CN210500646U - 一种木工加工中心的多轴伺服控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种木工加工中心的多轴伺服控制装置，其能够更精准的定位加工位置，增加加工精度，加快加工效率，节约加工成本，该多轴伺服控制装置包括上位机、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第三伺服驱动器、第四伺服驱动器、以及木工加工中心系统的输入模块和输出模块，输入模块的输出端电连接至输出模块的输入端，输出模块的输出端电连接至第四伺服驱动器的输入端，第一伺服驱动器依次串联至第四伺服驱动器，第一伺服驱动器的输出端电连接至上位机，上位机、伺服驱动器、输入模块和输出模块通过总线连接，第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第三伺服驱动器、第四伺服驱动器内设置有绝对值编码器。

Description

一种木工加工中心的多轴伺服控制装置

技术领域

本实用新型涉及木工加工领域，具体而言，涉及一种木工加工中心的多轴伺服控制装置。

背景技术

数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心按照主轴加工时的空间位置分类有：卧式和立式加工中心。按工艺用途分类有：镗铣加工中心，复合加工中心。按功能特殊分类有：单工作台、双工作台和多工作台加工中心。单轴、双轴、三轴及可换主轴箱的加工中心等。

但是在现有技术中，传统的木工加工中心多轴伺服控制装置连接复杂，控制逻辑繁琐，位置不是很精确，加工效率不高，机床开机时需要重复确定机床原点，不能更精准的定位加工位置、增加加工精度、加快加工效率、节约加工成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种木工加工中心的多轴伺服控制装置，其能够更精准的定位加工位置，增加加工精度，加快加工效率，节约加工成本。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种木工加工中心的多轴伺服控制装置，该多轴伺服控制装置包括上位机、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第三伺服驱动器、第四伺服驱动器、以及木工加工中心系统的输入模块和输出模块，输入模块的输出端电连接至输出模块的输入端，输出模块的输出端电连接至第四伺服驱动器的输入端，第四伺服驱动器的输出端电连接至第三伺服驱动器的输入端，第三伺服驱动器的输出端电连接至第二伺服驱动器的输入端，第二伺服驱动器的输出端电连接至第一伺服驱动器的输入端，第一伺服驱动器的输出端电连接至上位机，上位机、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第三伺服驱动器、第四伺服驱动器、输入模块和输出模块通过总线连接，第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第三伺服驱动器、第四伺服驱动器内设置有绝对值编码器。

在本实用新型的较佳实施例中，上述木工加工中心系统为半闭环控制系统。

在本实用新型的较佳实施例中，上述绝对值编码器包括编码器电池，编码器电池与绝对值编码器电性连接。

在本实用新型的较佳实施例中，上述第四伺服驱动器和第三伺服驱动器分别电连接至木工加工中心的第一X轴移动件和第二X轴移动件。

在本实用新型的较佳实施例中，上述第二伺服驱动器电连接至木工加工中心的Y轴移动件。

在本实用新型的较佳实施例中，上述第一伺服驱动器电连接至木工加工中心的Z轴移动件。

在本实用新型的较佳实施例中，上述第一X轴移动件和第二X轴移动件、Y轴移动件、Z轴移动件均设置在木工加工中心的机架上并连接至木工加工中心的刀库。

在本实用新型的较佳实施例中，上述机架上还设置有吸尘件，吸尘件位于刀库的正上方。

本实用新型实施例的有益效果是：在本实用新型中的多轴伺服控制装置采用总线控制连接上位机、4个伺服驱动器和输入输出模块，结构得到优化，连线简单，各站点之间只要一根隔离网络线就可以实现数据交换，比传统的RS232、RS485通讯传输数据速度更快，连接更简单。伺服控制装置使用了绝对值编码器，和传统的增量式编码器相比位置更精确，而且普通的伺服装置系统断电之后必须回原点，而这个伺服驱动装置可以在断电后记忆所在位置，上电后可继续使用，不必回原点。同时伺服控制装置设置有第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第三伺服驱动器、第四伺服驱动器，分别对X、Y、Z轴伺服驱动进行控制，输出既定脉冲，到达指定的加工位置，比传统的伺服系统精度更高，加工效率更快。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的多轴伺服控制装置连接结构示意图；

图标：100-上位机；200-第一伺服驱动器；300-第二伺服驱动器；400-第三伺服驱动器；500-第四伺服驱动器；600-输入模块；700-输出模块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

在现有技术中，传统的木工加工中心多轴伺服控制装置连接复杂，控制逻辑繁琐，位置不是很精确，加工效率不高，机床开机时需要重复确定机床原点，基于此，本实施例为了能更精准的定位加工位置，增加加工精度，加快加工效率，节约加工成本，提供一种新型的多轴伺服控制装置，其具体结构见下：

请参见图1，本实施例提供一种木工加工中心的多轴伺服控制装置，该多轴伺服控制装置包括上位机100、第一伺服驱动器200、第二伺服驱动器300、第三伺服驱动器400、第四伺服驱动器500、以及木工加工中心系统的输入模块600和输出模块700，输入模块600的输出端电连接至输出模块700的输入端，输出模块700的输出端电连接至第四伺服驱动器500的输入端，第四伺服驱动器500的输出端电连接至第三伺服驱动器400的输入端，第三伺服驱动器400的输出端电连接至第二伺服驱动器300的输入端，第二伺服驱动器300的输出端电连接至第一伺服驱动器200的输入端，第一伺服驱动器200的输出端电连接至上位机100，上位机100、第一伺服驱动器200、第二伺服驱动器300、第三伺服驱动器400、第四伺服驱动器500、输入模块600和输出模块700通过总线连接，第一伺服驱动器200、第二伺服驱动器300、第三伺服驱动器400、第四伺服驱动器500内设置有绝对值编码器。

在本实施例中的伺服控制装置依靠总线控制，通过隔离网络线与上位机100连接，实现对X、Y、Z轴的位置、速度控制，并且也可读取伺服或监控伺服状态。传统的RS485最快速度是10M/S，而此伺服装置最快速度是20M/S，速度更快，隔离网线能更好的保护数据包不容易丢失，而传统的RS232、RS485都比较容易丢失数据包，整套装置使用隔离网络线贯通，一目了然，连接简单方便。

在本实用新型的较佳实施例中，上述木工加工中心系统为半闭环控制系统。在本实施例中的木工伺服控制装置用的是半闭环控制，并且运用了绝对值编码器，相比较与传统的增量式编码器能更精确的记录位置信息。

在本实用新型的较佳实施例中，上述绝对值编码器包括编码器电池，编码器电池与绝对值编码器电性连接。本实施例中的绝对值编码器自带了电池盒，能够保证伺服驱动器在断电后还能持续工作不受影响，而且在任何时刻都将依据它内置的坐标系统不间断的记录马达位置，不会因为断电后位置被移动而无法得知其真实位置。而传统的伺服驱动器在断电之后就必须回一次原点确定其真实位置。

在本实用新型的较佳实施例中，上述第四伺服驱动器500和第三伺服驱动器400分别电连接至木工加工中心的第一X轴移动件和第二X轴移动件。

在本实用新型的较佳实施例中，上述第二伺服驱动器300电连接至木工加工中心的Y轴移动件。

在本实用新型的较佳实施例中，上述第一伺服驱动器200电连接至木工加工中心的Z轴移动件。

在本实用新型的较佳实施例中，上述第一X轴移动件和第二X轴移动件、Y轴移动件、Z轴移动件均设置在木工加工中心的机架上并连接至木工加工中心的刀库。

在本实用新型的较佳实施例中，上述机架上还设置有吸尘件，吸尘件位于刀库的正上方。

综上所述，在本实用新型中的多轴伺服控制装置采用总线控制连接上位机100、4个伺服驱动器和输入输出模块700，结构得到优化，连线简单，各站点之间只要一根隔离网络线就可以实现数据交换，比传统的RS232、RS485通讯传输数据速度更快，连接更简单。伺服控制装置使用了绝对值编码器，和传统的增量式编码器相比位置更精确，而且普通的伺服装置系统断电之后必须回原点，而这个伺服驱动装置可以在断电后记忆所在位置，上电后可继续使用，不必回原点。同时伺服控制装置设置有第一伺服驱动器200、第二伺服驱动器300、第三伺服驱动器400、第四伺服驱动器500，分别对X、Y、Z轴伺服驱动进行控制，输出既定脉冲，到达指定的加工位置，比传统的伺服系统精度更高，加工效率更快。

本说明书描述了本实用新型的实施例的示例，并不意味着这些实施例说明并描述了本实用新型的所有可能形式。应理解，说明书中的实施例可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。公开的具体结构和功能细节不应当作限定解释，仅仅是教导本领域技术人员以多种形式实施本实用新型的代表性基础。本领域内的技术人员应理解，参考任一附图说明和描述的多个特征可以与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本实用新型的教导一致的特征的多种组合和变型可以根据需要用于特定应用或实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种木工加工中心的多轴伺服控制装置，其特征在于，所述多轴伺服控制装置包括上位机、第一伺服驱动器、第二伺服驱动器、第三伺服驱动器、第四伺服驱动器、以及木工加工中心系统的输入模块和输出模块，所述输入模块的输出端电连接至所述输出模块的输入端，所述输出模块的输出端电连接至所述第四伺服驱动器的输入端，所述第四伺服驱动器的输出端电连接至所述第三伺服驱动器的输入端，所述第三伺服驱动器的输出端电连接至所述第二伺服驱动器的输入端，所述第二伺服驱动器的输出端电连接至所述第一伺服驱动器的输入端，所述第一伺服驱动器的输出端电连接至所述上位机，所述上位机、所述第一伺服驱动器、所述第二伺服驱动器、所述第三伺服驱动器、所述第四伺服驱动器、所述输入模块和所述输出模块通过总线连接，所述第一伺服驱动器、所述第二伺服驱动器、所述第三伺服驱动器、所述第四伺服驱动器内设置有绝对值编码器。

2.根据权利要求1所述的木工加工中心的多轴伺服控制装置，其特征在于，所述木工加工中心系统为半闭环控制系统。

3.根据权利要求1所述的木工加工中心的多轴伺服控制装置，其特征在于，所述绝对值编码器包括编码器电池，所述编码器电池与所述绝对值编码器电性连接。

4.根据权利要求1所述的木工加工中心的多轴伺服控制装置，其特征在于，所述第四伺服驱动器和所述第三伺服驱动器分别电连接至所述木工加工中心的第一X轴移动件和第二X轴移动件。

5.根据权利要求4所述的木工加工中心的多轴伺服控制装置，其特征在于，所述第二伺服驱动器电连接至所述木工加工中心的Y轴移动件。

6.根据权利要求5所述的木工加工中心的多轴伺服控制装置，其特征在于，所述第一伺服驱动器电连接至所述木工加工中心的Z轴移动件。

7.根据权利要求6所述的木工加工中心的多轴伺服控制装置，其特征在于，所述第一X轴移动件和所述第二X轴移动件、所述Y轴移动件、所述Z轴移动件均设置在所述木工加工中心的机架上并连接至所述木工加工中心的刀库。

8.根据权利要求7所述的木工加工中心的多轴伺服控制装置，其特征在于，所述机架上还设置有吸尘件，所述吸尘件位于所述刀库的正上方。

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