CN214867354U - 一种落地铣镗床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种落地铣镗床，属于机床电气自动控制设备技术领域。针对现有技术中存在的落地铣镗床在加工工作高度或宽度较大时操作者需要用双手拉住操作站靠近工作，自动化程度底具有安全隐患，现有技术的驱动方式精度不高抗干扰性差的问题，本实用新型包括电子手轮、高速计数单元、开关量输入单元、可编程控制器、模拟量输出单元和进给驱动单元，电子手轮的设置实现控制机床的各个轴精确的定位，使操作者方便的进行加工操作，更好的实现自动化加工，还使加工过程更安全，同时电子手轮抗干扰性强，稳定性更好。

Description

一种落地铣镗床

技术领域

本实用新型涉及机床电气自动控制设备技术领域，更具体地说，涉及一种落地铣镗床。

背景技术

镗床类机床的主要工作是用镗刀进行镗孔，此外还可进行一定的铣平面、车凸缘、切螺纹等工作。一般有卧式镗床、立式镗床、落地镗床、金刚镗床和坐标镗床等多种类型。

在重型机械制造厂中，某些工件庞大而笨重，加工时移动很困难，这时希望工件在加工过程中固定不动，运动由机床部件来实现。因为机床部件的重量比工件轻，由较轻的部分来实现运动，使得机床结构更简单更紧凑。于是，在卧室镗床的基础上，又产生了落地镗床(floortype boring machine)。

落地铣镗床是用途较为广泛的重型机床，落地镗床没有工作台，工件直接固定在地面的平板上，该机床有足够的功率和刚性，能满足强力铣削的要求，是一种性能优良，工艺范围广泛，精度及生产效率高的先进设备。落地铣镗床主要用于镗削大中型零件的孔，同时还可以完成钻、扩、铰、铣平面等工作，具有万能性大、集中操控、提高移动部件的灵敏度、操作方便等特点，应用较为广泛。加工时，用它来支承主轴或安装附件，可以扩大工艺范围及提高加工精度。

T6216落地铣镗床的加工范围宽，操作站采用吊挂式。当加工工件高度或宽度大时，由于操作站体积较大移动不方便，操作者在对刀时就需要双手拉住操作站靠近工件，这样既耗费体力，又存在安全隐患。

经检索，关于解决上述操作者在对刀时需要双手拉住操作站靠近工件，存在安全隐患的不足，目前已有相关专利公开。例如，中国专利申请，申请号为：CN200720130861.7，公开日为：2008年10月01日的实用新型专利，公开了一种数显落地铣镗床，包括床身、滑座、立柱、主轴箱及设在主轴箱上的镗杆主轴，立柱固定在滑座上，滑座通过导轨安装在床身上，主轴箱通过导轨安装在立柱上，驱动所述的镗杆主轴旋转主运动的主轴电机的结构为变频调速电机。采用上述技术方案，缩短传动链，提高劳动生产效率。此方案的不足之处在于，无法定量准确的对进给方向以及速率进行调整，精确地不高且不抗干扰，控制效果不够。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的落地铣镗床在加工工作高度或宽度较大时操作者需要用双手拉住操作站靠近工作，自动化程度底具有安全隐患，现有技术的驱动方式精度不高抗干扰性差的问题，本实用新型提供一种落地铣镗床，设有电子手轮，电子手轮的设置实现控制机床的各个轴精确的定位，使操作者方便的进行加工操作，这样既节省体力，提高工作效率，更好的实现自动化加工，还使加工过程更安全，同时电子手轮抗干扰性强，电子手轮控制进给速度，控制更精确。

2.技术方案

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。

一种落地铣镗床，包括电子手轮、高速计数单元、开关量输入单元、可编程控制器、模拟量输出单元和进给驱动单元，电子手轮的输出端与高速计数单元的输入端连接，高速计数单元的输出端和开关量输入单元的输出端连接可编程控制器的输入端，可编程控制的输出端连接模拟量输入单元的输入端，模拟量输入单元的输出端连接进给驱动单元的输出端；所述开关量输入单元输出的信号包括方向信号和速度信号。本实用新型将电子手轮与开关量输入单元结合，使操作者的加工操作更方便，既节省体力还提高工作效率，且电子手轮抗干扰性强，稳定性好。

优选的，所述电子手轮包括两组脉冲输出端，每组脉冲输出端均包括正逻辑端和负逻辑端；电子手轮的输出端与高速计算单元的输入端连接，高速计算单元对电子手轮的脉冲输出信号计数。

优选的，开关量输入单元包括至少两个多向选择开关，多向选择开关用于连接选择输出不同功能。

优选的，所述开关量输入单元包括第一三向选择开关和第二三向选择开关，第一三向选择开关用于选择机床X轴、Y轴和Z轴的进给方向，第二三向开关用于选择机床X1、X10或X100的进给速度倍率。

优选的，所述落地铣镗床还包括电源单元，电源单元与可控制编程器、高速计数单元、开关量输入单元、模拟量输出单元和进给驱动单元均连接，电源单元还连接数显模块。

优选的，开关量输入单元中多向选择开关的公共端连接电源单元，多向选择开关的选择输出端通过可编程控制器与模拟量输出单元的输入端连接。

优选的，所述电源单元通过远程模块与高速计数单元、开关量输入单元、模拟量输出单元和进给驱动单元连接。

优选的，进给驱动单元包括全数字直流调速器和若干进给电机，全数字直流调速器的输入端与模拟量输出单元的输出端连接，模拟量输出单元的输出端与进给电机连接。

本实用新型使用电子手轮对机床轴的进给方向和速率进行精确定位和控制，提高重型机械的加工效率，自动化实现大型工件加工时的移动操作，安全性高还更可靠。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型将电子手轮与开关量功能选择有效结合，使用高速计算单元对加工操作时工件的移动方向和移动速率精确控制，克服现有技术手动移动精确不够安全性能差的问题，既节省操作工人的体力提高了工件加工的工作效率，通过电子手轮和开关量输入单元选择参数即可使落地铣镗床实现自动化加工，使加工过程更安全，同时电子手轮与高速计数单元结合使用，具有很强的抗干扰性，稳定性更好。

附图说明

图1为本实用新型落地铣镗床的电气系统原理图；

图2为本实用新型落地铣镗床电子手轮连接示意图；

图3为本实用新型落地铣镗床高速计数单元连接示意图；

图4为本实用新型落地铣镗床电源模块示意图；

图5为本实用新型落地铣镗床进给驱动单元连接示意图。

图中标号为：

101、电子手轮；102、高速计数单元；200、开关量输入单元；201、第一三向开关；202、第二三向开关；300、可编程控制器；400、模拟量输入单元；500、进给驱动单元；501、进给电机；601、电源模块；602、数显插座；603、远程模块。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本实用新型作详细描述。

实施例1

本实施例所述落地铣镗床电气系统结构如图1所示，系统包括电子手轮101、高速计数单元102、开关量输入单元200、可编程控制器300(即PLC)、模拟量输出单元400和进给驱动单元500，电子手轮101的输出端与高速计数单元102的输入端连接，高速计数单元102的输出端和开关量输入单元200的输出端连接可编程控制器300的输入端，可编程控制300的输出端连接模拟量输入单元400的输入端，模拟量输入单元400的输出端连接进给驱动单元500的输出端。

本实施例将电子手轮101通过高速计数单元102连接至可编程控制器300，进而实现落地铣镗床的加工控制，根据电子手轮101的手摇编码器脉冲信号以及高速计数单元102的计数率，通过可编程控制器300处理转换成模拟量输出给模拟量输出单元400，进而将信号发送至进给驱动单元500驱动电机运行。本实施例硬件系统中，高速计数单元102的型号为FM350-1,可编程控制器包括西门子s7-300cpu。

结合图2电子手轮101的连接示意图和图3高速计数单元连接示意图所示，电子手轮101与高速计数单元102连接，高速计数单元102的输出端与开关量输入单元200的输出端共同连接可编程控制器300PLC的输入端，将电子手轮101的输出信号结合开关量输入单元200的输出信号经过处理后发送至PLC。

电子手轮101的输出端包括两组脉冲输出，正逻辑端和负逻辑端，每组输出有A相和B相两个输出信号端，如图3所示，端子A表示A向的正逻辑端，端子B表示B相的正逻辑端，端子/A表示A向的负逻辑端，端子/B表示B向的负逻辑端，电子手轮101的四个输出端子与高速计数单元102连接后再与PLC连接，将PLC的内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平，输入模拟量输入单元400。

如图2所示，电子手轮101对进给方向和速度倍数进行控制，进给方向包括X轴、Y轴和Z轴，速率倍数包括X1、X10或X100，电子手轮101的手摇编码器脉冲信号输出端与高速计数单元102的输入端连接，进给方向和速度倍数由开关量输入单元200控制，开关量输入单元200的输出端连接PLC的输入端，PLC通过高速计数单元102检测到电子手轮101的正反脉冲信号，通过开关量输入单元200确定开关选择功能。应用时，要先对电子手轮101进行功能激活，在功能激活后将操作站上的进给操作禁止，通过开关量输入单元200设置进给方向和速度，结合电子手轮101的信号进行对应操作。

所述开关量输入单元200使用多向选择开关实现不同多个功能的选择，在本实施例中，开关量输入单元200包括两个三向选择开关，如图2所示，第一三向开关201用于选择机床X轴、Y轴和Z轴的进给方向，第二三向开关202用于X1、X10或X100的进入机床速度倍率选择。

所述落地铣镗床还包括电源单元，如图4所示，电源单元包括型号为PS307 5A的电源模块601，电源模块601对S7-300的PLC和数显插座602供电，数显插座602实时显示当前状态和数据，使得控制结构更直观；同时电源模块601也作为负载电源通过型号为ET 200S的远程模块603与高速计数单元102、开关量输入单元200、模拟量输入单元400和进给驱动单元500均连接。如图5所示，本实施例所述进给驱动单元500包括欧陆590全数字直流调速器，全数字直流调速器连接系统总线，还与若干进给电机501连接，根据总线传输的模拟量输入单元400的输出信号驱动控制进给电机501运行，实现对控制机床各个轴向进给运动的精确控制，实现自动化加工，使加工过程更安全，同时电子手轮具有很好的抗干扰性，加工精确度提升的情况下还提升系统稳定性。

本实施例在运用时，使用西门子FM350-1高速计数单元102需要对系统安装组态软件包，并通过该软件包将手摇编码器类型设置为5V增量、计数率为“DOUBLE”、模块工作方式为周期计数、操作模式为“Latch/Retrigger锁存/触发方式”，实现编码器在转动时手摇计数器“ACT_CNTV”变量中有计数值，当电子手轮101的手摇编码器停止后通过PLC程序给FM350-1高速技术单元102的I/O输入点一个上升沿脉冲，手摇计数器“ACT_CNTV”中的值被保存到锁存变量“LATCH_LOAD”中，手摇计数器“ACT_CNTV”中的值被清零，再次转动时手摇计数值会重新计数。结合开关量输入单元200，将手摇计数器计数值与速度倍率输入到PLC程序中，通过模拟量输入单元400的D/A变换转换成一定的模拟量输出到进给驱动单元500的输入端，实现驱动电机运行。在电机驱动运行时，驱动系统中速度环参数灵敏度需尽量调高。

以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本实用新型的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。附图中所示的也只是本实用新型创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (8)

1.一种落地铣镗床，其特征在于，包括电子手轮、高速计数单元、开关量输入单元、可编程控制器、模拟量输出单元和进给驱动单元，电子手轮的输出端与高速计数单元的输入端连接，高速计数单元的输出端和开关量输入单元的输出端连接可编程控制器的输入端，可编程控制的输出端连接模拟量输入单元的输入端，模拟量输入单元的输出端连接进给驱动单元的输出端；所述开关量输入单元输出的信号包括方向信号和速度信号。

2.根据权利要求1所述的一种落地铣镗床，其特征在于，所述电子手轮包括两组脉冲输出端，每组脉冲输出端均包括正逻辑端和负逻辑端；电子手轮的输出端与高速计算单元的输入端连接，高速计算单元对电子手轮的脉冲输出信号计数。

3.根据权利要求1所述的一种落地铣镗床，其特征在于，开关量输入单元包括至少两个多向选择开关，多向选择开关用于连接选择输出不同功能。

4.根据权利要求3所述的一种落地铣镗床，其特征在于，所述开关量输入单元包括第一三向选择开关和第二三向选择开关，第一三向选择开关用于选择机床X轴、Y轴和Z轴的进给方向，第二三向开关用于选择机床X1、X10或X100的进给速度倍率。

5.根据权利要求3所述的一种落地铣镗床，其特征在于，所述落地铣镗床还包括电源单元，电源单元与可控制编程器、高速计数单元、开关量输入单元、模拟量输出单元和进给驱动单元均连接，电源单元还连接数显模块。

6.根据权利要求5所述的一种落地铣镗床，其特征在于，开关量输入单元中多向选择开关的公共端连接电源单元，多向选择开关的选择输出端通过可编程控制器与模拟量输出单元的输入端连接。

7.根据权利要求5所述的一种落地铣镗床，其特征在于，所述电源单元通过远程模块与高速计数单元、开关量输入单元、模拟量输出单元和进给驱动单元连接。

8.根据权利要求1所述的一种落地铣镗床，其特征在于，进给驱动单元包括全数字直流调速器和若干进给电机，全数字直流调速器的输入端与模拟量输出单元的输出端连接，模拟量输出单元的输出端与进给电机连接。

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