CN202528290U - 一种数控旋切机专用变频器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于数控旋切机控制领域，提供了一种数控旋切机专用变频器。在本实用新型中，通过采用包括中央控制单元、测速单元、旋切曲线信号采集单元、直径运算单元、旋切数据处理单元以及交流变频驱动单元的数控旋切机专用变频器，其具有宽电压输入范围特性，且提高了变频器的抗干扰能力，达到了进刀电机调速范围大、旋切精度高、旋切厚度均匀的目的，解决了现有的数控旋切机配套的变频器所存在的电网电压适应范围小，对电机驱动控制能力弱，且抗干扰能力差的问题。

Description

一种数控旋切机专用变频器

技术领域

本实用新型属于数控旋切机控制领域，尤其涉及一种数控旋切机专用变频器。

背景技术

旋切机作为生产胶合板的主要设备之一，在生产过程中占据非常重要的地位。传统的机械式旋切机由于存在结构复杂，调节成品厚度等参数时不够精确，且需要频繁更换机械零件等问题，而被数控旋切机逐渐取代。目前，数控旋切机都需要配套变频器一起工作，虽然能够克服传统的机械式旋切机所存在问题，但现有的数控旋切机配套的变频器依旧存在一些缺点。当旋切大直径圆木时，数控旋切机配套的变频器需要长时间工作于低频状态，即变频器本身对电机驱动控制能力要足够强，此外，当旋切机在工作台上往返运动以旋切圆木时，机械磨损和振动大，需要变频器对机械磨损、振动以及外来干扰具备良好的适应能力。因此，现有的数控旋切机配套的变频器存在电网电压适应范围小，对电机驱动控制能力弱，且抗干扰能力差的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数控旋切机专用变频器，旨在解决现有的数控旋切机配套的变频器所存在的电网电压适应范围小，对电机驱动控制能力弱，且抗干扰能力差的问题。

本实用新型是这样实现的，一种数控旋切机专用变频器，所述数控旋切机专用变频器包括：

对旋切控制信号进行处理和对电机进行交流变频控制的中央控制单元；

输出端与所述中央控制单元的第一输入端连接，采集驱动辊旋转编码器输出的数据并通过计算所述数据向所述中央控制单元输出驱动辊转速信号的测速单元；

输出端与所述中央控制单元的第二输入端连接，采集并输出进刀电机的旋转编码器输出的高速脉冲信号或进刀轴测位电子尺输出的位置信号至所述中央控制单元的旋切曲线信号采集单元；

双向信号端与所述中央控制单元的第一双向信号端连接，根据所述中央控制单元获取的进刀电机的旋转编码器输出的高速脉冲信号或进刀轴测位电子尺输出的位置信号计算并输出圆木直径数据至所述中央控制单元的直径运算单元；

输入端与所述中央控制单元的输出端连接，根据所述中央控制单元所获取的驱动辊转速信号和圆木直径数据计算进刀电机目标运行频率的旋切数据处理单元；

输入端和输出端分别与所述旋切数据处理单元的输出端和进刀电机的控制端相连接，根据所述进刀电机目标运行频率驱动进刀电机运行的交流变频驱动单元。

在本实用新型中，通过采用包括所述中央控制单元、所述测速单元、所述旋切曲线信号采集单元、所述直径运算单元、所述旋切数据处理单元以及所述交流变频驱动单元的数控旋切机专用变频器，其具有宽电压输入范围特性，且提高了变频器的抗干扰能力，达到了进刀电机调速范围大、旋切精度高、旋切厚度均匀的目的，解决了现有的数控旋切机配套的变频器所存在的电网电压适应范围小，对电机驱动控制能力弱，且抗干扰能力差的问题。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的数控旋切机专用变频器的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型实施例中，通过采用包括中央控制单元、测速单元、旋切曲线信号采集单元、直径运算单元、旋切数据处理单元以及交流变频驱动单元的数控旋切机专用变频器，其具有宽电压输入范围特性，且提高了变频器的抗干扰能力，达到了进刀电机调速范围大、旋切精度高、旋切厚度均匀的目的。

图1示出了本实用新型实施例提供的数控旋切机专用变频器的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

数控旋切机专用变频器包括：

对旋切控制信号进行处理和对电机进行交流变频控制的中央控制单元101。其中，中央控制单元101采用德州仪器公司的高性能数字信号处理芯片作为数据处理核心，其数据存储量大、运算速度快，在很大程度上提高了旋切精度和参数修正补偿精度，从而使整个数控旋切机专用变频器的调速范围增大、稳速精度提高、动态响应性能增强。

输出端与中央控制单元101的第一输入端连接，采集驱动辊旋转编码器输出的数据，并通过计算所述数据向中央控制单元101输出驱动辊转速信号的测速单元102。

输出端与中央控制单元101的第二输入端连接，采集并输出进刀电机的旋转编码器输出的高速脉冲信号或进刀轴测位电子尺输出的位置信号至中央控制单元101的旋切曲线信号采集单元103。

双向信号端与中央控制单元101的第一双向信号端连接，根据中央控制单元101获取的进刀电机的旋转编码器输出的高速脉冲信号或进刀轴测位电子尺输出的位置信号计算并输出圆木直径数据至中央控制单元101的直径运算单元104。

输入端与中央控制单元101的输出端连接，根据中央控制单元101所获取的驱动辊转速信号和圆木直径数据计算进刀电机目标运行频率的旋切数据处理单元105。

输入端和输出端分别与旋切数据处理单元105的输出端和进刀电机的控制端相连接，根据进刀电机目标运行频率驱动进刀电机运行的交流变频驱动单元106。

数控旋切机专用变频器还包括：

连接外部的十字控制开关，输出端与中央控制单元101的第三输入端连接，接收外部的进刀启动、快进、快退、停机及厚度补偿的开关量光耦隔离信号的开关量接收单元107。其中，开关量接收单元107由光耦隔离电路组成。

输出端与中央控制单元101的第四输入端连接，当发生机械磨损和接收到干扰信号时对中央控制单元101中发生变化的数据进行修正补偿的数据修正单元108。

双向信号端与中央控制单元101的第二双向信号端连接，对电压、电流、频率、进刀位置及当前圆木直径以及断电时刻旋切机的工作参数进行存储的数据存储单元109。

设置并显示电压、电流、频率、进刀位置等机械参数以及旋切厚度的人机交互单元110。其中，人机交互单元110包括LCD文本显示器和触摸屏，LCD文本显示器用于显示当前电压、电流、频率、进刀位置等机械参数以及旋切厚度，操作人员还可通过触摸屏设置电压、电流、频率、进刀位置等机械参数以及旋切厚度。

连接人机交互单元110，双向信号端与中央控制单元101的第三双向信号端连接，在人机交互单元110和中央控制单元101之间进行数据传输的通信单元120。其中，通信单元120采用RS485通讯协议进行数据传输，且支持MODBUS-RTU通信协议。

以下结合工作原理对数控旋切机专用变频器作进一步说明：

测速单元102所接收到的能够实时反映输入电压波动的驱动辊转速信号和直径运算单元104输出的圆木直径数据通过中央处理单元101进入旋切数据处理单元105，由旋切数据处理单元105进行处理后输出进刀电机目标运行频率至交流变频驱动单元106，交流变频驱动单元106根据进刀电机目标运行频率驱动进刀电机按照相应的目标速度工作，以对圆木进行旋切加工。

由于数控旋切机的工作过程是一个往返工作流程一致的过程，数据存储单元109对数控旋切机在每个工作点的各种数据进行存储，当中央控制单元101所获得的数据与数据存储单元109中的数据差别过大时，数据修正单元108会判定数控旋切机收到机械磨损或外部干扰信号的影响，进而对当前中央控制单元101所获得的数据进行修正补偿，以便数控旋切机处于相对稳定的工作状态。此外，在数控旋切机断电时，中央控制单元101会将断电时刻的数控旋切机的各种工作数据存储于数据存储单元109，于是，在数控旋切机重新上电启动时，操作人员可以通过人机交互设备命令数控旋切机从断电时刻的工作状态继续工作。

在本实用新型实施例中，通过采用包括中央控制单元、测速单元、旋切曲线信号采集单元、直径运算单元、旋切数据处理单元以及交流变频驱动单元的数控旋切机专用变频器，其具有宽电压输入范围特性，且提高了变频器的抗干扰能力，达到了进刀电机调速范围大、旋切精度高、旋切厚度均匀的目的，解决了现有的数控旋切机配套的变频器所存在的电网电压适应范围小，对电机驱动控制能力弱，且抗干扰能力差的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种数控旋切机专用变频器，其特征在于，所述数控旋切机专用变频器包括：

对旋切控制信号进行处理和对电机进行交流变频控制的中央控制单元；

输出端与所述中央控制单元的第一输入端连接，采集驱动辊旋转编码器输出的数据并通过计算所述数据向所述中央控制单元输出驱动辊转速信号的测速单元；

输出端与所述中央控制单元的第二输入端连接，采集并输出进刀电机的旋转编码器输出的高速脉冲信号或进刀轴测位电子尺输出的位置信号至所述中央控制单元的旋切曲线信号采集单元；

双向信号端与所述中央控制单元的第一双向信号端连接，根据所述中央控制单元获取的进刀电机的旋转编码器输出的高速脉冲信号或进刀轴测位电子尺输出的位置信号计算并输出圆木直径数据至所述中央控制单元的直径运算单元；

输入端与所述中央控制单元的输出端连接，根据所述中央控制单元所获取的驱动辊转速信号和圆木直径数据计算进刀电机目标运行频率的旋切数据处理单元；

输入端和输出端分别与所述旋切数据处理单元的输出端和进刀电机的控制端相连接，根据所述进刀电机目标运行频率驱动进刀电机运行的交流变频驱动单元。

2.如权利要求1所述的数控旋切机专用变频器，其特征在于，所述数控旋切机专用变频器还包括连接外部的十字控制开关，输出端与所述中央控制单元的第三输入端连接，接收外部的进刀启动、快进、快退、停机及厚度补偿的开关量光耦隔离信号的开关量接收单元。

3.如权利要求2所述的数控旋切机专用变频器，其特征在于，所述开关量接收单元由光耦隔离电路组成。

4.如权利要求1所述的数控旋切机专用变频器，其特征在于，所述数控旋切机专用变频器还包括输出端与所述中央控制单元的第四输入端连接，当发生机械磨损和接收到干扰信号时对所述中央控制单元中发生变化的数据进行修正补偿的数据修正单元。

5.如权利要求1所述的数控旋切机专用变频器，其特征在于，所述数控旋切机专用变频器还包括双向信号端与所述中央控制单元的第二双向信号端连接，对电压、电流、频率、进刀位置及当前圆木直径以及断电时刻旋切机的工作参数进行存储的数据存储单元。

6.如权利要求1所述的数控旋切机专用变频器，其特征在于，所述数控旋切机专用变频器还包括：

设置并显示电压、电流、频率、进刀位置等机械参数以及旋切厚度的人机交互单元；

连接所述人机交互单元，双向信号端与所述中央控制单元的第三双向信号端连接，在所述人机交互单元和所述中央控制单元之间进行数据传输的通信单元。

7.如权利要求6所述的数控旋切机专用变频器，其特征在于，所述人机交互单元包括LCD文本显示器和触摸屏。

8.如权利要求6所述的数控旋切机专用变频器，其特征在于，所述通信单元采用RS485通讯协议进行数据传输，且支持MODBUS-RTU通信协议。