經濟型剪板機、折彎機專用數控系統的製作方法
2023-10-25 09:43:57 2
專利名稱：經濟型剪板機、折彎機專用數控系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種剪板機、折彎機專用控制裝置。
目前共知的通用工具機自動控制系統缺乏剪板機、折彎機所需的專用控制功能，特別是控制系統中的主要組成部份——驅動部份均採用了伺服或步進電機系統，造成系統整體價格昂貴，無法進行大面積推廣應用。
本實用新型的目的是提供一種低成本的具剪板機、折彎機專用控制功能，採用變頻控制技術及專用的軟體編程技術，驅動普通交流電機，達到所需定位精度，並具有單變頻控制裝置、雙軸自動切換控制方式的剪板機、折彎機的專用控制系統。
為實現上述目的，本實用新型的技術方案是它由程序控制單元和變頻調速驅動控制單元構成，程序控制單元又由鍵盤、顯示電路、PIC單片機主控電路和I/O接口電路構成，其中，PIC單片機主控電路既與鍵盤、顯示電路和I/O接口電路相連接，該單片機主控電路還與可編程邏輯器件(EPLD)相連接；I/O接口電路分別與單片機主控電路、變頻調速驅動控制電路相連接，I/O接口電路還分別與執行電機位置信號埠、工具機控制I/O信號埠相連接；變頻調速驅動控制單元還與交流執行電機電路相連接。
在變頻調速驅動控制電路與交流執行電機之間設置調速器切換控制電路，該切換控制電路既與程序控制單元中的I/O接口電路相連接，又與若干個交流執行電機電路相連接。
程序控制單元中的I/O接口電路採用可編程邏輯器件技術即EPLD技術，對控制系統對外接口進行柔性編程和任意定義。
程序控制單元中的I/O接口電路中設置有EMI濾波器和光電隔離電路，可編程I/O接口的輸出信號經光電隔離電路、EMI濾波器輸出至工具機控制I/O信號埠，工具機控制I/O信號埠來的輸入信號經EIM濾波器、光電隔離電路至可編程I/O接口。
程序控制單元中的I/O接口電路中設置有倍頻電路，執行電機的光電編碼位置信號經該倍頻電路至I/O接口電路。
本實用新型給出的技術方案具有適合板材零件剪切、折彎自動加工功能，其驅動定位系統採用普通交流電機單軸或雙軸切換變頻控制及專用的軟體模塊的方式，來達到該類機械所要求的定位控制精度、並大幅度降低了該類控制系統的總體成本。另外，驅動定位系統採用普通交流電機和變頻控制裝置及專用的軟體編程技術，既可控制單軸，又可對雙軸進行程序自動切換控制，並達到所需的定位精度。
本經濟型剪板機、折彎機專用控制系統的軟體採用程序與參數輸入與編輯、手動與自動運行、自我診斷模式。選擇分辯率為0.1或0.01毫米。擋料自動退讓的「逃料」功能，以避免加工的機器磨損。單向定位以消除絲杆及傳動間隙。自動參考點搜索和當前位置示教設定。單步工作和多步連續自動工作。變頻切換支持。
本實用新型的優點是，採用本控制系統可以較低成本的方式，依靠對普通交流電機的控制，實現剪板機、折彎機的單軸/雙軸、單步/多步自動控制，即具有板材剪切/折彎加工工藝要求進行單步/多步自動控制功能，具有參考位置自動搜索、單向清除間隙定位、「逃料」減少磨損及採用倍頻電路提高編碼器分辯率，從而提高了定位精度。並可在花費原伺服電機/步進電機控制系統的1/5-1/3成本，來達到該類工具機所需要的自動控制功能及軸定精度要求。
附
圖1是本實用新型系統構成圖(以折彎機雙軸控制為例)。
附圖2是本實用新型控制系統軟體編程程序框圖。
附圖3是本實用新型控制系統主控板電原理圖。
附圖4是本實用新型控制系統I/O接口電路的構成圖。
附圖5是本實用新型控制系統I/O接口板電原理圖。
附圖6是本實用新型控制系統鍵盤顯示電路電原理圖。
附圖7是本實用新型控制系統調速器主控模塊電原理圖。
附圖8是本實用新型控制系統調速器主迴路電原理圖。
附圖9是本實用新型控制系統調速器鍵盤顯示電路電原理圖。
附圖10是本實用新型控制系統調速器外部切換電路電原理圖。
以下結合附圖介紹本實用新型的一個實施例。
本實施例以折彎機雙軸控制為例。其系統構成、控制系統軟體編程程序和各電路組成、電原理如附圖1至10所示。
此設備系統在相應系統軟體編程程序的支持下工作。來自滑塊光電編碼器信號和後擋料光電編碼器信號經倍頻電路輸入至程序控制單元中的I/O接口電路，工具機控制I/O信號經光電隔離電路和EMI濾波器與程序控制單元中的可編程I/O接口電路之間形成信息交流，可編程邏輯器件接口信號送至程序控制單元中的PIC單片主控電路。設置於變頻調速驅動控制電路與被控制交流電機之間的調速切換控制電路在程序控制單元和變頻調速驅動控制電路的雙重控制下，分別對後擋料交流電機或(和)滑塊交流電機進行實時高精度控制。
權利要求1.一種經濟型剪板機、折彎機專用數控系統，其特徵在於它由程序控制單元和變頻調速驅動控制單元構成，程序控制單元又由鍵盤、顯示電路、PIC單片機主控電路和I/O接口電路構成，其中，PIC單片機主控電路既與鍵盤、顯示電路和I/O接口電路相連接，該單片機主控電路還與可編程邏輯器件相連接；I/O接口電路分別與單片機主控電路、變頻調速驅動控制電路相連接，I/O接口電路還分別與執行電機位置信號埠、工具機控制I/O信號埠相連接；變頻調速驅動控制單元還與交流執行電機電路相連接。
2.根據權利要求1所述的經濟型剪板機、折彎機專用數控系統，其特徵在於在變頻調速驅動控制電路與交流執行電機之間設置調速器切換控制電路，該切換控制電路既與程序控制單元中的I/O接口電路相連接，又與若干個交流執行電機電路相連接。
3.根據權利要求1、2所述的經濟型剪板機、折彎機專用數控系統，其特徵在於程序控制單元中的I/O接口電路採用可編程邏輯器件技術即EPLD技術，對控制系統對外接口進行柔性編程和任意定義。
4.根據權利要求1、2所述的經濟型剪板機、折彎機專用數控系統，其特徵在於程序控制單元中的I/O接口電路中設置有EMI濾波器和光電隔離電路，可編程I/O接口的輸出信號經光電隔離電路、EMI濾波器輸出至工具機控制I/O信號埠，工具機控制I/O信號埠來的輸入信號經EIM濾波器、光電隔離電路至可編程I/O接口。
5.根據權利要求1、2所述的經濟型剪板機、折彎機專用數控系統，其特徵在於程序控制單元中的I/O接口電路中設置有倍頻電路，執行電機的光電編碼位置信號經該倍頻電路至I/O接口電路。
專利摘要本實用新型涉及一種剪板機、折彎機專用控制裝置,它與加工機械共同構成自動加工設備,其特點是驅動定位系統採用普通交流電機和變頻控制裝置及專用的軟體編程技術,可控制單軸,又可通過調速器切換控制電路對雙軸進行程序自動切換控制,並達到所需的定位精度。可在花費原伺服電機/步進電機控制系統的1/5—1/3成本,來達到該類工具機所需要的自動控制功能及軸定位精度要求。
文檔編號G05B19/00GK2508894SQ01217788
公開日2002年9月4日 申請日期2001年3月8日 優先權日2001年3月8日
發明者韓邦海, 徐俊 申請人:南京埃斯頓工業自動化有限公司