CN204695080U - 一种红外线伺服桥式切割机控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种红外线伺服桥式切割机控制系统，包括：主控制电路、电源控制电路和PLC控制电路，所述主控制电路与所述电源控制电路连接，所述电源控制电路与所述PLC控制电路连接；所述主控制电路包括供电线路，以及设置在供电线路上的总电源开关、电流表、电压表和电机驱动装置；所述供电电路采用三相四线制供电方式，所述供电线路输入端设置总电源开关，所述电压表的两端分别连接在三相线中的其中两条相线上，另一条相线上串联电流表，所述电机驱动装置包括主切割电机电路、伺服电机电路和油泵电机电路。本实用新型采用PLC控制器和伺服驱动对行走电机和切片电机控制，控制精度高，降低电能的损耗，提高生产效率，通过水阀开关提高水资源的利用效率。

Description

一种红外线伺服桥式切割机控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种石材切割机，具体涉及一种红外线伺服桥式切割机控制系统。 

背景技术

切石机即石材切割机，广泛应用于建筑、装饰等行业，特别适用于建筑工程、石材加工、建材施工现场，为石材、大理石、耐火砖、步道砖、盲道砖提供专业切割。

目前市场上红外线伺服桥式切割机控制系统主要用于板材规格的切割，其切割由PLC可编程控制器、变频器和磁栅尺组成的电气系统进行控制，该控制过程较为繁琐，切石精度由磁栅尺控制易干扰，裁刀和分片行走采用变频控制，控制过程较慢，由于切割时温度较高，切割刀片长时间加水冷却，浪费水资源。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种红外线伺服桥式切割机控制系统，通过使用PLC可编程控制器和伺服驱动电气控制系统提高了生产效益，提高切石精度，降低电能的损耗。

本实用新型提供的技术方案是：一种红外线伺服桥式切割机控制系统，包括：主控制电路、电源控制电路和PLC控制电路，所述主控制电路与所述电源控制电路连接，所述电源控制电路与所述PLC控制电路连接；所述主控制电路包括供电线路，以及设置在供电线路上的总电源开关、电流表、电压表和电机驱动装置；所述供电电路采用三相四线制供电方式，所述供电线路输入端设置总电源开关QF1，所述电压表的两端分别连接在三相线中的其中两条相线上，另一条相线上串联电流表，所述电机驱动装置包括主切割电机电路、伺服电机电路和油泵电机电路，所述主切割电机电路包括热继电器FR1、接触器KM1和主切割电机M1，所述接触器KM1的一端连接供电线路，另一端连接热继电器FR1，所述热继电器FR1的输出端连接主切割电机M1，所述伺服电机电路包括伺服电源、伺服驱动器、行走电机M2和切片电机M3，所述伺服电源与供电线路连接，所述伺服电源的输出端连接伺服驱动器，所述伺服驱动器的输出端连接行走电机M2和切片电机M3；所述油泵电机电路包括继电器KM3、热继电器FR2和油泵电机M4，所述油泵电机M4通过热继电器FR2和继电器KM3与供电线路连接。

进一步地，所述电源控制电路包括熔断器FU1、急停按钮AM1、断路器QF2和交流电源输出电路，所述断路器QF2与供电线路的其中一相线和接地线连接，所述断路器QF2的输出端的火线上设置急停按钮AM1和熔断器FU1，所述交流电源输出电路连接PLC控制器、DC12V电源，插座、接触器KM1~KM3和电压转换器。

进一步地，所述电压转换器为AC220V/DC24V电压转换器，所述电压转换器的输出端连接人机操作界面、电磁阀继电器组和PLC控制器。

进一步地，所述人机操作界面包括操作面板和触摸显示屏，所述操作面板上设置按钮开关、总电源开关和急停按钮，所述触摸显示屏与PLC采用热链接通讯。

进一步地，所述主切割电机电路还设置变频器，所述热继电器FR1的输出端连接变频器，所述变频器的输出端连接主切割电机M1，所述变频器通过接触器KM2与电源控制电路连接，所述变频器上设置电位器。

进一步地，所述行走电机M2和切片电机M3上设置编码器，所述编码器的输出端与伺服驱动器通过编码器配线连接，所述编码器配线采用屏蔽多股线。

进一步地，所述PLC控制电路包括输入控制电路、PLC控制器和输出控制电路，所述输入控制电路与PLC控制器连接，所述PLC控制器的输出端连接输出控制电路，所述输出控制电路包括脉冲信号输出、电磁阀继电器组和异常指示灯。

更进一步地，所述输入控制电路包括按钮开关和检测信号，所述按钮开关包括分片方向按钮、主机启动按钮、裁刀前进限位常开开关、裁刀后退限位常开开关、裁刀上升限位常开开关、裁刀下降限位常开开关、横桥前进限位常闭开关、横桥后退限位常闭开关、自动停止开关、伺服报警按钮、油泵热继按钮、裁刀上升按钮、裁刀下降按钮、裁刀后退按钮、裁刀前进按钮、横桥前进按钮、横桥后退按钮、自动启动按钮、连动按钮、台板正转按钮、台板反转按钮、台板上升按钮、台板下降按钮和台板手动停止按钮，所述检测信号包括台板0度检测、台板慢速检测和台板停止检测。

更近一步地，所述脉冲信号输出包括走刀脉冲、横桥脉冲、横桥方向、走刀方向和伺服报警解除信号，所述电磁阀继电器组包括刀上升继电器KA2、刀下降继电器KA3、台板正转继电器KA5、台板反转继电器KA6、台板上升继电器KA7、台板下降继电器KA8、定位销继电器KA9、台板低速继电器KA11和水阀开关KA12。

本实用新型的有益效果为：

1、采用PLC控制器和伺服驱动对行走电机和切片电机进行驱动控制，提高行走电机和切片电机的速度，控制精度高，降低电能的损耗，提高生产效率；

2、电源控制电路上设置插座，通过该插座与红外线镭射灯连接，用于对红外线镭射灯进行供电，通过红外线镭射灯进行对刀，提高对刀的精度；

3、通过操作面板上的手动按钮开关进行手动控制，也可以进行自动控制，通过触摸显示屏实现参数输入与显示，操作简单；

4、通过变频器对主机速度进行调整，改变主机的运行速度，满足不同的使用需求，提高工作效率；

5、通过设置水阀开关控制水流量，当只有在裁刀切割石头的时候，才打开水阀，提高水资源的利用效率。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种红外线伺服桥式切割机控制系统主控制电路结构图；

图2为本实用新型提出的一种红外线伺服桥式切割机控制系统电源控制电路结构图；

图3为本实用新型所述变频器与主切割电机连接电路结构图；

图4为本实用新型所述的行走电机电路结构图；

图5为本实用新型所述的切片电机电路结构图；

图6为本实用新型所述的PLC控制器输入端电路结构图；

图7为本实用新型所述的PLC控制器输出端电路结构图；

图8为本实用新型所述的电磁阀继电器电路结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的说明。

参见图1，为本实用新型提出的一种红外线伺服桥式切割机控制系统主控制电路结构图。

如图1所示，一种红外线伺服桥式切割机控制系统，包括：主控制电路、电源控制电路和PLC控制电路，所述主控制电路与所述电源控制电路连接，所述电源控制电路与所述PLC控制电路连接；所述主控制电路包括供电线路，以及设置在供电线路上的总电源开关、电流表、电压表和电机驱动装置；所述供电电路采用三相四线制供电方式，所述供电线路输入端设置总电源开关QF1，所述电压表的两端分别连接在三相线中的其中两条相线上，另一条相线上串联电流表，所述电机驱动装置包括主切割电机电路、伺服电机电路和油泵电机电路，所述主切割电机电路包括热继电器FR1、接触器KM1和主切割电机M1，所述接触器KM1的一端连接供电线路，另一端连接热继电器FR1，所述热继电器FR1的输出端连接主切割电机M1，所述伺服电机电路包括伺服电源、伺服驱动器、行走电机M2和切片电机M3，所述伺服电源与供电线路连接，所述伺服电源的输出端连接伺服驱动器，所述伺服驱动器的输出端连接行走电机M2和切片电机M3；所述油泵电机电路包括继电器KM3、热继电器FR2和油泵电机M4，所述油泵电机M4通过热继电器FR2和继电器KM3与供电线路连接。

本实用新型实施例中，行走电机和切刀电机共同驱动裁刀实现裁刀的前进、后退、上升和下降，采用PLC控制器和伺服驱动对行走电机和切片电机进行驱动控制，提高行走电机和切片电机的速度，电路结构简单，不会产生电磁干扰，提高生产效率。

参见图2，为本实用新型提出的一种红外线伺服桥式切割机控制系统电源控制电路结构图。

如图2所示，所述电源控制电路包括熔断器FU1、急停按钮AM1、断路器QF2和交流电源输出电路，所述断路器QF2与供电线路的其中一相线和接地线连接，所述断路器QF2的输出端的火线上设置急停按钮AM1和熔断器FU1，所述交流电源输出电路连接PLC控制器、DC12V电源，插座、接触器KM1~KM3和电压转换器。

本实用新型实施例中，电源控制电路上设置插座，通过该插座与红外线镭射灯连接，用于对红外线镭射灯进行供电，通过红外线镭射灯进行对刀，提高对刀的精度。

进一步地，所述电压转换器为AC220V/DC24V电压转换器，所述电压转换器的输出端连接人机操作界面、电磁阀继电器组和PLC控制器。

进一步地，所述人机操作界面包括操作面板和触摸显示屏，所述操作面板上设置按钮开关、总电源开关和急停按钮，所述触摸显示屏与PLC采用热链接通讯。

本实用新型实施例中，可以通过操作面板上的手动按钮开关进行手动控制，也可以进行自动控制，通过触摸显示屏实现参数输入与显示，操作简单，采用“所见即所得”的方式实现机器参数庙宇和显示，同时形象生动却实时指示机器的运行状态和检测元气件的人工或自动检测结果；从触摸终端上还可以进行故障消除和数据区记忆以及自动起停操作。

图3为本实用新型所述变频器与主切割电机连接电路结构图。

如图3所示，所述主切割电机电路设置变频器，所述热继电器FR1的输出端连接变频器，所述变频器的输出端连接主切割电机M1，所述变频器通过接触器KM2与电源控制电路连接，所述变频器上设置电位器。

本实用新型实施例中，主切割电机选用15KW的电机，对主切割电机可以配选变频器，所述变频器上设置电位器，用于对主切割电机M1的速度进行调节，通过变频器对主机速度进行调整，改变主机的运行速度，满足不同的使用需求，提高工作效率。

参见图4和图5，其中图4为本实用新型所述的行走电机电路结构图；图5为本实用新型所述的切片电机电路结构图。

如图4和图5所示，所述行走电机M2和切片电机M3上设置编码器，所述编码器的输出端与伺服驱动器通过编码器配线连接，所述编码器配线采用屏蔽多股线。

本实用新型实施例中，行走电机和切片电机采用1.5KW的伺服电机，通过编码器将行走电机和切片电机运行状态反馈给伺服驱动器中，通过伺服驱动器对行走电机和切片电机进行控制，控制精度高，降低电能的损耗。

参见图6至图8，其中图6为本实用新型所述的PLC控制器输入端电路结构图；图7为本实用新型所述的PLC控制器输出端电路结构图；图8为本实用新型所述的电磁阀继电器电路结构图。

如图6至图8所示，所述PLC控制电路包括输入控制电路、PLC控制器和输出控制电路，所述输入控制电路与PLC控制器连接，所述PLC控制器的输出端连接输出控制电路，所述输出控制电路包括脉冲信号输出、电磁阀继电器组和异常指示灯。

更进一步地，所述输入控制电路包括按钮开关和检测信号，所述按钮开关包括分片方向按钮、主机启动按钮、裁刀前进限位常开开关、裁刀后退限位常开开关、裁刀上升限位常开开关、裁刀下降限位常开开关、横桥前进限位常闭开关、横桥后退限位常闭开关、自动停止开关、伺服报警按钮、油泵热继按钮、裁刀上升按钮、裁刀下降按钮、裁刀后退按钮、裁刀前进按钮、横桥前进按钮、横桥后退按钮、自动启动按钮、连动按钮、台板正转按钮、台板反转按钮、台板上升按钮、台板下降按钮和台板手动停止按钮，所述检测信号包括台板0度检测、台板慢速检测和台板停止检测。

本实用新型实施例中，通过设置手动按钮和自动按钮实现切割机的手动控制和自动控制相结合，操作简单，使用方便。

更近一步地，所述脉冲信号输出包括走刀脉冲、横桥脉冲、横桥方向、走刀方向和伺服报警解除信号，所述电磁阀继电器组包括刀上升继电器KA2、刀下降继电器KA3、台板正转继电器KA5、台板反转继电器KA6、台板上升继电器KA7、台板下降继电器KA8、定位销继电器KA9、台板低速继电器KA11和水阀开关KA12。

本实用新型实施例中，通过设置水阀开关KA12控制水流量，当只有在裁刀切割石头的时候，才打开水阀，提高水资源的利用效率。

本实用新型实施例采用的手动运行操作过程具体为：在三相供电的正常状态下，打开总电源开关上电，连接各电路回路中的断路器，然后对控制回路中的电源控制电路为PLC控制电路供电，当采用手动控制时，通过操作面板上的按钮对主切割电机启动和停止，行走电机和切片电机的方向和速度，台板正转、反转进行控制，当台板正转到90度时，自动停止，当台板反转转到0度时，自动停止；主切割电机没有启动时，行走电机和切片电机没有到达上限位时，自动运行至上限位时停止；台板上升和下降通过定时实现自动停止，当台板处于水平位置时，主切割电机、行走电机及切片电机才能动作；通过台板0度检测对台板的位置进行检测，当台板处于0度位置时，台板才能上升，此时，若横桥没有在前限位置时，行走电机自动向前移动到前限，然后上升，时间到时停止。

本实用新型自动控制过程为：通过台板0度检测确认台板在水平位置，设置刀片厚度及板材切割资料，其中板材切割资料有八组，可输入不同规格的板材数据，调整红外线镭射灯对好刀路，选择前切或者往后切，通过触摸屏选择薄板切割、厚板切割和抛平切割，具体控制如下：

1、薄板切割

在触摸屏内设置“单层切割”，主机启动，自动启动，裁刀上升到上限，高速退到裁刀退限，下刀到裁刀下限，裁刀前进，到裁刀前限，裁刀上升到上限，裁刀前进的过程可以调速；按照切割资料的尺寸进行分片、裁刀高速退到裁刀退限，分片完成，下刀，此时水阀打开，依次循环，直至八组切割资料全部完成，裁刀自动退刀裁刀退限，主机停止。

2、厚板切割

 在触摸屏内设置“分层切割”“分层时间”，主机启动，自动启动，裁刀上升到上限，高速退到裁刀退限，下刀，启动水阀，下刀时间到，关闭水阀，裁刀前进，到裁刀前限，下刀，启动水阀，下刀时间到，关闭水阀，裁刀后退，到裁刀后限，下刀，启动水阀，其中裁刀前进和裁刀后退均可进行调速，依次循环，到下限，再走一刀，裁刀上升到上限，按照切割资料的尺寸进行分片，分片完成，下刀，启动水阀，依次循环，直至切割资料全部完成，裁刀自动退刀裁刀退限，主机停止。

3、抛平切割

在触屏屏内开启“整平功能”，主机启动，自动启动，裁刀升到上限，高速退到裁刀退限，下刀到裁刀下限，裁刀前进，到裁刀前限，裁刀上升到上限，分片，分片完成，下刀到裁刀下限，裁刀后退，刀裁刀退限，裁刀上升到上限，分片，启动水阀，分片完成，下刀到裁刀下限，依次循环，直至切割资料全部完成，裁刀自动退刀裁刀退限，主机停止。

以上对本实用新型进行了详细介绍，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。

应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (9)

1.一种红外线伺服桥式切割机控制系统，其特征在于，包括：主控制电路、电源控制电路和PLC控制电路，所述主控制电路与所述电源控制电路连接，所述电源控制电路与所述PLC控制电路连接；所述主控制电路包括供电线路，以及设置在供电线路上的总电源开关、电流表、电压表和电机驱动装置；所述供电电路采用三相四线制供电方式，所述供电线路输入端设置总电源开关QF1，所述电压表的两端分别连接在三相线中的其中两条相线上，另一条相线上串联电流表，所述电机驱动装置包括主切割电机电路、伺服电机电路和油泵电机电路，所述主切割电机电路包括热继电器FR1、接触器KM1和主切割电机M1，所述接触器KM1的一端连接供电线路，另一端连接热继电器FR1，所述热继电器FR1的输出端连接主切割电机M1，所述伺服电机电路包括伺服电源、伺服驱动器、行走电机M2和切片电机M3，所述伺服电源与供电线路连接，所述伺服电源的输出端连接伺服驱动器，所述伺服驱动器的输出端连接行走电机M2和切片电机M3；所述油泵电机电路包括继电器KM3、热继电器FR2和油泵电机M4，所述油泵电机M4通过热继电器FR2和继电器KM3与供电线路连接。

2.根据权利要求1所述的一种红外线伺服桥式切割机控制系统，其特征在于，所述电源控制电路包括熔断器FU1、急停按钮AM1、断路器QF2和交流电源输出电路，所述断路器QF2与供电线路的其中一相线和接地线连接，所述断路器QF2的输出端的火线上设置急停按钮AM1和熔断器FU1，所述交流电源输出电路连接PLC控制器、DC12V电源，插座、接触器KM1~KM3和电压转换器。

3.根据权利要求2所述的一种红外线伺服桥式切割机控制系统，其特征在于，所述电压转换器为AC220V/DC24V电压转换器，所述电压转换器的输出端连接人机操作界面、电磁阀继电器组和PLC控制器。

4.根据权利要求3所述的一种红外线伺服桥式切割机控制系统，其特征在于，所述人机操作界面包括操作面板和触摸显示屏，所述操作面板上设置按钮开关、总电源开关和急停按钮，所述触摸显示屏与PLC采用热链接通讯。

5.根据权利要求1所述的一种红外线伺服桥式切割机控制系统，其特征在于，所述主切割电机电路还设置变频器，所述热继电器FR1的输出端连接变频器，所述变频器的输出端连接主切割电机M1，所述变频器通过接触器KM2与电源控制电路连接，所述变频器上设置电位器。

6.根据权利要求1所述的一种红外线伺服桥式切割机控制系统，其特征在于，所述行走电机M2和切片电机M3上设置编码器，所述编码器的输出端与伺服驱动器通过编码器配线连接，所述编码器配线采用屏蔽多股线。

7.根据权利要求1所述的一种红外线伺服桥式切割机控制系统，其特征在于，所述PLC控制电路包括输入控制电路、PLC控制器和输出控制电路，所述输入控制电路与PLC控制器连接，所述PLC控制器的输出端连接输出控制电路，所述输出控制电路包括脉冲信号输出、电磁阀继电器组和异常指示灯。

8.根据权利要求7所述的一种红外线伺服桥式切割机控制系统，其特征在于，所述输入控制电路包括按钮开关和检测信号，所述按钮开关包括分片方向按钮、主机启动按钮、裁刀前进限位常开开关、裁刀后退限位常开开关、裁刀上升限位常开开关、裁刀下降限位常开开关、横桥前进限位常闭开关、横桥后退限位常闭开关、自动停止开关、伺服报警按钮、油泵热继按钮、裁刀上升按钮、裁刀下降按钮、裁刀后退按钮、裁刀前进按钮、横桥前进按钮、横桥后退按钮、自动启动按钮、连动按钮、台板正转按钮、台板反转按钮、台板上升按钮、台板下降按钮和台板手动停止按钮，所述检测信号包括台板0度检测、台板慢速检测和台板停止检测。

9.根据权利要求7所述的一种红外线伺服桥式切割机控制系统，其特征在于，所述脉冲信号输出包括走刀脉冲、横桥脉冲、横桥方向、走刀方向和伺服报警解除信号，所述电磁阀继电器组包括刀上升继电器KA2、刀下降继电器KA3、台板正转继电器KA5、台板反转继电器KA6、台板上升继电器KA7、台板下降继电器KA8、定位销继电器KA9、台板低速继电器KA11和水阀开关KA12。