CN210377138U - 一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统 - Google Patents

Abstract

本新型公开一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,包括主供电模块,倍福主机,电连接触摸模组和总线端子模组的工业电脑;总线端子模组,包括通过三个倍福总线耦合器耦合的数字量输入模组、数字量输出模组、PWM控制模组、推拉控制模组、切割头高度反馈模组、切割头控制模组和I/O模块;倍福总线耦合器通过以太网电缆线电连接倍福主机及各轴伺服驱动器;切割头控制模组连接激光切割头组件;切割头高度反馈模组与逆变器电连接;推拉控制模组和PWM控制模组与激光切割头组件电连接;数字量输出模组与逆变器、激光切割头组件、风道模块和升降工作台组件电连接;数字量输入模组则与逆变器、激光切割头组件、水冷机、集尘器和升降工作台组件电气连接。

Description

一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统

技术领域

本实用新型涉及激光切割技术领域,特别涉及一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统。

背景技术

近年来国内对激光切割机床的需求迅速增加,光纤激光切割机床由于拥有便于维护,消耗成本低,切割断面优良等诸多优点所以需求的增长显得尤为突出。

激光切割机是将从激光器发射出的激光,经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束。激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点,同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走。随着光束与工件相对位置的移动,最终使材料形成切缝,从而达到切割的目的。激光切割加工是用不可见的光束代替了传统的机械刀,具有精度高,切割快速,不局限于切割图案限制，自动排版节省材料,切口平滑,加工成本低等特点,将逐渐改进或取代于传统的金属切割工艺设备。激光刀头的机械部分与工件无接触,在工作中不会对工件表面造成划伤；激光切割速度快，切口光滑平整，一般无需后续加工；切割热影响区小，板材变形小，切缝窄（0.1mm-0.3mm）；切口没有机械应力，无剪切毛刺；加工精度高,重复性好,不损伤材料表面;数控编程,可加工任意的平面图,可以对幅面很大的整板切割，无需开模具,经济省时。

随着激光切割机的发展,人们对其加工速度和加工精度的要求越来越高。现有的激光切割机控制系统中的伺服系统、冷却系统、激光器系统、空调系统、控制软件系统一般是相互独立的,这种系统操作比较复杂，当需要启动某个功能时，需要手动按下该功能的启动按钮,当需要停止某个功能时,也需要手动按下该功能的停止按钮，这样对操作人员的要求比较高，且操作人员在操作过程中也容易出错,同时，现有激光切板机控制系统存在集成度低、操作呆板，操作使用不便；再者，现有中的激光切板机的控制系统存在控制过程慢，且未设置升降工作台，功能性不足。

针对相关技术中的上述问题,目前尚未存在有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是针对上述现有技术中的存在的缺陷,提供一种集成度高、操作顺畅、使用效果好的具有升降工作台的激光切板机的控制系统。

为解决上述技术问题,本实用新型采取的技术方案如下：一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,包括主供电模块,包括与供电线路电连接的主断路器Q1和断路器Q5;断路器Q5通过由供电线路、第一断路器Q3-1和接触器KM1组成的第一供电支路与X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器电连接;断路器Q5配合供电线路、第二断路器Q4-1和逆变变压器T1组成第二供电支路并电连接倍福主机;断路器Q5配合供电线路、开关电源和微型断路器组成I/O电源供电支路和第三供电支路,I/O电源供电支路与X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、开关控制组件、限位开关组件、总线端子模组、水冷机、集尘器和激光切割头组件电连接,第三供电支路电连接CP2919触摸模组、总线端子模组、激光切割头组件、升降工作台组件和开关控制组件;断路器Q2配合供电线路、第三断路器Q18和第一接触器KM2组成第四供电支路并电连接升降工作台组件的第一变频器、第二变频器、与第一变频器电连接的升降电机和与第二变频器电连接的进退电机；

倍福主机,包括C6640工业电脑,所述C6640工业电脑通过USB电缆线和DVI连接器电连接CP2919触摸模组和通过以太网电缆线电连接总线端子模组；

总线端子模组,包括通过三个倍福总线耦合器耦合的数字量输入模组、数字量输出模组、PWM控制模组、推拉控制模组、切割头高度反馈模组、切割头调焦功率控制模组和I/O模块;其中,倍福总线耦合器通过以太网电缆线电连接倍福主机、X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器;切割头调焦功率控制模组电连接激光切割头组件并对其激光器的功率进行控制;切割头高度反馈模组与激光切割头组件的逆变器电连接并反馈激光切割头组件的切割头的高度;推拉控制模组和PWM控制模组均与激光切割头组件电连接并配合对切割头安全回路进行控制;数字量输出模组则与逆变器、激光切割头组件、风道模块和升降工作台组件的第一变频器、第二变频器电连接;数字量输入模组则与逆变器、激光切割头组件、水冷机、集尘器和升降工作台组件电气连接;

升降工作台组件还包括通过以太网电缆与Z轴伺服驱动器电气连接的比例阀,比例阀配合升降电机和进退电机而传动工作台工作;

开关控制组件电连接倍福主机、CP2919触摸模组和总线端子模组;限位开关组件则电连接X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器;X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器均通过伺服混合电缆电连接匹配的伺服电机。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

在上述技术方案中,所述供电线路为三相四线制;所述主断路器Q1还通过供电线路配合第一主断路器Q2、第二主断路器Q3和第三主断路器Q4分别组成第一主供电支路、第二主供电支路和第三主供电支路, 第二主供电支路和第三主供电支路分别电连接水冷机和集尘器并为其供电;所述主断路器Q1输入端通过供电线路的三相线与市电网电连接,其输出端通过供电线路的三相线与断路器Q5、第一主断路器Q2、第二主断路器Q3和第三主断路器Q4的输入端电连接;所述第二供电支路的输出端与倍福主机之间串接有第一微型断路器Q10和开关控制组件的主机开关KA02;所述第二供电支路的输出端通过串接第三微型断路器Q7和第四微型断路器Q8分别电连接电柜排气扇和插线板;所述第二供电支路的输出端还通过串接单路断路器Q11和照明开关KA06与箱体照明灯电连接;

所述I/O电源供电支路包括通过供电线路与断路器Q5电连接的开关电源GS1和与开关电源GS1电连接的微型断路器Q5-1,所述微型断路器Q5-1的输出端为I/O电源供电支路的输出端并直连 X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、开关控制组件、限位开关组件、总线端子模组、水冷机、集尘器和激光切割头组件;

所述第三供电支路包括通过供电线路与断路器Q5电连接的开关电源GS2和与开关电源GS2电连接的微型断路器Q6-1,所述微型断路器Q6-1的输出端为第三供电支路的输出端(200、202)并直连CP2919触摸模组、总线端子模组、激光切割头组件、升降工作台组件和开关控制组件;第三供电支路的输出端串接小型断路器Q13与逆变器电连接,第三供电支路的输出端通过串接触摸启动开关KAO3与CP2919触摸模组电连接。

在上述技术方案中,所述主断路器Q1、第一主断路器Q2、第二主断路器Q3、第三主断路器Q4、断路器Q5、第一断路器Q3-1和第二断路器Q4-1均为3RV60型号的三相交流断路器;

所述微型断路器Q5-1和微型断路器Q6-1为5SY5220-7CC型号的2通道直流微型断路器;所述第一微型断路器Q10、第三微型断路器Q7和第四微型断路器Q8均为5SY6203-7CC型号的2通道微型断路器；所述单路断路器Q11为5SY51067CC型号的直流型微型断路器,小型断路器Q13为5SY51017CC型号的小型断路器；所述接触器KM1和第一接触器KM2均为3RT6025-1AN20型号的交流接触器，所述开关电源GS1和开关电源GS2均为魏德米勒电源PROMAX3 。

在上述技术方案中,所述数字量输入模组包括第一EL1809模拟量输入端子、第二EL1809模拟量输入端子、第三EL1809模拟量输入端子、第四EL1809模拟量输入端子和第五EL1809模拟量输入端子;所述第一EL1809模拟量输入端子直连切割启动按钮SB3、切割停止按钮SB4、复位按钮SB5、激光切割头组件、逆变器、水冷机和集尘器;所述第二EL1809模拟量输入端子直连比例阀进到位检测开关SQ7、比例阀退到位检测开关SQF7、比例阀松开检测开关B1和空气检测开关SP1;所述第三EL1809模拟量输入端子直连工作台升到位检测开关SQ4、工作台降到位检测开关SQ2和工作台检测开关B2；所述第四EL1809模拟量输入端子直连升工作台按钮、降工作台按钮、工作台进按钮、工作台退按钮、工作台交互按钮及工作台解锁按钮SB6并用于反馈工作台运动状态；所述第五EL1809模拟量输入端子激光切割头组件并用于反馈激光器信号;所述切割头高度反馈模组为EL3102模拟量输入端子,且所述EL3102模拟量输入端子与逆变器直连。

在上述技术方案中,所述数字量输出模组包括第一EL2809数字量输出模块、第二EL2809数字量输出模块、第三EL2809数字量输出模块、第四EL2809数字量输出模块和EL2008数字量输出模块;其中,所述第一EL2809数字量输出模块直连所述照明开关KA06和激光光闸控制继电器KA08、所述第一EL2809数字量输出模块还直连激光切割头组件、逆变器及集尘器;所述第二EL2809数字量输出模块直连多个风道开关阀;所述第三EL2809数字量输出模块直连第一变频器正转继电器KA11、第一变频器反转继电器KA12、第一变频器速度控制开关KA13、第二变频器正转继电器KA14、第二变频器反转继电器KA15、第二变频器速度控制开关KA16和变频器复位开关KA17;所述第四EL2809数字量输出模块直连激光切割头组件；所述EL2008数字量输出模块直连比例阀控制电磁阀Y18;所述PWM控制模组为EL2502数字量输出模块;所述推拉控制模组为EL2262数字量输出模块,且所述EL2502数字量模块和EL2262数字量输出模块通过串接激光光闸控制继电器KA08与激光切割头组件电连接;所述切割头调焦功率控制模组为EL4002数字量AO模块,且所述EL4002数字量AO模块与激光切割头组件电连接;所述I/O模块为EL9011倍福功能端子模块;

三个倍福总线耦合器分别为第一EK1100耦合器、第二EK1100耦合器和第三EK1100耦合器;其中,第一EK1100耦合器和第二EK1000耦合器耦合PWM控制模组、推拉控制模组、第一EL1809数字量输入端子、第四EL1809数字量输入端子、第五EL1809数字量输入端子、切割头高度反馈模组、第一EL2809数字量输出模块、第四EL2809数字量输出模块和切割头高度反馈模组,且第一EK1100耦合器通过以太网电缆电连接倍福主机、X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器，所述第二EK1100耦合器通过以太网电缆电气连接比例阀;第三EK1100耦合器耦合第二EL1809数字量输入端子、第三EL1809数字量输入端子、第二EL2809数字量输出模块、第三EL2809数字量输出模块和EL2008数字量输出模块,且第三EK1100耦合器通过以太网电缆耦合Z轴伺服驱动器。

在上述技术方案中,所述限位开关组件包括X轴参考点开关SQF1、X轴正限位开关SQX+、X轴负限位开关SQX-、Y轴参考点开关SQF2、Y轴正限位开关SQY+、Y轴负限位开关SQY-和Z轴参考点开关SQF3;还包括由Z轴正限位开关SQZ+和继电器KA52组成的Z轴正限位支路和由Z轴负限位开关SQZ-和继电器KA53组成的Z轴负限位支路；所述X轴参考点开关SQF1、X轴正限位开关SQX+和X轴负限位开关SQX-一端电连接I/O电源供电支路的一输出端，另一端电连接X轴伺服驱动器;所述Y轴参考点开关SQF2、Y轴正限位开关SQY+和Y轴负限位开关SQY-一端电连接I/O电源供电支路的一输出端,另一端电连接Y轴伺服驱动器；所述Z轴参考点开关SQF3、Z轴正限位支路和Z轴负限位支路一端电连接I/O电源供电支路的一输出端,另一端电连接Z轴伺服驱动器。

在上述技术方案中,所述开关组件还包括急停开关SB1,急停开关SB1一端电连接I/O电源供电支路的输出端,另一端串联急停开关SB2、急停开关SB7和急停开关SB8后电连接三并联的继电器。

在上述技术方案中,所述X轴伺服驱动器为AX5140-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述X轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机，且X轴伺服驱动器通过ZK4500-8027-0150型号的伺服混合电缆电连接AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机；所述Y轴伺服驱动器为AX5118-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述Y轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8553-0P1A-0000型号的同步伺服电机,且Y轴伺服驱动器通过ZK4500-8024-0180型号的伺服混合电缆电连接AM8553-0P1A-0000型号的同步伺服电机;所述Z轴伺服驱动器为AX5103-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述Z轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8532-0D11-0000型号的同步伺服电机,且Z轴伺服驱动器通过ZK4500-8022-0180型号的伺服混合电缆电连接AM8532-0D11-0000型号的同步伺服电机;所述U轴伺服驱动器为AX5140-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述U轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机,且U轴伺服驱动器通过ZK4500-8027-0150型号的伺服混合电缆电连接AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机。

在上述技术方案中,所述逆变器为EG8030型号的逆变器,所述升降电机为直流无刷电机M1,且与所述升降电机电连接的第一变频器为VFD25AMS43ANSAA型号的变频器,所述进退电机为步进电机M2,且与所述进退电机电连接的第二变频器为VDF13AMS43ANSAA型号的变频器。

在上述技术方案中,所述激光切割头组件为普雷茨特ProCutter切割头,所述比例阀为HOERBIGER阀。

本实用新型的有益效果是:本实用新型采用C6640工业电脑控制总线端子模组，并配合开关控制组件和限位开关组件而对X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器进行控制并传动匹配伺服电机动作而传动激光切割头组件移动和旋转，配合C6640工业电脑控制变频器、升降电机、进退电机和比例阀而控制升降工作台工作，匹配自动完成切板；本实用新型的精度高,电能损耗小，提高生产效率；本实用新型操作方便，使用效果好。

附图说明

图1是本实用新型主供电模块的电路原理图;

图2是本实用新型主供电模块与倍福主机的连接示意图；

图3是本实用新型主供电模块与触摸模组的连接示意图；

图4是本实用新型第二供电支路与电柜排气扇及照明灯的电气连接示意图；

图5是本实用新型总线端子模块的电气连接示意图；

图6是本实用新型数字量输入模块的电气连接示意图；

图7是本实用新型的数字量输出模块的电气示意图；

图8是本实用新型PWM控制模组、推拉控制模组、切割头高度反馈模组、切割头调焦功率控制模组的电气连接示意图；

图9是本实用新型限位开关组件的电气连接示意图；

图10是本实用新型开关控制组件的电气连接示意图；

图11是本实用新型各轴伺服驱动器的电气连接示意图；

图12是本实用新型各轴伺服驱动器与伺服电机的电气连接示意图；

图13是本实用新型升降电机与第一变频器的电气连接示意图；

图14是本实用新型进退电机与第二变频器电气连接以及比例阀示意图；

图15是本实用新型激光切割头组件的局部电气连接示意图；

图16是本实用新型激光切割头组件的另一局部电气连接示意图

图17是本实用新型水冷机的接线图；

图18是本实用新型集尘器的接线图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

附图1-18实例了本实用新型的一种具体实施例,具体为一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统的具体实施例,它包括:

主供电模块,包括与供电线路电连接的主断路器Q1和断路器Q5;断路器Q5通过由供电线路、第一断路器Q3-1和接触器KM1组成的第一供电支路与X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器电连接;断路器Q5配合供电线路、第二断路器Q4-1和逆变变压器T1组成第二供电支路并电连接倍福主机;断路器Q5配合供电线路、开关电源（GS1、GS2）和微型断路器(Q5-1、Q6-1)组成I/O电源供电支路和第三供电支路,I/O电源供电支路与X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、开关控制组件、限位开关组件、总线端子模组、水冷机、集尘器和激光切割头组件电连接,第三供电支路电连接CP2919触摸模组、总线端子模组、激光切割头组件、升降工作台组件和开关控制组件;断路器Q2配合供电线路、第三断路器Q18和第一接触器KM2组成第四供电支路并电连接升降工作台组件的第一变频器(VFD1)、第二变频器(VFD2)、与第一变频器(VFD1)电连接的升降电机M1和与第二变频器(VFD2)电连接的进退电机M2；

倍福主机,包括C6640工业电脑,所述C6640工业电脑通过USB电缆线(USB1)和DVI连接器（DVI）电连接CP2919触摸模组和通过以太网电缆线(EC1)电连接总线端子模组；

总线端子模组,包括通过三个倍福总线耦合器耦合的数字量输入模组、数字量输出模组、PWM控制模组、推拉控制模组、切割头高度反馈模组、切割头调焦功率控制模组和I/O模块;其中,倍福总线耦合器通过以太网电缆线（EC1\EC2\EC3\EC4）电连接倍福主机(EC1)、X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器(连接各轴驱动器的是EC2与EC4,且各轴伺服驱动器通过以太网电缆串联,也就是一伺服驱动器的输出连接另一伺服驱动器的输入)和升降工作台组件（EC3）;切割头调焦功率控制模组电连接激光切割头组件并对其激光器的功率进行控制;切割头高度反馈模组与激光切割头组件的逆变器电连接并反馈激光切割头组件的切割头(ProCutter)的高度;推拉控制模组和PWM控制模组均与激光切割头组件电连接并配合对切割头安全回路进行控制;数字量输出模组则与逆变器(EG8030)、激光切割头组件、风道模块和升降工作台组件的第一变频器(VFD1)、第二变频器(VFD2)电连接;数字量输入模组则与逆变器(EG8030)、激光切割头组件、水冷机、集尘器和升降工作台组件电气连接; 在本实施例中,激光切割头组件包括逆变器(EG8030)、激光切割头（ProCutter）、ProCutter I/O板以及激光器控制板,且激光切割头（ProCutter）、ProCutter I/O板以及激光器控制板集成为普雷茨特ProCutter切割头模组;

升降工作台组件还包括通过以太网电缆(EC3)与Z轴伺服驱动器电气连接的比例阀H1,比例阀H1配合升降电机M1和进退电机M2而传动工作台升降及进退;所述比例阀H1为HOERBIGER阀；在本实施例中,所述升降电机为M1直流无刷电机M1,且与所述升降电机M1电连接的第一变频器VFD1为VFD25AMS43ANSAA型号的变频器,所述进退电机M2为步进电机M2,且与所述进退电机M2电连接的第二变频器VFD2为VDF13AMS43ANSAA型号的变频器;

开关控制组件,电连接倍福主机、CP2919触摸模组和总线端子模组;限位开关组件则电连接X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器;X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器均通过伺服混合电缆电连接匹配的伺服电机。

在本实施例中,所述供电线路为三相四线制（分别为L1、L2、L3、PE）;所述主断路器Q1还通过供电线路配合第一主断路器Q2、第二主断路器Q3和第三主断路器Q4分别组成第一主供电支路(U11、V11、W11、PE)、第二主供电支路(U12、V12、W12、PE)和第三主供电支路(U13、V13、W13、PE), 第二主供电支路(U12、V12、W12、PE)和第三主供电支路(U13、V13、W13、PE)分别电连接水冷机和集尘器并为其供电;所述主断路器Q1输入端通过供电线路的三相线（L1、L2、L3）与市电网电连接,其输出端通过供电线路的三相线(U、V、W)与断路器Q5、第一主断路器Q2、第二主断路器Q3和第三主断路器Q4的输入端电连接;所述第二供电支路（L、N）的输出端与倍福主机之间串接有第一微型断路器Q10和开关控制组件的主机开关KA02;所述第二供电支路的输出端（L、N）通过串接第三微型断路器Q7和第四微型断路器Q8分别电连接电柜排气扇(FAN1-FAN4)和插线板K413-1;所述第二供电支路的输出端（L、N）还通过串接单路断路器Q11和照明开关KA06与箱体照明灯(EL1-EL3)电连接;所述I/O电源供电支路包括通过供电线路(W01、V01、U01)与断路器Q5电连接的开关电源GS1和与开关电源GS1电连接的微型断路器Q5-1,所述微型断路器Q5-1的输出端为I/O电源供电支路的输出端（100、101）并直连 X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、开关控制组件、限位开关组件、总线端子模组、水冷机、集尘器和激光切割头组件;在本实施例中，所述第三供电支路包括通过供电线路(W01、V01、U01)与断路器Q2电连接的开关电源GS2和与开关电源GS2电连接的微型断路器Q6-1,所述微型断路器Q6-1的输出端为第三供电支路的输出端（200、202），第三供电支路的输出端（200、202）并直连CP2919触摸模组、总线端子模组、激光切割头组件、升降工作台组件和开关控制组件;第三供电支路的输出端（200、202）串接小型断路器Q13与逆变器（(EG8030)）电连接,第三供电支路的输出端（200、202）通过串接触摸启动开关KAO3与CP2919触摸模组电连接;在本实施例中,所述主断路器Q1、第一主断路器Q2、第二主断路器Q3、第三主断路器Q4、断路器Q5、第一断路器Q3-1和第二断路器Q4-1均为3RV60型号的三相交流断路器; 所述微型断路器Q5-1和微型断路器Q6-1为5SY5220-7CC型号的2通道直流微型断路器;所述第一微型断路器Q10、第三微型断路器Q7和第四微型断路器Q8均为5SY6203-7CC型号的2通道微型断路器；所述单路断路器Q11为5SY51067CC型号的直流型微型断路器,小型断路器Q13为5SY51017CC型号的小型断路器；所述接触器KM1和第一接触器KM2均为3RT6025-1AN20型号的交流接触器，所述开关电源GS1和开关电源GS2均为魏德米勒电源PRO MAX3 。

在本实施例中,所述数字量输入模组包括第一EL1809模拟量输入端子、第二EL1809模拟量输入端子、第三EL1809模拟量输入端子、第四EL1809模拟量输入端子和第五EL1809模拟量输入端子;所述第一EL1809模拟量输入端子直连切割启动按钮SB3、切割停止按钮SB4、复位按钮SB5、激光切割头组件、逆变器(EG88030)、水冷机和集尘器;所述第二EL1809模拟量输入端子直连比例阀进到位检测开关SQ7、比例阀退到位检测开关SQF7、比例阀松开检测开关B1和空气检测开关SP1;所述第三EL1809模拟量输入端子直连工作台升到位检测开关SQ4、工作台降到位检测开关SQ2和工作台检测开关B2；所述第四EL1809模拟量输入端子直连升工作台按钮(SB12、SB13)、降工作台按钮（SB14、SB15）、工作台进按钮（SB16、SB17）、工作台退按钮（SB18、SB19）、工作台交互按钮（SB20、SB21）及工作台解锁按钮SB6并用于反馈工作台运动状态；所述第五EL1809模拟量输入端子激光切割头组件并用于反馈激光器信号;所述切割头高度反馈模组为EL3102模拟量输入端子,且所述EL3102模拟量输入端子与逆变器直连;在本实施例中,所述数字量输出模组包括第一EL2809数字量输出模块、第二EL2809数字量输出模块、第三EL2809数字量输出模块、第四EL2809数字量输出模块和EL2008数字量输出模块;其中,所述第一EL2809数字量输出模块直连所述照明开关KA06和激光光闸控制继电器KA08、所述第一EL2809数字量输出模块还直连激光切割头组件、逆变器(EG830)及集尘器;所述第二EL2809数字量输出模块直连多个风道开关阀(Y1-Y8);所述第三EL2809数字量输出模块直连第一变频器正转继电器KA11、第一变频器反转继电器KA12、第一变频器速度控制开关KA13、第二变频器正转继电器KA14、第二变频器反转继电器KA15、第二变频器速度控制开关KA16和变频器复位开关KA17;所述第四EL2809数字量输出模块直连激光切割头组件；所述EL2008数字量输出模块直连比例阀控制电磁阀Y18;所述PWM控制模组为EL2502数字量输出模块;所述推拉控制模组为EL2262数字量输出模块,且所述EL2502数字量模块和EL2262数字量输出模块通过串接激光光闸控制继电器KA08与激光切割头组件电连接;所述切割头调焦功率控制模组为EL4002数字量AO模块,且所述EL4002数字量AO模块与激光切割头组件电连接(Y1-Y8);所述I/O模块为EL9011倍福功能端子模块;

三个倍福总线耦合器分别为第一EK1100耦合器、第二EK1100耦合器和第三EK1100耦合器;其中,

第一EK1100耦合器和第二EK1000耦合器耦合PWM控制模组、推拉控制模组、第一EL1809数字量输入端子、第四EL1809数字量输入端子、第五EL1809数字量输入端子、切割头高度反馈模组、第一EL2809数字量输出模块、第四EL2809数字量输出模块和切割头高度反馈模组,且第一EK1100耦合器通过以太网电缆(EC1)电连接倍福主机、X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器，所述第二EK1100耦合器通过以太网电缆（EC3）电气连接比例阀H1;

第三EK1100耦合器耦合第二EL1809数字量输入端子、第三EL1809数字量输入端子、第二EL2809数字量输出模块、第三EL2809数字量输出模块和EL2008数字量输出模块,且第三EK1100耦合器通过以太网电缆（EC4）耦合Z轴伺服驱动器。

在本实施例中,所述限位开关组件包括X轴参考点开关SQF1、X轴正限位开关SQX+、X轴负限位开关SQX-、Y轴参考点开关SQF2、Y轴正限位开关SQY+、Y轴负限位开关SQY-和Z轴参考点开关SQF3;还包括由Z轴正限位开关SQZ+和继电器KA52组成的Z轴正限位支路和由Z轴负限位开关SQZ-和继电器KA53组成的Z轴负限位支路；所述X轴参考点开关SQF1、X轴正限位开关SQX+和X轴负限位开关SQX-一端电连接I/O电源供电支路的一输出端，另一端电连接X轴伺服驱动器;

所述Y轴参考点开关SQF2、Y轴正限位开关SQY+和Y轴负限位开关SQY-一端电连接I/O电源供电支路的一输出端(100、102),另一端电连接Y轴伺服驱动器；

所述Z轴参考点开关SQF3、Z轴正限位支路和Z轴负限位支路一端电连接I/O电源供电支路的一输出端(100、102),另一端电连接Z轴伺服驱动器。

在本实施例中,所述开关组件还包括急停开关SB1,急停开关SB1一端电连接I/O电源供电支路的输出端(100、102),另一端串联急停开关SB2、急停开关SB7和急停开关SB8后电连接三并联的继电器(KA04、KA05、KA18)。

在本实施例中,所述X轴伺服驱动器为AX5140-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述X轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机，且X轴伺服驱动器通过ZK4500-8027-0150型号的伺服混合电缆电连接AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机；所述Y轴伺服驱动器为AX5118-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述Y轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8553-0P1A-0000型号的同步伺服电机,且Y轴伺服驱动器通过ZK4500-8024-0180型号的伺服混合电缆电连接AM8553-0P1A-0000型号的同步伺服电机;所述Z轴伺服驱动器为AX5103-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述Z轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8532-0D11-0000型号的同步伺服电机,且Z轴伺服驱动器通过ZK4500-8022-0180型号的伺服混合电缆电连接AM8532-0D11-0000型号的同步伺服电机;所述U轴伺服驱动器为AX5140-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述U轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机,且U轴伺服驱动器通过ZK4500-8027-0150型号的伺服混合电缆电连接AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机;在本实施例中，所述逆变器为EG8030型号的逆变器。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型,故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰,均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,其特征在于,包括:

主供电模块,包括与供电线路电连接的主断路器Q1和断路器Q5;断路器Q5通过由供电线路、第一断路器Q3-1和接触器KM1组成的第一供电支路与X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器电连接;断路器Q5配合供电线路、第二断路器Q4-1和逆变变压器T1组成第二供电支路并电连接倍福主机;断路器Q5配合供电线路、开关电源和微型断路器组成I/O电源供电支路和第三供电支路,I/O电源供电支路与X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、开关控制组件、限位开关组件、总线端子模组、水冷机、集尘器和激光切割头组件电连接,第三供电支路电连接CP2919触摸模组、总线端子模组、激光切割头组件、升降工作台组件和开关控制组件；

断路器Q2配合供电线路、第三断路器Q18和第一接触器KM2组成第四供电支路并电连接升降工作台组件的第一变频器、第二变频器、与第一变频器电连接的升降电机和与第二变频器电连接的进退电机；

倍福主机,包括C6640工业电脑,所述C6640工业电脑通过USB电缆线和DVI连接器电连接CP2919触摸模组和通过以太网电缆线电连接总线端子模组；

总线端子模组,包括通过三个倍福总线耦合器耦合的数字量输入模组、数字量输出模组、PWM控制模组、推拉控制模组、切割头高度反馈模组、切割头调焦功率控制模组和I/O模块;其中,

倍福总线耦合器通过以太网电缆线电连接倍福主机、X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器;切割头调焦功率控制模组电连接激光切割头组件并对其激光器的功率进行控制;切割头高度反馈模组与激光切割头组件的逆变器电连接并反馈激光切割头组件的切割头的高度;推拉控制模组和PWM控制模组均与激光切割头组件电连接并配合对切割头安全回路进行控制;数字量输出模组则与逆变器、激光切割头组件、风道模块和升降工作台组件的第一变频器、第二变频器电连接;数字量输入模组则与逆变器、激光切割头组件、水冷机、集尘器和升降工作台组件电气连接;

升降工作台组件还包括通过以太网电缆与Z轴伺服驱动器电气连接的比例阀,比例阀配合升降电机和进退电机而传动工作台工作;

开关控制组件电连接倍福主机、CP2919触摸模组和总线端子模组;限位开关组件则电连接X轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器;X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器均通过伺服混合电缆电连接匹配的伺服电机。

2.根据权利要求1所述的一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,其特征在于,所述供电线路为三相四线制;所述主断路器Q1还通过供电线路配合第一主断路器Q2、第二主断路器Q3和第三主断路器Q4分别组成第一主供电支路、第二主供电支路和第三主供电支路, 第二主供电支路和第三主供电支路分别电连接水冷机和集尘器并为其供电；

所述主断路器Q1输入端通过供电线路的三相线与市电网电连接,其输出端通过供电线路的三相线与断路器Q5、第一主断路器Q2、第二主断路器Q3和第三主断路器Q4的输入端电连接;

所述第二供电支路的输出端与倍福主机之间串接有第一微型断路器Q10和开关控制组件的主机开关KA02;所述第二供电支路的输出端通过串接第三微型断路器Q7和第四微型断路器Q8分别电连接电柜排气扇和插线板;所述第二供电支路的输出端还通过串接单路断路器Q11和照明开关KA06与箱体照明灯电连接；

所述I/O电源供电支路包括通过供电线路与断路器Q5电连接的开关电源GS1和与开关电源GS1电连接的微型断路器Q5-1,所述微型断路器Q5-1的输出端为I/O电源供电支路的输出端并直连 X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器、Z轴伺服驱动器、开关控制组件、限位开关组件、总线端子模组、水冷机、集尘器和激光切割头组件;

所述第三供电支路包括通过供电线路与断路器Q5电连接的开关电源GS2和与开关电源GS2电连接的微型断路器Q6-1,所述微型断路器Q6-1的输出端为第三供电支路的输出端并直连CP2919触摸模组、总线端子模组、激光切割头组件、升降工作台组件和开关控制组件;第三供电支路的输出端串接小型断路器Q13与逆变器电连接,第三供电支路的输出端通过串接触摸启动开关KAO3与CP2919触摸模组电连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,其特征在于,所述主断路器Q1、第一主断路器Q2、第二主断路器Q3、第三主断路器Q4、断路器Q5、第一断路器Q3-1和第二断路器Q4-1均为3RV60型号的三相交流断路器;

所述微型断路器Q5-1和微型断路器Q6-1为5SY5220-7CC型号的2通道直流微型断路器;所述第一微型断路器Q10、第三微型断路器Q7和第四微型断路器Q8均为5SY6203-7CC型号的2通道微型断路器；

所述单路断路器Q11为5SY51067CC型号的直流型微型断路器,小型断路器Q13为5SY51017CC型号的小型断路器；

所述接触器KM1和第一接触器KM2均为3RT6025-1AN20型号的交流接触器，所述开关电源GS1和开关电源GS2均为魏德米勒电源PRO MAX3 。

4.根据权利要求3所述的一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,其特征在于,

所述数字量输入模组包括第一EL1809模拟量输入端子、第二EL1809模拟量输入端子、第三EL1809模拟量输入端子、第四EL1809模拟量输入端子和第五EL1809模拟量输入端子;

所述第一EL1809模拟量输入端子直连切割启动按钮SB3、切割停止按钮SB4、复位按钮SB5、激光切割头组件、逆变器、水冷机和集尘器;

所述第二EL1809模拟量输入端子直连比例阀进到位检测开关SQ7、比例阀退到位检测开关SQF7、比例阀松开检测开关B1和空气检测开关SP1;

所述第三EL1809模拟量输入端子直连工作台升到位检测开关SQ4、工作台降到位检测开关SQ2和工作台检测开关B2；

所述第四EL1809模拟量输入端子直连升工作台按钮、降工作台按钮、工作台进按钮、工作台退按钮、工作台交互按钮及工作台解锁按钮SB6并用于反馈工作台运动状态；

所述第五EL1809模拟量输入端子激光切割头组件并用于反馈激光器信号;

所述切割头高度反馈模组为EL3102模拟量输入端子,且所述EL3102模拟量输入端子与逆变器直连。

5.根据权利要求4所述的一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,其特征在于,所述数字量输出模组包括第一EL2809数字量输出模块、第二EL2809数字量输出模块、第三EL2809数字量输出模块、第四EL2809数字量输出模块和EL2008数字量输出模块;其中,所述第一EL2809数字量输出模块直连所述照明开关KA06和激光光闸控制继电器KA08、所述第一EL2809数字量输出模块还直连激光切割头组件、逆变器及集尘器;所述第二EL2809数字量输出模块直连多个风道开关阀；所述第三EL2809数字量输出模块直连第一变频器正转继电器KA11、第一变频器反转继电器KA12、第一变频器速度控制开关KA13、第二变频器正转继电器KA14、第二变频器反转继电器KA15、第二变频器速度控制开关KA16和变频器复位开关KA17;所述第四EL2809数字量输出模块直连激光切割头组件;所述EL2008数字量输出模块直连比例阀控制电磁阀Y18;所述PWM控制模组为EL2502数字量输出模块;所述推拉控制模组为EL2262数字量输出模块,且所述EL2502数字量模块和EL2262数字量输出模块通过串接激光光闸控制继电器KA08与激光切割头组件电连接;所述切割头调焦功率控制模组为EL4002数字量AO模块,且所述EL4002数字量AO模块与激光切割头组件电连接；所述I/O模块为EL9011倍福功能端子模块;

三个倍福总线耦合器分别为第一EK1100耦合器、第二EK1100耦合器和第三EK1100耦合器;其中,第一EK1100耦合器和第二EK1000耦合器耦合PWM控制模组、推拉控制模组、第一EL1809数字量输入端子、第四EL1809数字量输入端子、第五EL1809数字量输入端子、切割头高度反馈模组、第一EL2809数字量输出模块、第四EL2809数字量输出模块和切割头高度反馈模组,且第一EK1100耦合器通过以太网电缆电连接倍福主机、X轴伺服驱动器、U轴伺服驱动器、Y轴伺服驱动器和Z轴伺服驱动器，所述第二EK1100耦合器通过以太网电缆电气连接比例阀;第三EK1100耦合器耦合第二EL1809数字量输入端子、第三EL1809数字量输入端子、第二EL2809数字量输出模块、第三EL2809数字量输出模块和EL2008数字量输出模块,且第三EK1100耦合器通过以太网电缆耦合Z轴伺服驱动器。

6.根据权利要求5所述的一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,其特征在于,所述限位开关组件包括X轴参考点开关SQF1、X轴正限位开关SQX+、X轴负限位开关SQX-、Y轴参考点开关SQF2、Y轴正限位开关SQY+、Y轴负限位开关SQY-和Z轴参考点开关SQF3;还包括由Z轴正限位开关SQZ+和继电器KA52组成的Z轴正限位支路和由Z轴负限位开关SQZ-和继电器KA53组成的Z轴负限位支路；所述X轴参考点开关SQF1、X轴正限位开关SQX+和X轴负限位开关SQX-一端电连接I/O电源供电支路的一输出端，另一端电连接X轴伺服驱动器；

所述Y轴参考点开关SQF2、Y轴正限位开关SQY+和Y轴负限位开关SQY-一端电连接I/O电源供电支路的一输出端,另一端电连接Y轴伺服驱动器；

所述Z轴参考点开关SQF3、Z轴正限位支路和Z轴负限位支路一端电连接I/O电源供电支路的一输出端,另一端电连接Z轴伺服驱动器。

7.根据权利要求6所述的一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,其特征在于,所述开关组件还包括急停开关SB1,急停开关SB1一端电连接I/O电源供电支路的输出端,另一端串联急停开关SB2、急停开关SB7和急停开关SB8后电连接三并联的继电器。

8.根据权利要求7所述的一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,其特征在于,所述X轴伺服驱动器为AX5140-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述X轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机，且X轴伺服驱动器通过ZK4500-8027-0150型号的伺服混合电缆电连接AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机；

所述Y轴伺服驱动器为AX5118-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述Y轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8553-0P1A-0000型号的同步伺服电机,且Y轴伺服驱动器通过ZK4500-8024-0180型号的伺服混合电缆电连接AM8553-0P1A-0000型号的同步伺服电机;

所述Z轴伺服驱动器为AX5103-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述Z轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8532-0D11-0000型号的同步伺服电机,且Z轴伺服驱动器通过ZK4500-8022-0180型号的伺服混合电缆电连接AM8532-0D11-0000型号的同步伺服电机;

所述U轴伺服驱动器为AX5140-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述U轴伺服驱动器电连接的伺服电机为AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机,且U轴伺服驱动器通过ZK4500-8027-0150型号的伺服混合电缆电连接AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机。

9.根据权利要求7所述的一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,其特征在于,所述逆变器为EG8030型号的逆变器,所述升降电机为直流无刷电机M1,且与所述升降电机电连接的第一变频器为VFD25AMS43ANSAA型号的变频器,所述进退电机为步进电机M2,且与所述进退电机电连接的第二变频器为VDF13AMS43ANSAA型号的变频器。

10.根据权利要求9所述的一种具有升降工作台的激光切板机的控制系统,其特征在于,所述激光切割头组件为普雷茨特ProCutter切割头，所述比例阀为HOERBIGER阀。

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