CN203511117U - 一种独立平面雕刻机的电路控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种独立平面雕刻机的电路控制系统，该电路控制系统包括220V交流电源、空气开关KF、X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机、开关电路、变频电路、驱动电路、降压变压器和控制卡电路。220V交流电源通过空气开关KF后，分别与开关电路、变频电路、驱动电路、降压变压器和控制卡电路相连，该电路控制系统对X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机进行三轴联动的闭环控制。220V交流电源经降压变压器后，产生70V交流电源，分别作为X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机的驱动电源。本实用新型的技术方案，实行模块化设计，结构合理，维修方便，保证了工件的加工精度。

Description

一种独立平面雕刻机的电路控制系统

技术领域

本实用新型属于电路控制领域，具体涉及一种独立平面雕刻机的电路控制系统。 

背景技术

目前，市场上各种类型的雕刻机的控制系统电路复杂，对X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机实行单独控制，分开作业，这种雕刻方式加工效率低，运动惯量大，无法保证工件的加工精度，电机更换也不方便，维修成本高，维修不方便。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种独立平面雕刻机的电路控制系统，该控制系统实行模块化设计，结构合理，维修方便，保证了工件的加工精度。 

为达到上述目的，本实用新型一种独立平面雕刻机的电路控制系统，包括220V交流电源、空气开关KF、X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机，其特征是：该电路控制系统还包括开关电路、变频电路、驱动电路、降压变压器和控制卡电路；220V交流电源通过空气开关KF后，分别与开关电路、变频电路、驱动电路、降压变压器和控制卡电路相连，该电路控制系统对X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机进行三轴联动的闭环控制；220V交流电源通过空气开关KF后，经降压变压器后，产生70V交流电源，70V交流电源分别与X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机电连接，70V交流电源分别作为X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机的驱动电源； 

所述开关电路是由整流电路Ⅰ、接近开关K和继电器XJ组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经整流电路Ⅰ整流，产生12V直流电源，12V的直流电源通过按近开关K与继电器XJ电连接； 

所述变频电路是由变频器和主轴电机组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经变频器与主轴电机电连接； 

所述驱动电路是由整流电路Ⅱ、型号为M860的X轴驱动器、型号为M860的Y轴驱动器和型号为Ma806的Z轴驱动器组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经整流电路Ⅱ整流，产生75V直流电源，75V的直流电源分别与X轴驱动 器、Y轴驱动器和Z轴驱动器电连接；X轴驱动器与X轴步进电机连接，用以控制X轴步进电机；Y轴驱动器与Y轴步进电机连接，用以控制Y轴步进电机；Z轴驱动器与Z轴步进电机连接，用以控制Z轴步进电机； 

所述控制卡电路是由整流电路Ⅲ、控制卡和控制手柄组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经整流电路Ⅲ整流，产生24V直流电源，24V的直流电源提供给控制卡，控制手柄与控制卡电连接，控制卡由控制手柄进行控制；所述控制卡分别与开关电路中的继电器XJ、变频电路中的变频器和驱动电路中的X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器电连接，由控制卡分别控制继电器XJ、变频器和X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器。 

在上述技术方案中，由控制系统对X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机进行三轴联动的闭环控制，工作过程中，操作人员先对X轴、Y轴进行对刀，然后针对每个工件的规格不同进行单独的Z轴对刀，对刀完成后，控制系统根据每个雕刻头与工件坐标系原点之间的位置计算出相应的补偿指标值，在加工时，雕刻头能沿X、Y、Z轴精确进给，在控制系统的作用下，能够实现三轴闭环控制。同时，多个雕刻头能实现独立运动，能够单独对刀、工作、补偿，并且由于单独上下，降低了运动惯量，进一步提高了精度，实现了多个雕刻头独立对工件进行平面雕刻。雕刻头采用模块化结构，便于进行电机更换，方便维修。本实用新型具有以下优点：第一，该电路控制系统实行模块化设计，设计结构合理，维修方便；第二，多个雕刻头能独立运动，降低了运动惯量；第三，实现三轴闭环控制，保证了工件的加工精度。 

附图说明

图1是本实用新型一种独立平面雕刻机的电路控制系统的原理框图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一种独立平面雕刻机的电路控制系统作进一步详细说明。 

由图1可见，本实施例的一种独立平面雕刻机的电路控制系统包括220V交流电源、空气开关KF、X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机、开关电路、变频电路、驱动电路、降压变压器和控制卡电路；220V交流电源通过空气开关KF后，分别与开关电路、变频电路、驱动电路、降压变压器和控制卡电 路相连，该电路控制系统对X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机进行三轴联动的闭环控制；220V交流电源通过空气开关KF后，经降压变压器后，产生70V交流电源，70V交流电源分别与X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机电连接，70V交流电源分别作为X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机的驱动电源。开关电路是由整流电路Ⅰ、接近开关K和继电器XJ组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经整流电路Ⅰ整流，产生12V直流电源，12V的直流电源通过按近开关K与继电器XJ电连接。变频电路是由变频器和主轴电机组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经变频器与主轴电机电连接。驱动电路是由整流电路Ⅱ、型号为M860的X轴驱动器、型号为M860的Y轴驱动器和型号为Ma806的Z轴驱动器组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经整流电路Ⅱ整流，产生75V直流电源，75V的直流电源分别与X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器电连接；X轴驱动器与X轴步进电机连接，用以控制X轴步进电机；Y轴驱动器与Y轴步进电机连接，用以控制Y轴步进电机；Z轴驱动器与Z轴步进电机连接，用以控制Z轴步进电机。控制卡电路是由整流电路Ⅲ、控制卡和控制手柄组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经整流电路Ⅲ整流，产生24V直流电源，24V的直流电源提供给控制卡，控制手柄与控制卡电连接，控制卡由控制手柄进行控制；所述控制卡分别与开关电路中的继电器XJ、变频电路中的变频器和驱动电路中的X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器电连接，由控制卡分别控制继电器XJ、变频器和X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器。 

在本实施例中，根据实际工作需要，平面雕刻机的可以是2头、4头、6头、8头等多头雕刻机，在多头雕刻机中，一般来说，X轴步进电机为1个，Y轴步进电机为左右两个，而主轴电机和Z轴步进电机的数量与多头雕刻机的头数相对应。 

本实施例以以独立八头平面雕刻机的电路控制系统为例进行说明。独立8头平面雕刻机中，X轴步进电机的数量为1个，Y轴步进电机的数量为2个，主轴电机和Z轴步进电机的数量分别为8个。平面雕刻机能够在控制系统作用下，能够实现八个雕刻头独立对工件进行平面雕刻作业，这样可以充分提高机床工作效率，单位时间内投入产出比大幅提高，为用户创造更大的利益。在本实施例中，由控制系统对X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机进行三轴联动的闭环控制，提高了作业的精度。工作过程中，操作人员先对X轴、Y轴进行对刀，然后针对每个工件的规格不同进行单独的Z轴对刀，对刀完成后，控制系统根 据每个雕刻头与工件坐标系原点之间的位置计算出相应的补偿指标值。雕刻作业仍然按照工件坐标系执行。对刀完成后，控制系统根据自动记录的Z轴补偿指标控制每个雕刻头的初始位置，此位置确定后，相当于所有雕刻头都进入了工件坐标系原点位置，因而可以直接使用相同的Z轴控制信号进行作业。由于针对每个雕刻头对应工件的厚薄不同设置了相应的补偿，因而保证了各个工件的加工精度。同时，系统可以单独控制各个雕刻头的控制信号和电源信号，具备了任意选择部分雕刻头进行工作的功能，充分适应用户的不同加工需求。另外，本实施例的控制系统还设置有记忆功能，在断电、断刀等特殊情况下，再次开机能够根据系统记录继续进行雕刻作业。同时，此项功能也支持隔天作业，方便用户进行大型工件的加工。本实施例的控制系统实现了工件在平面作业时，雕刻头能沿X、Y、Z轴精确进给，控制系统作用下，实现三轴闭环控制。同时，雕刻头实现了八头独立运动，能够单独对刀、工作、补偿，并且由于单独上下，降低了运动惯量，进一步提高了精度，完美实现了八个雕刻头独立对工件平面雕刻。雕刻头采用模块化结构，便于进行电机更换，同时刻刀外置于机床台面上方，可以通过更换电机和刻刀来快速实现机床工作对象的改变，实现一机多用。 

Claims (1)

1.一种独立平面雕刻机的电路控制系统，包括220V交流电源、空气开关KF、X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机，其特征是：该电路控制系统还包括开关电路、变频电路、驱动电路、降压变压器和控制卡电路；220V交流电源通过空气开关KF后，分别与开关电路、变频电路、驱动电路、降压变压器和控制卡电路相连，该电路控制系统对X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机进行三轴联动的闭环控制；220V交流电源通过空气开关KF后，经降压变压器后，产生70V交流电源，70V交流电源分别与X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机电连接，70V交流电源分别作为X轴步进电机、Y轴步进电机和Z轴步进电机的驱动电源；

所述开关电路是由整流电路Ⅰ、接近开关K和继电器XJ组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经整流电路Ⅰ整流，产生12V直流电源，12V的直流电源通过按近开关K与继电器XJ电连接；

所述变频电路是由变频器和主轴电机组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经变频器与主轴电机电连接；

所述驱动电路是由整流电路Ⅱ、型号为M860的X轴驱动器、型号为M860的Y轴驱动器和型号为Ma806的Z轴驱动器组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经整流电路Ⅱ整流，产生75V直流电源，75V的直流电源分别与X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器电连接；X轴驱动器与X轴步进电机连接，用以控制X轴步进电机；Y轴驱动器与Y轴步进电机连接，用以控制Y轴步进电机；Z轴驱动器与Z轴步进电机连接，用以控制Z轴步进电机；

所述控制卡电路是由整流电路Ⅲ、控制卡和控制手柄组成，220V交流电源通过空气开关KF后，经整流电路Ⅲ整流，产生24V直流电源，24V的直流电源提供给控制卡，控制手柄与控制卡电连接，控制卡由控制手柄进行控制；所述控制卡分别与开关电路中的继电器XJ、变频电路中的变频器和驱动电路中的X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器电连接，由控制卡分别控制继电器XJ、变频器和X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器。

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