CN211102237U - 一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统 - Google Patents

Abstract

本新型公开一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统,包括:主供电模块,电连接Y1轴、Y2轴、X/Z轴伺服驱动器、电柜空调和照明灯、升降电机、进退电机、主控制组件、主控制模块、按钮控制组件、调高调焦组件、电磁阀控制组件、限位开关组件、切割头、安全门锁并供电；主控制模块,包括电连接运动卡控制模块、按钮控制组件、限位开关组件、安全门锁、两变频器和控制面板的PLC控制器；运动卡控制模块,包括与工控器电连接的CNC I/O端子板，CNC I/O端子板电连接Y1轴伺服驱动器、主控制模块、润滑油泵、调高调焦组件、电磁阀控制组件、限位开关组件、激光器、切割头、安全门锁、ESA通讯扩展板及控制面板。

Description

一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统

技术领域

本实用新型涉及激光切割技术领域,特别涉及一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统。

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。大包围、大幅面的激光切割机越来越多被使用到工业生产中。现有的大包围大幅面的激光切割机控制系统的操作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，现有大包围大幅面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，现有大包围大幅面的激光切板机的控制系统存在控制过程慢，且切割头不能自动调焦，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、使用效果好的大包围的带自动调高焦功能的激光切割机控制系统。

为解决上述技术问题,本实用新型采取的技术方案如下:一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统,包括：

主供电模块，包括串接在供电线路上的负荷开关QS1和主断路器QF1,主断路器QF1通过供电线路和第一断路器QF3与DC24V电源PS1或DC24工控电源PS2电连接,DC24V电源PS1电连接Y1轴伺服驱动器、Y2轴伺服驱动器、X/Z轴伺服驱动器、主控制模块、运动卡控制模块、按钮控制组件、调高调焦组件、电磁阀控制组件、限位开关组件、安全门锁、ESA通讯扩展板及控制面板并供电,主断路器QF1与照明灯电连接和电柜空调直连电连接,主断路器QF1通过由供电线路、继电器KA1和第一继电器KA3组成的激光器供电支路与电气连接切割头的激光器电连接并为其供电,主断路器QF1通过供电线路串接第二继电器KA5与润滑油泵电连接,主断路器QF1通过供电线路串接第三继电器KA7和第四继电器KA4电连接与工作台升降电机M1电连接的抱闸器，主断路器QF1通过由供电线路、断路器QF2、滤波器LF1和接触器KM1组成的第一供电支路电连接与工作台升降电机M1和工作台进退电机M2电连接的两变频器并为其供电，主断路器QF1通过由供电线路、断路器QF2、第一滤波器LF2、伺服变压器T1和第一接触器KM2组成的第二供电支路电连接Y1轴伺服驱动器、Y2轴伺服驱动器、X/Z轴伺服驱动器并供电;

主控制模块,包括PLC控制器，所述PLC控制器通过匹配电缆线电连接并统筹控制运动卡控制模块、按钮控制组件、限位开关组件、安全门锁、两变频器和控制面板工作；

运动卡控制模块，包括与工控器电连接的CNC I/O端子板，CNC I/O端子板通过匹配电缆线与Y1轴伺服驱动器、主控制模块、润滑油泵、调高调焦组件、电磁阀控制组件、限位开关组件、激光器、切割头、安全门锁、ESA通讯扩展板及控制面板电连接；

调高调焦组件的调整器和自动调焦器均与切割头连接，且自动调焦器还与激光器和ESA通讯扩展板电连接,Y1轴伺服驱动器通过伺服混合电缆电连接Y1轴电机，Y2轴伺服驱动器通过以太网电缆电连接Y1轴伺服驱动器和通过伺服混合电缆电连接Y2轴电机，X/Z轴伺服驱动器通过以太网电缆电连接Y2轴伺服驱动器且通过伺服混合电缆连接依次串接的X轴电机和Z轴电机。

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五线制；所述负荷开关QS1的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主断路器QF1的输入端电连接;所述第一断路器QF3串接在主断路器QF1与DC24V电源PS1和DC24工控电源PS2电连接的相线S上, 所述DC24V电源PS1或DC24工控电源PS2输入端的另一端口与供电线路的零线N电连接；所述电柜空调的正输入端、负输入端及接地端分别与供电线路的相线R、零线N和地线PE电连接;所述继电器KA1串接在供电线路的相线T上，所述第一继电器KA3的输入端与所述继电器KA1的输出端和供电线路的三相线连接，所述第一继电器KA3的输出端连接激光器；所述第二继电器KA5的输入端与CNC I/O端子板匹配的端口和供电线路的相线S和零线N连接,所述第二继电器KA5的输出端电连接润滑油泵；所述第三继电器KA7串接在供电线路的相线T上，所述第四继电器KA4的输入端与所述第三继电器KA7的输出端和供电线路的相线S和相线T连接，所述第四继电器KA4的输出端连接抱闸器；所述断路器QF2、滤波器LF1和接触器KM1依次串接在主断路器QF1与两变频器电连接的供电线路的三相线上；所述断路器QF2还通过供电线路的三相线串接第一滤波器LF2和伺服变压器T1连接第一接触器KM2，所述第一接触器KM2的输出端与Y1轴伺服驱动器、Y2轴伺服驱动器、X/Z轴伺服驱动器电连接。

在上述技术方案中,所述负荷开关QS1为低压负荷开关,所述主断路器QF1和断路器QF2均为三相低压断路器，所述第一断路器QF3为单相断路器，所述继电器KA1和第三继电器KA7均为具有单组副触点的继电器，所述第二继电器KA5和第四继电器KA4均为具有两组副触点且型号为RXM2LB2BD的继电器，所述第一继电器KA3为具有三组副触点且型号为RXM3AB2BD的继电器，滤波器LF1和第一滤波器LF2均为三相四线电源滤波器,所述DC24V电源PS1和DC24工控电源PS2均为AC220V转直流DC24的开关电源,所述接触器KM1和第一接触器KM2均为三相交流接触器。

在上述技术方案中,所述按钮控制组件包括复位按钮SB2、前急停按钮SB1、第一后急停按钮SB5、第二后急停按钮SB11、维护开关SB4、左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9、左后退按钮SB10、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15；其中，所述复位按钮SB2串联第二接触器KM3和第三接触器KM4与安全继电器KAS的复位端口电连接，第二接触器KM3和第三接触器KM4均为单相交流接触器；所述前急停按钮SB1、第一后急停按钮SB5和第二后急停按键SB5串联连接，且所述前急停按钮SB1背离与第一后急停按钮SB5连接的端电连接DC24V电源PS1正输出端、维护开关SB4的第一开关SB4-1及安全门锁SS的第一门锁开关SS-1，所述第二后急停按钮SB11背离与第一后急停按钮SB5连接的端电连接安全继电器KAS的安全输入端口、PLC控制器的急停端口以及左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9、左后退按钮SB10、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15的一端；所述左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9、左后退按钮SB10、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15的另一端则与PLC控制器匹配端口电连接；所述第一后急停按钮SB5、左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9和左后退按钮SB10安设在左控制面板上，所述第二后急停按钮SB11、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15安设在右控制面板上;所述维护开关SB4的第二开关SB4-2一端连接DC24V电源PS1的正输出端，另一端连接CNC I/O端子板的运行模式输入端口和安全门锁SS的第四门锁开关SS-4；所述安全门锁SS的第二门锁开关SS-2和第三门锁开关SS-4并联，且其一端均电连接DC24V电源PS1的正输出端P24，其另一端分别电连接CNC I/O端子板的门关闭检测端口和门锁定检测端口，所述第四门锁开关SS-4一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端连接CNC I/O端子板的运行模式输入端口。

在上述技术方案中,所述电磁阀控制组件包括氧气电磁阀YV1、模拟量比例阀XS1、氮气电磁阀YV2、气缸缩回电磁阀YV3、比例阀电源控制阀XS2和若干风道控制电磁阀;其中，氧气电磁阀YV1一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端串接第五继电器KA2与DC24V电源PS1的正输出端P24及CNC I/O端子板的输出端口KO2连接；所述模拟量比例阀XS1的正电源端口串接第五继电器KA2和第六继电器KA3后电连接CNC I/O端子板的控制端口DA2+，模拟量比例阀XS1的负电源端口和控制端口分别电连接CNC I/O端子板的控制端口DA2-和CNCI/O端子板的控制端口AD2+;氮气电磁阀YV2一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端串接第六继电器KA3与DC24V电源PS1的正输出端P24及CNC I/O端子板的输出端口KN2连接；比例阀电源控制阀XS2一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端串接第七继电器KA5与DC24V电源PS1的正输出端P24及CNC I/O端子板的输出端口A0805连接；若干风道控制电磁阀并联且其一端均与DC24V电源PS1的负输出端连接，另一端均与CNC I/O端子板匹配的输出端口连接；气缸缩回电磁阀YV3一端与DC24V电源PS1的负输出端连接，另一端与CNC I/O端子板的输出端口QO4连接；所述第五继电器KA2和第六继电器KA3均为具有两组副触点且型号为RXM2LB2BD的继电器，所述第七继电器KA5为单组副触点的直流继电器。

在上述技术方案中,所述限位开关组件包括X轴负限位开关S1、X轴零点限位开关S2、X轴正限位开关S3、Y轴负限位开关S4、Y轴零点限位开关S5、Y轴正限位开关S6、Z轴负限位开关SQ1、Z轴正限位开关SQ2、工作台前限位开关SQ3、工作台后限位开关SQ4、工作台检测开关SQ5、工作台上限位开关S7和工作台下限位开关S8;其中，X轴负限位开关S1、X轴零点限位开关S2、X轴正限位开关S3、Y轴负限位开关S4、Y轴零点限位开关S5、Y轴正限位开关S6、工作台上限位开关S7和工作台下限位开关S8的一端均连接所述DC24V电源PS1的正输出端P24，X轴负限位开关S1、X轴零点限位开关S2、X轴正限位开关S3、Y轴负限位开关S4、Y轴零点限位开关S5和Y轴正限位开关S6的另一端分别连接CNC I/O端子板匹配的输出端口，工作台上限位开关S7和工作台下限位开关S8的另一端分别连接PLC控制器的工作台上限位端口和工作台下限位端口；Z轴负限位开关SQ1、Z轴正限位开关SQ2、工作台前限位开关SQ3、工作台后限位开关SQ4和工作台检测开关SQ5的两端口均分别连接DC24V电源PS1的正输出端P24和DC24V电源PS1的负输出端N24，Z轴负限位开关SQ1和Z轴正限位开关SQ2的公共端口分别连接CNC I/O端子板匹配的输出端口,工作台前限位开关SQ3、工作台后限位开关SQ4和工作台检测开关SQ5的公共端口分别连接PLC控制器的工作台前限位端口、工作台后限位端口和工作台检测端口。

在上述技术方案中, 所述PLC控制器为施耐德PLC控制器，所述调整器为EG8010-E型号的逆变器,所述自动调焦器为普雷调焦器,所述切割头为普雷切割头,所述激光器通过光纤电缆与CNC I/O端子板电气连接,并用于对切割头进行激光切割控制,所述激光器为IPG-YLS激光器。

在上述技术方案中,所述工作台升降电机M1为直流无刷电机,所述工作台进退电机M2为步进电机,所述变频器为VDF13AMS43ANSAA型号的变频器或VFD25AMS43ANSAA型号的变频器。

在上述技术方案中,所述Y1轴伺服驱动器和Y2轴伺服驱动器均为AX5118-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述Y1轴伺服驱动器和Y2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Y1轴伺服驱动器和Y2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X/Z轴伺服驱动器为AX5140-0000-0200倍福伺服驱动器或AX5103-0000-0200倍福伺服驱动器,所述X轴电机为AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机，所述Z轴电机为AM8532-0D11-0000型号的同步伺服电机。

本实用新型的有益效果是:本实用新型采用工控器（工控电脑）配合CNC I/O端子板、PLC控制器和普雷自动调高器对Y1轴、Y2轴和X/Z轴的伺服驱动器进行控制，从而控制各轴伺服电机的速度,精度高,降低电能的损耗，提高生产效率；通过CNC I/O端子板和PLC控制器配合变频器对工作台升降电机和工作台前进电机进行控制以及通过CNC I/O端子板和PLC控制器对切割头自动调焦进行控制,匹配完成切割工作;本实用新型的控制系统设有左、右控制面板，可通过按钮手动进行控制,操作方便。

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为本实用新型按钮控制组件的电路连接原理图；

图3为本实用新型CNC I/O端子板的接线图；

图4为本实用新型PLC控制器与变频器的接线图；

图5为本实用新型调高调焦组件的接线图；

图6为本实用新型激光器的接线图；

图7为本实用新型电磁阀组件接线图；

图8为本实用新型限位开关接线图；

图9为本实用新型CNC I/O端子板、工控机、Y1、Y2、 X/Z伺服驱动器的接线图。

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。

通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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,仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

附图1-9实例了本实用新型的一种具体实施例,具体为一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统的具体实施例,它包括:

主供电模块，包括串接在供电线路上的负荷开关QS1和主断路器QF1,主断路器QF1通过供电线路和第一断路器QF3与DC24V电源PS1或DC24工控电源PS2电连接,DC24V电源PS1电连接Y1轴伺服驱动器、Y2轴伺服驱动器、X/Z轴伺服驱动器、主控制模块、运动卡控制模块、按钮控制组件、调高调焦组件、电磁阀控制组件、限位开关组件、安全门锁、ESA通讯扩展板及控制面板并供电,主断路器QF1与照明灯LE0电连接和电柜空调直连电连接,主断路器QF1通过由供电线路、继电器KA1和第一继电器KA3组成的激光器供电支路与电气连接切割头的激光器电连接并为其供电,主断路器QF1通过供电线路串接第二继电器KA5与润滑油泵电连接,主断路器QF1通过供电线路串接第三继电器KA7和第四继电器KA4电连接与工作台升降电机M1电连接的抱闸器，主断路器QF1通过由供电线路、断路器QF2、滤波器LF1和接触器KM1组成的第一供电支路电连接与工作台升降电机M1和工作台进退电机M2电连接的两变频器（VDFM1、VDFM2）并为其供电，主断路器QF1通过由供电线路、断路器QF2、第一滤波器LF2、伺服变压器T1和第一接触器KM2组成的第二供电支路电连接Y1轴伺服驱动器、Y2轴伺服驱动器、X/Z轴伺服驱动器并供电;

主控制模块,包括PLC控制器，所述PLC控制器通过匹配电缆线电连接并统筹控制运动卡控制模块、按钮控制组件、限位开关组件、安全门锁、两变频器和控制面板工作；

运动卡控制模块，包括与工控器电连接的CNC I/O端子板，CNC I/O端子板通过匹配电缆线与Y1轴伺服驱动器、主控制模块、润滑油泵、调高调焦组件、电磁阀控制组件、限位开关组件、激光器、切割头、安全门锁、ESA通讯扩展板及控制面板电连接；

调高调焦组件的调整器和自动调焦器均与切割头连接，且自动调焦器还与激光器和ESA通讯扩展板电连接,Y1轴伺服驱动器通过伺服混合电缆电连接Y1轴电机，Y2轴伺服驱动器通过以太网电缆(EC线)电连接Y1轴伺服驱动器和通过伺服混合电缆电连接Y2轴电机，X/Z轴伺服驱动器通过以太网电缆（EC线）电连接Y2轴伺服驱动器且通过伺服混合电缆连接依次串接的X轴电机和Z轴电机。

参考附图1-9，在本实施例中，所述供电线路为三相五线制（R、S、T、N、PE）；所述负荷开关QS1的输入端通过供电线路的三相线（R、S、T）与市电网电连接,其输出端通过供电线路的三相线（R0、S0、T0）与主断路器QF1的输入端电连接;所述第一断路器QF3串接在主断路器QF1与DC24V电源PS1和DC24工控电源PS2电连接的相线S（S10）上, 所述DC24V电源PS1或DC24工控电源PS2输入端的另一端口(N)与供电线路的零线N电连接；所述电柜空调的正输入端、负输入端及接地端分别与供电线路的相线R（R10）、零线N和地线PE电连接;所述继电器KA1串接在供电线路的相线T(T10)上，具体的，所述继电器KA1的线圈的一端与串接按钮开关SB3与DC24V电源PS1的正输出端P24连接，另一端与DC24V电源PS1的负输出端N24连接，所述继电器KA1的副触点两端分别连接供电线路的相线T10和第一继电器KA3线圈的一端;所述第一继电器KA3的输入端与所述继电器KA1的输出端和供电线路的三相线连接，所述第一继电器KA3的输出端连接激光器,具体的，所述第一继电器KA3线圈的一端连接继电器KA1的副触点的一端，另一端连接供电线路的零线N，所述第一继电器KA3的三组副触点的一端连接供电线路的三相线，其另一端配合供电线路的零线N连接激光器;所述第二继电器KA5的输入端与CNC I/O端子板的端口A0801和供电线路的相线S和零线N连接,所述第二继电器KA5的输出端电连接润滑油泵；所述第二继电器KA5线圈的一端连接CNC I/O端子板的端口A0801，另一端连接DC24V电源PS1的负输出端N24，所述第二继电器KA5的两组副触点的输入端与供电线路的相线S和相线T连接,输出端则连接润滑油泵；所述第三继电器KA7串接在供电线路的相线T上，所述第四继电器KA4的输入端与所述第三继电器KA7的输出端和供电线路的相线S和相线T连接,具体的,第三继电器KA7线圈的两端分别连接DC24V电源PS1的负输出端N24和变频器VDFM2的端口RA1,第三继电器KA7的副触点之输入端与供电线路的相线T连接，输出端则与第四继电器KA4线圈的一端连接,第四继电器KA4线圈的另一端连接供电线路的零线N,第四继电器KA4的两组副触点之输入端与供电线路的相线S和相线T连接，其输出端则连接抱闸器;在本实施例中,所述断路器QF2、滤波器LF1和接触器KM1依次串接在主断路器QF1与两变频器电连接的供电线路的三相线(R、S、T)上;所述断路器QF2还通过供电线路的三相线(R、S、T)串接第一滤波器LF2和伺服变压器T1连接第一接触器KM2,所述第一接触器KM2的输出端与Y1轴伺服驱动器、Y2轴伺服驱动器、X/Z轴伺服驱动器电连接。在本实施例中，所述负荷开关QS1为低压负荷开关,所述主断路器QF1和断路器QF2均为三相低压断路器,所述第一断路器QF3为单相断路器,所述继电器KA1和第三继电器KA7均为具有单组副触点的继电器,所述第二继电器KA5和第四继电器KA4均为具有两组副触点且型号为RXM2LB2BD的继电器,所述第一继电器KA3为具有三组副触点且型号为RXM3AB2BD的继电器，滤波器LF1和第一滤波器LF2均为三相四线电源滤波器,所述DC24V电源PS1和DC24工控电源PS2均为AC220V转直流DC24的开关电源,所述接触器KM1和第一接触器KM2均为三相交流接触器。

在本实施例中,参考附图1-9,所述按钮控制组件包括复位按钮SB2、前急停按钮SB1、第一后急停按钮SB5、第二后急停按钮SB11、维护开关SB4、左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9、左后退按钮SB10、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15；其中，所述复位按钮SB2串联第二接触器KM3和第三接触器KM4与安全继电器KAS的复位端口（T31）电连接，第二接触器KM3和第三接触器KM4为单相交流接触器；所述前急停按钮SB1、第一后急停按钮SB5和第二后急停按键SB5串联连接，且所述前急停按钮SB1背离与第一后急停按钮SB5连接的端电连接DC24V电源PS1正输出端P24、维护开关SB4的第一开关SB4-1(通过网络标号A0203)及安全门锁SS的第一门锁开关SS-1，所述第二后急停按钮SB11背离与第一后急停按钮SB5连接的端（A0210）电连接安全继电器KAS的安全输入端口T12、PLC控制器的急停端口(通过网络标号A0401连接)以及左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9、左后退按钮SB10、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15的一端(A0401)；所述左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9、左后退按钮SB10、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15的另一端则与PLC控制器匹配端口电连接, 具体的，所述左启动按钮SB6的另一端连接PLC控制器的启动端口I04、左上升按钮SB7的另一端连接PLC控制器的上升端口I05、左下降按钮SB8的另一端连接PLC控制器的下降端口I06、左前进按钮SB9的另一端连接PLC控制器的前进端口I07、左后退按钮SB10的另一端连接PLC控制器的后退端口I08，所述右启动按钮SB16的另一端连接PLC控制器的启动端口I04、右上升按钮SB12的另一端连接PLC控制器的上升端口I05、右下降按钮SB13的另一端连接PLC控制器的下降端口I06、右前进按钮SB14的另一端连接PLC控制器的前进端口I07、右后退按钮15的另一端连接PLC控制器的后退端口I08;所述第一后急停按钮SB5、左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9和左后退按钮SB10安设在左控制面板上,所述第二后急停按钮SB11、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15安设在右控制面板上;在本实施例中,参考附图1-9,所述维护开关SB4的第二开关SB4-2一端连接DC24V电源PS1的正输出端P24，另一端连接CNC I/O端子板的运行模式输入端口(A0213)和安全门锁SS的第四门锁开关SS-4;所述安全门锁SS的第二门锁开关SS-2和第三门锁开关SS-4并联,且其一端均电连接DC24V电源PS1的正输出端P24，其另一端分别电连接CNC I/O端子板的门关闭检测端口(A0211)和门锁定检测端口(A0212)，所述第四门锁开关SS-4一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端连接CNC I/O端子板的运行模式输入端口(A0213)。

在本实施例中，参考附图1-9,所述电磁阀控制组件包括氧气电磁阀YV1、模拟量比例阀XS1、氮气电磁阀YV2、气缸缩回电磁阀YV3、比例阀电源控制阀XS2和若干风道控制电磁阀;其中，氧气电磁阀YV1一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端串接第五继电器KA2与DC24V电源PS1的正输出端P24及CNC I/O端子板的输出端口KO2连接；所述模拟量比例阀XS1的正电源端口串接第五继电器KA2和第六继电器KA3后电连接CNC I/O端子板的控制端口DA2+，模拟量比例阀XS1的负电源端口和控制端口分别电连接CNC I/O端子板的控制端口DA2-和CNC I/O端子板的控制端口AD2+;氮气电磁阀YV2一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端串接第六继电器KA3与DC24V电源PS1的正输出端P24及CNC I/O端子板的输出端口KN2连接；比例阀电源控制阀XS2一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端串接第七继电器KA5与DC24V电源PS1的正输出端P24及CNC I/O端子板的输出端口A0805连接；若干风道控制电磁阀并联且其一端均与DC24V电源PS1的负输出端连接，另一端均与CNC I/O端子板匹配的输出端口连接；若干风道控制电磁阀包括风道控制电磁阀FUME1～FUME8；气缸缩回电磁阀YV3一端与DC24V电源PS1的负输出端连接，另一端与CNC I/O端子板的输出端口QO4连接；所述第五继电器KA2和第六继电器KA3均为具有两组副触点且型号为RXM2LB2BD的继电器，所述第七继电器KA5为单组副触点的直流继电器。

在本实施例中，参考附图1-9，所述限位开关组件包括X轴负限位开关S1、X轴零点限位开关S2、X轴正限位开关S3、Y轴负限位开关S4、Y轴零点限位开关S5、Y轴正限位开关S6、Z轴负限位开关SQ1、Z轴正限位开关SQ2、工作台前限位开关SQ3、工作台后限位开关SQ4、工作台检测开关SQ5、工作台上限位开关S7和工作台下限位开关S8;其中，X轴负限位开关S1、X轴零点限位开关S2、X轴正限位开关S3、Y轴负限位开关S4、Y轴零点限位开关S5、Y轴正限位开关S6、工作台上限位开关S7和工作台下限位开关S8的一端均连接所述DC24V电源PS1的正输出端P24，X轴负限位开关S1、X轴零点限位开关S2、X轴正限位开关S3、Y轴负限位开关S4、Y轴零点限位开关S5和Y轴正限位开关S6的另一端分别连接CNC I/O端子板匹配的输出端口，具体的，X轴负限位开关S1的另一端连接CNC I/O端子板的X-端口、X轴零点限位开关S2的另一端连接CNC I/O端子板的X0端口、X轴正限位开关S3的另一端连接CNC I/O端子板的X+端口、Y轴负限位开关S4的另一端连接CNC I/O端子板的Y-端口、Y轴零点限位开关S5的另一端连接CNC I/O端子板的Y0端口，Y轴正限位开关S6的另一端连接CNC I/O端子板的Y+端口,工作台上限位开关S7和工作台下限位开关S8的另一端分别连接PLC控制器的工作台上限位端口X04和工作台下限位端口X05；Z轴负限位开关SQ1、Z轴正限位开关SQ2、工作台前限位开关SQ3、工作台后限位开关SQ4和工作台检测开关SQ5的两端口均分别连接DC24V电源PS1的正输出端P24和DC24V电源PS1的负输出端N24，Z轴负限位开关SQ1和Z轴正限位开关SQ2的公共端口分别连接CNC I/O端子板匹配的输出端口，具体的，Z轴负限位开关SQ1公共端口连接CNC I/O端子板的Z-端口，Z轴正限位开关SQ2公共端口连接CNC I/O端子板的Z+端口，工作台前限位开关SQ3、工作台后限位开关SQ4和工作台检测开关SQ5的公共端口分别连接PLC控制器的工作台前限位端口X00、工作台后限位端口X02和工作台检测端口X14。

参考附图1-9，在本实施例中,所述PLC控制器为施耐德PLC控制器，所述调整器为EG8010-E型号的逆变器,所述自动调焦器为普雷调焦器,所述切割头为普雷切割头,所述激光器通过光纤电缆与CNC I/O端子板电气连接,并用于对切割头进行激光切割控制,所述激光器为IPG-YLS激光器；在本实施例中,所述工作台升降电机M1为直流无刷电机,所述工作台进退电机M2为步进电机,所述变频器为VDF13AMS43ANSAA型号的变频器或VFD25AMS43ANSAA型号的变频器；在本实施例中,所述Y1轴伺服驱动器和Y2轴伺服驱动器均为AX5118-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述Y1轴伺服驱动器和Y2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Y1轴伺服驱动器和Y2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X/Z轴伺服驱动器为AX5140-0000-0200倍福伺服驱动器或AX5103-0000-0200倍福伺服驱动器,所述X轴电机为AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机，所述Z轴电机为AM8532-0D11-0000型号的同步伺服电机。

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 (9)

1.一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统,其特征在于,包括:

主供电模块，包括串接在供电线路上的负荷开关QS1和主断路器QF1,

主断路器QF1通过供电线路和第一断路器QF3与DC24V电源PS1或DC24工控电源PS2电连接,DC24V电源PS1电连接Y1轴伺服驱动器、Y2轴伺服驱动器、X/Z轴伺服驱动器、主控制模块、运动卡控制模块、按钮控制组件、调高调焦组件、电磁阀控制组件、限位开关组件、安全门锁、ESA通讯扩展板及控制面板并供电,

主断路器QF1与照明灯电连接和电柜空调直连电连接,

主断路器QF1通过由供电线路、继电器KA1和第一继电器KA3组成的激光器供电支路与电气连接切割头的激光器电连接并为其供电,

主断路器QF1通过供电线路串接第二继电器KA5与润滑油泵电连接,

主断路器QF1通过供电线路串接第三继电器KA7和第四继电器KA4电连接与工作台升降电机M1电连接的抱闸器，

主断路器QF1通过由供电线路、断路器QF2、滤波器LF1和接触器KM1组成的第一供电支路电连接与工作台升降电机M1和工作台进退电机M2电连接的两变频器并为其供电，

主断路器QF1通过由供电线路、断路器QF2、第一滤波器LF2、伺服变压器T1和第一接触器KM2组成的第二供电支路电连接Y1轴伺服驱动器、Y2轴伺服驱动器、X/Z轴伺服驱动器并供电;

主控制模块,包括PLC控制器，所述PLC控制器通过匹配电缆线电连接并统筹控制运动卡控制模块、按钮控制组件、限位开关组件、安全门锁、两变频器和控制面板工作；

运动卡控制模块，包括与工控器电连接的CNC I/O端子板，CNC I/O端子板通过匹配电缆线与Y1轴伺服驱动器、主控制模块、润滑油泵、调高调焦组件、电磁阀控制组件、限位开关组件、激光器、切割头、安全门锁、ESA通讯扩展板及控制面板电连接；

调高调焦组件的调整器和自动调焦器均与切割头连接，且自动调焦器还与激光器和ESA通讯扩展板电连接,Y1轴伺服驱动器通过伺服混合电缆电连接Y1轴电机，Y2轴伺服驱动器通过以太网电缆电连接Y1轴伺服驱动器和通过伺服混合电缆电连接Y2轴电机，X/Z轴伺服驱动器通过以太网电缆电连接Y2轴伺服驱动器且通过伺服混合电缆连接依次串接的X轴电机和Z轴电机。

2.根据权利要求1所述的一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统,其特征在于,所述供电线路为三相五线制；所述负荷开关QS1的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主断路器QF1的输入端电连接;

所述第一断路器QF3串接在主断路器QF1与DC24V电源PS1和DC24工控电源PS2电连接的相线S上, 所述DC24V电源PS1或DC24工控电源PS2输入端的另一端口与供电线路的零线N电连接；

所述电柜空调的正输入端、负输入端及接地端分别与供电线路的相线R、零线N和地线PE电连接;

所述继电器KA1串接在供电线路的相线T上，所述第一继电器KA3的输入端与所述继电器KA1的输出端和供电线路的三相线连接，所述第一继电器KA3的输出端连接激光器；

所述第二继电器KA5的输入端与CNC I/O端子板匹配的端口和供电线路的相线S和零线N连接,所述第二继电器KA5的输出端电连接润滑油泵；

所述第三继电器KA7串接在供电线路的相线T上，所述第四继电器KA4的输入端与所述第三继电器KA7的输出端和供电线路的相线S和相线T连接，所述第四继电器KA4的输出端连接抱闸器；

所述断路器QF2、滤波器LF1和接触器KM1依次串接在主断路器QF1与两变频器电连接的供电线路的三相线上；

所述断路器QF2还通过供电线路的三相线串接第一滤波器LF2和伺服变压器T1连接第一接触器KM2，所述第一接触器KM2的输出端与Y1轴伺服驱动器、Y2轴伺服驱动器、X/Z轴伺服驱动器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统,其特征在于，所述负荷开关QS1为低压负荷开关,

所述主断路器QF1和断路器QF2均为三相低压断路器，

所述第一断路器QF3为单相断路器，

所述继电器KA1和第三继电器KA7均为具有单组副触点的继电器，所述第二继电器KA5和第四继电器KA4均为具有两组副触点且型号为RXM2LB2BD的继电器，所述第一继电器KA3为具有三组副触点且型号为RXM3AB2BD的继电器，

滤波器LF1和第一滤波器LF2均为三相四线电源滤波器,所述DC24V电源PS1和DC24工控电源PS2均为AC220V转直流DC24的开关电源,

所述接触器KM1和第一接触器KM2均为三相交流接触器。

4.根据权利要求3所述的一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统,其特征在于,所述按钮控制组件包括复位按钮SB2、前急停按钮SB1、第一后急停按钮SB5、第二后急停按钮SB11、维护开关SB4、左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9、左后退按钮SB10、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15；其中，

所述复位按钮SB2串联第二接触器KM3和第三接触器KM4与安全继电器KAS的复位端口电连接，第二接触器KM3和第三接触器KM4均为单相交流接触器；

所述前急停按钮SB1、第一后急停按钮SB5和第二后急停按键SB5串联连接，且所述前急停按钮SB1背离与第一后急停按钮SB5连接的端电连接DC24V电源PS1正输出端、维护开关SB4的第一开关SB4-1及安全门锁SS的第一门锁开关SS-1，

所述第二后急停按钮SB11背离与第一后急停按钮SB5连接的端电连接安全继电器KAS的安全输入端口、PLC控制器的急停端口以及左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9、左后退按钮SB10、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15的一端；

所述左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9、左后退按钮SB10、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15的另一端则与PLC控制器匹配端口电连接；

所述第一后急停按钮SB5、左启动按钮SB6、左上升按钮SB7、左下降按钮SB8、左前进按钮SB9和左后退按钮SB10安设在左控制面板上，

所述第二后急停按钮SB11、右启动按钮SB16、右上升按钮SB12、右下降按钮SB13、右前进按钮SB14和右后退按钮15安设在右控制面板上;所述维护开关SB4的第二开关SB4-2一端连接DC24V电源PS1的正输出端，另一端连接CNC I/O端子板的运行模式输入端口和安全门锁SS的第四门锁开关SS-4；所述安全门锁SS的第二门锁开关SS-2和第三门锁开关SS-4并联，且其一端均电连接DC24V电源PS1的正输出端P24，其另一端分别电连接CNC I/O端子板的门关闭检测端口和门锁定检测端口，所述第四门锁开关SS-4一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端连接CNC I/O端子板的运行模式输入端口。

5.根据权利要求4所述的一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统,其特征在于,所述电磁阀控制组件包括氧气电磁阀YV1、模拟量比例阀XS1、氮气电磁阀YV2、气缸缩回电磁阀YV3、比例阀电源控制阀XS2和若干风道控制电磁阀;其中，

氧气电磁阀YV1一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端串接第五继电器KA2与DC24V电源PS1的正输出端P24及CNC I/O端子板的输出端口KO2连接；

所述模拟量比例阀XS1的正电源端口串接第五继电器KA2和第六继电器KA3后电连接CNC I/O端子板的控制端口DA2+，模拟量比例阀XS1的负电源端口和控制端口分别电连接CNC I/O端子板的控制端口DA2-和CNC I/O端子板的控制端口AD2+;

氮气电磁阀YV2一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端串接第六继电器KA3与DC24V电源PS1的正输出端P24及CNC I/O端子板的输出端口KN2连接；

比例阀电源控制阀XS2一端连接DC24V电源PS1的负输出端，另一端串接第七继电器KA5与DC24V电源PS1的正输出端P24及CNC I/O端子板的输出端口A0805连接；

若干风道控制电磁阀并联且其一端均与DC24V电源PS1的负输出端连接，另一端均与CNC I/O端子板匹配的输出端口连接；

气缸缩回电磁阀YV3一端与DC24V电源PS1的负输出端连接，另一端与CNC I/O端子板的输出端口QO4连接；

所述第五继电器KA2和第六继电器KA3均为具有两组副触点且型号为RXM2LB2BD的继电器，所述第七继电器KA5为单组副触点的直流继电器。

6.根据权利要求5所述的一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统,其特征在于，所述限位开关组件包括X轴负限位开关S1、X轴零点限位开关S2、X轴正限位开关S3、Y轴负限位开关S4、Y轴零点限位开关S5、Y轴正限位开关S6、Z轴负限位开关SQ1、Z轴正限位开关SQ2、工作台前限位开关SQ3、工作台后限位开关SQ4、工作台检测开关SQ5、工作台上限位开关S7和工作台下限位开关S8;其中，X轴负限位开关S1、X轴零点限位开关S2、X轴正限位开关S3、Y轴负限位开关S4、Y轴零点限位开关S5、Y轴正限位开关S6、工作台上限位开关S7和工作台下限位开关S8的一端均连接所述DC24V电源PS1的正输出端P24，X轴负限位开关S1、X轴零点限位开关S2、X轴正限位开关S3、Y轴负限位开关S4、Y轴零点限位开关S5和Y轴正限位开关S6的另一端分别连接CNC I/O端子板匹配的输出端口，工作台上限位开关S7和工作台下限位开关S8的另一端分别连接PLC控制器的工作台上限位端口和工作台下限位端口；Z轴负限位开关SQ1、Z轴正限位开关SQ2、工作台前限位开关SQ3、工作台后限位开关SQ4和工作台检测开关SQ5的两端口均分别连接DC24V电源PS1的正输出端P24和DC24V电源PS1的负输出端N24，Z轴负限位开关SQ1和Z轴正限位开关SQ2的公共端口分别连接CNC I/O端子板匹配的输出端口,工作台前限位开关SQ3、工作台后限位开关SQ4和工作台检测开关SQ5的公共端口分别连接PLC控制器的工作台前限位端口、工作台后限位端口和工作台检测端口。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统,其特征在于,所述PLC控制器为施耐德PLC控制器，所述调整器为EG8010-E型号的逆变器,所述自动调焦器为普雷调焦器,所述切割头为普雷切割头,所述激光器通过光纤电缆与CNC I/O端子板电气连接,并用于对切割头进行激光切割控制,所述激光器为IPG-YLS激光器。

8.根据权利要求7所述的一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统,其特征在于,所述工作台升降电机M1为直流无刷电机,所述工作台进退电机M2为步进电机,所述变频器为VDF13AMS43ANSAA型号的变频器或VFD25AMS43ANSAA型号的变频器。

9.根据权利要求8所述的一种大包围带自动调高焦功能的激光切割机控制系统,其特征在于,所述Y1轴伺服驱动器和Y2轴伺服驱动器均为AX5118-0000-0200倍福伺服驱动器,与所述Y1轴伺服驱动器和Y2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Y1轴伺服驱动器和Y2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X/Z轴伺服驱动器为AX5140-0000-0200倍福伺服驱动器或AX5103-0000-0200倍福伺服驱动器,所述X轴电机为AM8562-0R1A-0000型号的同步伺服电机，所述Z轴电机为AM8532-0D11-0000型号的同步伺服电机。

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