平面形式到线条、拼花、造型等各种形式，由此对装饰石材的加工技术也需随之提高；目前传统的手工加工已被机械化加工所取代，现行装饰石材的加工普遍采用的是桥式切边机，其大多采用的是仿形加工技术，为了满足石材的各种异形加工需求，切边机用于放置待加工工件(石材)的工作台及用于锯切的机头均需要作精准的进给、旋转、定位等，例如工作台需要精准的旋转定位，机头需要具有三维的精准进给、具有Z轴的倾斜转角定位等；现有桥式切片机的控制方式有采用半自动、全自动操作，半自动操作其工作效率低，切边中也很难实现较精准的定位，全自动操作中，由于控制装置设计不够合理，或者很难实现所需的各种进给、定位等，或者控制结构复杂，存在操作繁琐、成本高等问题；另外，现有不同性能、类型的桥式切边机有专门配置的控制装置，故现有桥式切边机的控制装置只能应用于与其相对应的切边机上，在适用广泛性上存在较大的局限。

有鉴于此，本发明人针对现有桥式切边机的控制装置存在的问题进行了深入研究，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种桥式切边机的可编程控制装置，其采用全自动化控制，具有结构简洁、操作简单、加工精度高、效率高、成本低等优点，可适用于任一种桥式切边机上。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种桥式切边机的可编程控制装置，其包括进行双向电连接的人机界面和可编程控制器，还包括分别用于驱动并检测工作台水平旋转、机头相对Z轴倾斜、机头三维进给的旋转控制单元、倾斜控制单元和X、Y、Z轴控制单元，该旋转控制单元、倾斜控制单元和X、Y、Z轴控制单元分别与上述可编程控制器进行双向电连接。

上述旋转控制单元包括用于驱动上述工作台旋转的旋转驱动单元和用于检测此工作台旋转量的旋转检测单元，该旋转检测单元电连接至上述可编程控制器的检测输入端，上述旋转驱动单元与上述可编程控制器的控制输出端相电连接。

上述旋转驱动单元为一与上述工作台相传动连接的液压缸单元，上述旋转检测单元为一角位置传感器。

上述倾斜控制单元包括用于驱动上述机头相对Z轴倾斜的倾斜驱动单元和用于检测此机头倾斜角度的倾斜检测单元，该倾斜检测单元电连接至上述可编程控制器的检测输入端，上述倾斜驱动单元与上述可编程控制器的控制输出端相电连接。

上述倾斜驱动单元为一与上述机头相传动连接的液压缸单元或伺服电机单元，上述倾斜检测单元为一角位置传感器。

上述X、Y、Z轴控制单元包括分别用于驱动上述机头沿X、Y、Z轴移动的X、Y、Z轴驱动单元和分别用于检测此机头沿X、Y、Z轴进给量的X、Y、Z轴检测单元，该X、Y、Z轴检测单元分别电连接至上述可编程控制器的检测输入端，上述X、Y、Z轴驱动单元分别与上述可编程控制器的控制输出端相电连接。

上述X、Y、Z轴驱动单元均为与一上述机头的桥架相传动连接的伺服电机单元，上述X、Y、Z轴检测单元分别为一尺磁单元或者为一光码盘。

采用上述方案后，本实用新型一种桥式切边机的可编程控制装置，由人机界面和可编程控制器相互配合控制，实现对整机的全面监控、参数设定及控制操作等功能；控制中，由旋转控制单元的控制驱动及检测作用，实现切边机的工作台水平旋转量的精准控制，由此置于工作台上的待加工工件即可实现精确的角度定位；由倾斜控制单元的控制驱动及检测作用，实现了机头相对Z轴倾斜角度的精准控制，则对应工件所需的异形加工面就能够得到较好地精准加工；由X、Y、Z轴控制单元的控制驱动及检测作用，实现了机头对被加工工件的三维方向的分别精准加工；由此本案可编程控制装置采用全自动化控制，其结构简洁，操作简单，具有加工精度高、效率高、成本低等优点，可同时实现工作台和机头多形式的进给、旋转、定位等功用，可适用于任一种桥式切边机上。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

标号说明

人机界面 1 可编程控制器 2

旋转控制单元 3 旋转驱动单元 31

旋转检测单元 32 倾斜控制单元 4

倾斜驱动单元 41 倾斜检测单元 42

X、Y、Z轴控制单元 5 X、Y、Z轴驱动单元 51

X、Y、Z轴检测单元 52

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

如图1所示为本实用新型涉及的一种桥式切边机的可编程控制装置，其包括人机界面1、可编程控制器2、旋转控制单元3、倾斜控制单元4和X、Y、Z轴控制单元5；其中：

所述人机界面1，其Modbus通信口与可编程控制器(PLC)2的通信口进行双向电连接，以实现信号的传输和交换；人机界面1具体采用触摸屏形式，可设定有手动和自动两种模式，手动模式是通过人机界面1设定工艺参数，进行工件单个加工段的加工，自动模式可通过人机界面调用存储的参数或装饰材的加工型号进行自动加工；人机界面1还同时用于显示各种工艺参数、工作状态及报警信息等功能，可对整机进行全面的监控；

所述可编程控制器2(英文简称PLC)，是整机的控制系统中心，具体采用带有PID模块的小型可编程控制器，其通过软件的设计实现系统的输入/输出信号的分析、运算、处理、存储和显示等；可编程控制器2通过数据控制总线与下述旋转控制单元3、倾斜控制单元4和X、Y、Z轴控制单元5分别进行双向电连接，利用所述PID模块实现对工作台水平旋转量、机头(切割锯片)倾斜角度、加工过程X、Y、Z轴进给量等各个物理量的闭环控制，达到锯切加工的高精度要求；另外，可编程控制器2还通过数据控制总线连接有辅助控制单元(图中未示出)，它具体可包括镭射线开关、主令开关、行程开关、限位开关、液压泵和冷却水泵等，用于实现整机工作运行的辅助控制；

所述旋转控制单元3，用于驱动并检测切边机工作台的水平旋转状况，具体包括有旋转驱动单元31和旋转检测单元32；该旋转驱动单元31为一与切边机的工作台相传动连接的液压缸单元，其与可编程控制器2的控制输出端采用控制总线相电连接，用于驱动工作台作水平0-360度地旋转；旋转检测单元32为一角位置传感器，其采用数据总线电连接至可编程控制器2的检测输入端，用于检测此工作台的旋转量；由所述可编程控制器、液压缸单元、工作台及角位置传感器组成一个闭环控制系统，达到工作台水平旋转量的精确控制，由此置于工作台上的待加工工件即可实现精准的角度定位；

所述倾斜控制单元4，用于驱动并检测切边机机头相对Z轴的倾斜状况，具体包括有倾斜驱动单元41和倾斜检测单元42；该倾斜驱动单元41为一与切边机的机头相传动连接的液压缸单元或伺服电机单元，其与可编程控制器2的控制输出端采用控制总线相电连接，用于驱动切边机的机头的转动齿轮，实现其相对Z轴作0-60度的倾角；倾斜检测单元42为一角位置传感器，其采用数据总线电连接至可编程控制器2的检测输入端，用于检测此机头的倾斜角度；由所述可编程控制器、液压缸单元或者伺服电机单元、机头转动齿轮及角位置传感器组成一个闭环控制系统，实现了机头相对Z轴倾斜角度的精准控制；

所述X、Y、Z轴控制单元5，用于分别驱动并检测切边机机头沿X、Y、Z三维方向的进给状况，具体包括有X、Y、Z轴驱动单元51和X、Y、Z轴检测单元52；该X、Y、Z轴驱动单元51为三个独立的驱动单元，该三个驱动单元均为与一所述机头的桥架相传动连接的伺服电机单元，其分别与可编程控制器2的控制输出端采用控制总线相电连接，对应地用于驱动所述机头加工中沿X、Y、Z轴方向的移动；X、Y、Z轴检测单元52为三个独立的检测单元，该三个检测单元各为一尺磁单元或者为一光码盘，其分别采用数据总线电连接至可编程控制器2的检测输入端，用于检测此机头沿X、Y、Z轴的三维进给量；由所述可编程控制器、伺服电机单元、机头桥架及角位置传感器组成一个闭环控制系统，实现了机头对被加工工件的三维方向的精准加工。

综上所述，本新型一种桥式切边机的可编程控制装置，由人机界面1和可编程控制器2相互配合控制，实现对整机的全面监控、参数设定及控制操作等功能；控制中，由旋转控制单元3的控制驱动及检测作用，实现切边机的工作台水平旋转量的精准控制，由此置于工作台上的待加工工件即可实现精准的角度定位；由倾斜控制单元4的控制驱动及检测作用，实现了机头相对Z轴倾斜角度的精准控制，则对应工件所需的异形加工面就能够得到较好地精准加工；由X、Y、Z轴控制单元5的控制驱动及检测作用，实现了机头对被加工工件的三维方向的分别精准加工；故本案可编程控制装置采用全自动化控制，其结构简洁，操作简单，具有加工精度高、效率高、成本低等优点，可同时实现工作台和机头多形式的进给、旋转、定位等功用，可适应于任一种分别或者同时具有所述进给、旋转、定位等性能的桥式切边机上。

桥式切边机主要采用圆盘式金刚石锯片作为磨削刀具，用水冷却保护刀具及圆盘底片，通过主轴电机带动锯片高速旋转磨削加工面实现锯切。根据设定的加工工艺，经控制系统软件运行指令，通过对带主轴电机升降控制垂直方向(Z轴)进给量、横走机构横向(X轴)移动速度控制横向进给量、横梁纵向(Y轴)移动控制纵向进给量、锯片倾斜度(机头)角度、工作台水平旋转角度的运动控制，按程序一个一个地执行，从而达到对装饰工件锯切加工的目的。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims

1.一种桥式切边机的可编程控制装置，其特征在于：包括进行双向电连接的人机界面和可编程控制器，还包括分别用于驱动并检测工作台水平旋转、机头相对Z轴倾斜、机头三维进给的旋转控制单元、倾斜控制单元和X、Y、Z轴控制单元，该旋转控制单元、倾斜控制单元和X、Y、Z轴控制单元分别与上述可编程控制器进行双向电连接。

2.如权利要求1所述的一种桥式切边机的可编程控制装置，其特征在于：上述旋转控制单元包括用于驱动上述工作台旋转的旋转驱动单元和用于检测此工作台旋转量的旋转检测单元，该旋转检测单元电连接至上述可编程控制器的检测输入端，上述旋转驱动单元与上述可编程控制器的控制输出端相电连接。

3.如权利要求2所述的一种桥式切边机的可编程控制装置，其特征在于：上述旋转驱动单元为一与上述工作台相传动连接的液压缸单元，上述旋转检测单元为一角位置传感器。

4.如权利要求1所述的一种桥式切边机的可编程控制装置，其特征在于：上述倾斜控制单元包括用于驱动上述机头相对Z轴倾斜的倾斜驱动单元和用于检测此机头倾斜角度的倾斜检测单元，该倾斜检测单元电连接至上述可编程控制器的检测输入端，上述倾斜驱动单元与上述可编程控制器的控制输出端相电连接。

5.如权利要求4所述的一种桥式切边机的可编程控制装置，其特征在于：上述倾斜驱动单元为一与上述机头相传动连接的液压缸单元或伺服电机单元，上述倾斜检测单元为一角位置传感器。

6.如权利要求1所述的一种桥式切边机的可编程控制装置，其特征在于：上述X、Y、Z轴控制单元包括分别用于驱动上述机头沿X、Y、Z轴移动的X、Y、Z轴驱动单元和分别用于检测此机头沿X、Y、Z轴进给量的X、Y、Z轴检测单元，该X、Y、Z轴检测单元分别电连接至上述可编程控制器的检测输入端，上述X、Y、Z轴驱动单元分别与上述可编程控制器的控制输出端相电连接。

7.如权利要求6所述的一种桥式切边机的可编程控制装置，其特征在于：上述X、Y、Z轴驱动单元均为与一上述机头的桥架相传动连接的伺服电机单元，上述X、Y、Z轴检测单元分别为一尺磁单元或者为一光码盘。