一種木工鑽床數控定位裝置製造方法
2023-05-04 13:19:01 1
一種木工鑽床數控定位裝置製造方法
【專利摘要】一種木工鑽床數控定位裝置，由觸控螢幕、可編程控制器、伺服驅動模塊、零點定位開關模塊、極限位置開關模塊和人工控制開關模塊組成，觸控螢幕接入可編程控制器的RS485接口，零點定位開關模塊輸出定位信號至可編程控制器，可編程控制器根據觸控螢幕上設定的參數，通過速度脈衝信號和方向控制信號分別控制伺服驅動模塊中的4個伺服驅動單元帶動工件移動，完成木工鑽床的自動定位與鑽孔加工。所述裝置可應用於木工鑽床的自動定位控制場合。
【專利說明】一種木工鑽床數控定位裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種數控裝置，屬於自動化設備中的伺服定位裝置領域，尤其是涉及到木工行業工件鑽孔加工的伺服定位裝置。
【背景技術】
[0002]木工加工行業裡，排鑽鑽孔過程中的固定和定位是加工質量的重要保障之一。現有的木工鑽孔加工依靠操作員目測後手動進行定位操作，即人工定位。人工定位不僅費時，而且費力，生產效率低，定位精度不高，不能很好地保證加工質量，易造成加工質量的不穩定。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是，提供木工機械排鑽鑽孔伺服定位裝置，可以降低工人勞動強度，提高工作效率及加工精度。
[0004]為解決以上技術問題，本實用新型提供的一種木工鑽床數控定位裝置，由觸控螢幕、可編程控制器、伺服驅動模塊、零點定位開關模塊、極限位置開關模塊和人工控制開關模塊組成，所述伺服驅動模塊由4個結構相同的伺服驅動單元組成，每個伺服驅動單元由伺服驅動器、伺服電機和編碼器組成，伺服電機與編碼器同軸安裝，伺服驅動器的電源輸出埠與伺服電機的電源輸入埠連接，編碼器的快速接頭連接至伺服驅動器的編碼器接頭端，伺服驅動器的輸入電源為單相交流電源；每個伺服驅動單元均設有速度脈衝信號端子和方向控制信號端子。伺服驅動器選用臺達公司的ASDA-B2，伺服電機選用臺達的ECMA-C20807。
[0005]所述零點定位開關模塊由零點定位開關一、零點定位開關二、零點定位開關三、零點定位開關四和4個上拉電阻組成；零點定位開關一、零點定位開關二、零點定位開關三、零點定位開關四的輸出信號端分別接有上拉電阻，並分別連接至可編程控制器的輸入端。所有零點定位開關均為集電極開路輸出的歐姆龍接近開關TL-W5MC1。
[0006]所述極限位置開關模塊由左限位開關和右限位開關一、右限位開關二、右限位開關三、右限位開關四組成；左限位開關、右限位開關一、右限位開關二、右限位開關三、右限位開關四的一端分別連接至可編程控制器的輸入端，另外一端並聯後連接至可編程控制器提供的24V電源的公共地端。
[0007]所述人工控制開關模塊由急停開關和腳踏開關組成；急停開關、腳踏開關的一端分別連接至可編程控制器的輸入端，另外一端並聯後連接至可編程控制器提供的24V電源的公共地端。
[0008]所述可編程控制器的輸出端輸出4個伺服驅動單元的速度脈衝信號和方向控制信號，分別連接至4個伺服驅動單元的速度脈衝信號端子和方向控制信號端子。
[0009]所述觸控螢幕通過RS485總線與可編程控制器連接，可編程控制器選用臺達公司的DVP40EH。[0010]相對現有技術，本實用新型取得了以下有益效果:木工鑽床定位鑽孔過程中，取代了原來的人工定位操作方式，通過在觸控螢幕上設定所需參數，觸控螢幕與可編程控制器通信，進而控制伺服驅動器，由伺服驅動器驅動伺服電機運行，帶動木工工件移動，可以完成對工件鑽孔加工的自動定位。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]以下通過附圖的實施實例對本實用新型作進一步的描述。
[0012]圖1為本實用新型的結構框圖。
[0013]圖2為本實用新型的可編程控制器配線原理圖。
[0014]圖3為本實用新型的伺服驅動單元原理圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，一種木工鑽床數控定位裝置，由觸控螢幕、可編程控制器、伺服驅動模塊、零點定位開關模塊、極限位置開關模塊和人工控制開關模塊組成。
[0016]伺服驅動模塊由4個伺服驅動單元組成，圖2為1#伺服驅動單元的原理圖，其他伺服驅動單元的結構與1#伺服驅動單元相同。1#伺服驅動單元由伺服驅動器1、伺服電機I和編碼器I組成，伺服驅動器I的電源輸出埠 U、V、W與伺服電機I的電源輸入埠U、V、W連接，伺服電機I與編碼器I同軸安裝，編碼器I的快速接頭AMP連接至伺服驅動器I的編碼器接頭端CN2。伺服驅動器I的輸入電源為單相交流220V，從R、S端接入。伺服驅動器I的I/o信號接線端子CN1-37為1#方向控制信號端子，伺服驅動器I的I/O信號接線端子CN1-41為1#速度脈衝信號端子。伺服驅動器I的I/O信號接線埠電源COM+連接至伺服驅動器I的電源輸出端VDD。4個伺服驅動單元的伺服驅動器選用臺達公司的ASDA-B2，伺服電機和選用臺達的ECMA-C20807，編碼器與伺服電機配套。
[0017]圖3為本實用新型的可編`程控制器配線原理圖。零點定位開關模塊由零點定位開關一、零點定位開關二、零點定位開關三、零點定位開關四和他們的輸出上拉電阻R1、R2、R3、R4組成。4個零點定位開關都選擇集電極開路輸出的歐姆龍接近開關TL-W5MC1，所有TL-W5MC1由可編程控制器提供的24V電源供電，輸出信號輸出信號端分別接有上拉電阻，並分別連接至可編程控制器的輸入端X1、X2、X3、X4。
[0018]極限位置開關模塊由左限位開關和右限位開關一、右限位開關二、右限位開關三、右限位開關四組成。左限位開關、右限位開關一、右限位開關二、右限位開關三、右限位開關四的一端分別連接至可編程控制器的輸入端X5、X6、X7、X8、X9，另外一端並聯後連接至可編程控制器提供的24V電源的公共地端24G。
[0019]人工控制開關模塊由急停開關和腳踏開關組成。急停開關、腳踏開關的一端分別連接至可編程控制器的輸入端X10、XII，另外一端並聯後連接至可編程控制器提供的24V電源的公共地端24G。
[0020]可編程控制器的輸出端Υ0-Υ7輸出4個伺服驅動單元的速度脈衝信號和方向控制信號，分別連接至4臺伺服驅動器的速度脈衝信號端子和方向控制信號端子。輸出端Υ0-Υ7的公共端CO、Cl、C2、C3並聯後連接至可編程控制器提供的24V電源的公共地端24G。
[0021]觸控螢幕通過RS485總線與可編程控制器連接，可編程控制器選用臺達公司的DVP40EH。
[0022]工作時，通過在觸控螢幕上設定鑽孔的定位目標位置、防碰撞距離、運行速度，按運行按鈕，伺服電機帶動木工工件移動至目標位置，然後由鑽頭完成鑽孔加工。整個系統設有急停開關，在加工過程中發現異常情況可按下急停按鈕，電機將停止運行。在整個鑽孔加工過程中，負載一旦出現超扭矩的情況，伺服驅動器立即報錯，伺服電機停止運行，同時觸控螢幕顯示「伺服異常，請檢查後重新上電」的字樣，需排除故障後重新上電即可。
[0023]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡採用同等轉換或等效變換形成的技術方案，均落入本實用新型要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種木工鑽床數控定位裝置，由觸控螢幕、可編程控制器、伺服驅動模塊、零點定位開關模塊、極限位置開關模塊和人工控制開關模塊組成，其特徵在於: 所述伺服驅動模塊由4個結構相同的伺服驅動單元組成，每個伺服驅動單元由伺服驅動器、伺服電機和編碼器組成，伺服電機與編碼器同軸安裝，伺服驅動器的電源輸出端與伺服電機的電源輸入端連接，編碼器的快速接頭連接至伺服驅動器的編碼器接頭端，伺服驅動器的輸入電源為單相交流電源；每個伺服驅動單元均設有速度脈衝信號端子和方向控制信號端子； 所述零點定位開關模塊由零點定位開關一、零點定位開關二、零點定位開關三、零點定位開關四和4個上拉電阻組成；零點定位開關一、零點定位開關二、零點定位開關三、零點定位開關四的輸出信號端分別接有上拉電阻，並分別連接至可編程控制器的輸入端； 所述極限位置開關模塊由左限位開關和右限位開關一、右限位開關二、右限位開關三、右限位開關四組成；左限位開關、右限位開關一、右限位開關二、右限位開關三、右限位開關四的一端分別連接至可編程控制器的輸入端，另外一端並聯後連接至可編程控制器提供的24V電源的公共地端； 所述人工控制開關模塊由急停開關和腳踏開關組成；急停開關、腳踏開關的一端分別連接至可編程控制器的輸入端，另外一端並聯後連接至可編程控制器提供的24V電源的公共地端； 所述可編程控制器的輸出端輸出4個伺服驅動單元的速度脈衝信號和方向控制信號，分別連接至4個伺服驅動單元的速度脈衝信號端子和方向控制信號端子； 所述觸控螢幕通過RS485總線與可編程控制器連接。
2.按照權利要求1所述的木工鑽床數控定位裝置，其特徵在於:所述伺服驅動器選用臺達公司的ASDA-B2。
3.按照權利要求1所述的木工鑽床數控定位裝置，其特徵在於:所述伺服電機選用臺達的 ECMA-C20807。
4.按照權利要求1所述的木工鑽床數控定位裝置，其特徵在於:所述可編程控制器選用臺達公司的DVP40EH。
5.按照權利要求1所述的木工鑽床數控定位裝置，其特徵在於:所述零點定位開關一、零點定位開關二、零點定位開關三、零點定位開關四均為集電極開路輸出的歐姆龍接近開關 TL-W5MC1。
【文檔編號】G05B19/19GK203606664SQ201320688341
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月4日 優先權日:2013年11月4日
【發明者】肖伸平, 王兵, 曾紅兵, 肖雪峰 申請人:湖南工業大學