一種門型數控切割機的製作方法

2023-12-12 13:50:47

專利名稱：一種門型數控切割機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及門型數控切割機的同步驅動控制技術領域。
背景技術：
數控切割機的發展經歷了十字架型(輕型)、門型(小型)、龍門型(大
型)3個階段，相應的型號種類繁多，可以切割銅，不鏽鋼，鋁等有色金屬， 數控切割不僅使板材利用率大幅度提高，產品質量得到改進，而且改善了工 人的勞動環境，勞動效率進一步提高，在現在的製造加工業越來越多地得到 應用，其中門型切割機比較適合中小型企業的生產能力，應用較多，門型切 割機中部為切割裝置，兩側各設置一行走裝置以及一與行走裝置配合的軌道， 兩側軌道平行、行走裝置對應相同，兩行走裝置通過同步傳送帶連接，由一 步進電機作為驅動源。
步進電機是一種將脈衝信號變換成相應的角位移(或線位移)的電磁裝 置，是一種特殊的電動機。 一般電動機都是連續轉動的，而步進電動機則有 定位和運轉兩種基本狀態，當有脈衝輸入時步進電動機一步一步地轉動，每 給它一個脈衝信號，它就轉過一定的角度。步進電動機的角位移量和輸入脈 衝的個數嚴格成正比，在時間上與輸入脈衝同步，因此只要控制輸入脈衝的 數量、頻率及電動機繞組通電的相序，便可獲得所需的轉角、轉速及轉動方 向。在沒有脈衝輸入時，在繞組電源的激勵下氣隙磁場能使轉子保持原有位 置處於定位狀態。步進電動機按其勵磁相數，可以分為二相、三相、四相、 五相、六相甚至八相。 一般來說隨著相數的增加，在相同頻率的情況下，每 相導通電流的時間增加，各相平均電流會高些，從而使電動機的轉速一轉矩 特性會好些，步距角亦小。但是隨著相數的增加，電動機的尺寸就增加，結構亦複雜，目前多用3 6相的步進電動機。
目前，門型數控切割機的這種同步驅動方式存在一些缺點，在傳動皮帶 鬆動或皮帶安裝配合不精確時，以及在步進電機啟動或停止時，由於慣性使 得不能達到完全同步，則兩側行走裝置移動位置不完全對稱，因此造成切割 時的尺寸誤差，使廢品率增加。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種能夠實現兩側行走裝置移動完全同步的門 型數控切割機。
一種門型數控切割機，兩惻分別設置一行走裝置和一行走軌道，兩行走
裝置、兩行走軌道對應相同、對稱設置，其中其兩行走裝置的行走輪上分 別傳動連接一驅動步迸電機，兩步進電機參數相同且具有兩相或兩相以上的 繞組，其中，兩步進電機的'同相繞組相互串接，構成兩個或兩個以上總繞組 串接線路，組合後的各總繞組串接線路與對應步進驅動器的相應驅動端連接。
所述的門型數控切割機，其中所述兩步進電機的同相繞組同向或反向 串接，構成同相的總繞組串接線路，各總繞組串接線路分別連接在對應步進 驅動器的相應驅動端。
所述的門型數控切割機，其中其兩行走裝置上分別連接一參數相同的 兩相驅動步進電機，所述兩相步進電機包括A相、B相兩相；所述兩步進電機 的A相繞組同向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在對應步進驅動
器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組同向串接，構成一組總B相繞 組串接線路，連接在對應步進驅動器的B相驅動端。
所述的門型數控切割機，其中其兩行走裝置上分別連接一參數相同的
兩相驅動步進電機，所述兩相步進電機包括A相、B相兩相；其中，所述兩步
進電機的A相繞組反向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在對應步 進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組反向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端。
所述的門型數控切割機，其中其兩行走裝置上分別連接一參數相同的 三相驅動步進電機，所述三相步進電機包括A相、B相、C相三相；所述兩步
進電機的A相繞組同向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在對應步 進驅動器的A相驅動端，所迷兩步進電機的B相繞組同向串接，構成一組總B 相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述兩步進電機的C 相繞組同向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C 相驅動端。
所述的門型數控切割機，其中其兩行走裝置上分別連接一參數相同的 三相驅動步進電機，所述三相步進電機包括A相、B相、C相三相；所述兩步 進電機的A相繞組反向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在對應步 進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組反向串接，構成一組總B 相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述兩步進電機的C 相繞組反向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C 相驅動端。
所述的門型數控切割機，其中其兩行走裝置上分別連接一參數相同的 四相驅動步進電機，所述四相步進電機包括A相、B相、C相、D相四相；所 述兩步進電機的A相繞組同向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在 對應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組同向串接，構成 一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述兩步進 電機的C相繞組同向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅 動器的C相驅動端，所述兩步進電機的D相繞組同向串接，構成一組總D相 繞組串接線路，連接在該步進驅動器的D相驅動端。
所述的門型數控切割機，其中其兩行走裝置上分別連接一參數相同的 四相驅動步進電機，所述四相步進電機包括A相、B相、C相、D相四相；所述兩步進電機的A相繞組反向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在 對應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組反向串接，構成 一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述兩步進 電機的C相繞組反向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅 動器的C相驅動端，所述兩步進電機的D相繞組反向串接，構成一組總D相 繞組串接線路，連接在該步進驅動器的D相驅動端。
所述的門型數控切割機，其中其兩行走裝置上分別連接一參數相同的 五相驅動步進電機，所述五相步進電機包括A相、B相、C相、D相、E相五 相；所述兩步進電機的A相繞組同向串接，構成一組總A相繞組串接線路， 連接在對應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組同向串接， 構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述兩 步進電機的C相繞組同向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步 進驅動器的C相驅動端，所述兩步進電機的D相繞組同向串接，構成一組總D 相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的D相驅動端，所述兩步進電機的E 相繞組周向串接，構成一組總E相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的E 相驅動端。
所述的門型數控切割機，其中其兩行走裝置上分別連接一參數相同的 五相驅動步進電機，所述五相步進電機包括A相、B相、C相、D相、E相五 相；所述兩步進電機的A相繞組反向串接，構成一組總A相繞組串接線路， 連接在對應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組反向串接， 構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述兩 步進電機的C相繞組反向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步 進驅動器的C相驅動端，所述兩步進電機的D相繞組及向串接，構成一組總D 相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的D相驅動端，所述兩步進電機的E 相繞組反向串接，構成一組總E相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的E相驅動端。
本實用新型採用上述技術方案將達到如下的技術效果-
本實用新型的門型數控切割機，兩側分別設置有一行走裝置和一行走軌 道，兩行走裝置、兩行走軌道對應相同，對稱設置，其兩行走裝置的行走輪 上分別傳動連接一驅動步進電機，兩步進電機參數相同且具有兩相或兩相以 上的繞組，其中，兩步進電機的同相繞組相互串接，構成兩個或兩個以上總 繞組串接線路，組合後的各總繞組串接線路與對應步進驅動器的相應驅動端 連接，使該兩臺步進電機構成一臺步進電機的驅動方式，因此使得該步進驅 動器輸出的驅動信號同時到達兩步進電機的相應同相輸入端，同時對兩步進 電機的同相繞組上電，驅動電量也相同，因此兩步進電機同時轉過相同的角 度，步進驅動器順次、同時驅動兩步進電機的同相繞組，使兩步進電機同時 運轉，從而使兩步進電機分別驅動的行走裝置同時、同步運轉，從而得到一 種兩側行走裝置完全同步運行的門型切割機，本實用新型解決了目前的門型 數控切割機兩側行走裝置上分別傳動連接的一步進電機利用同步傳送皮帶進 行傳動時，不能達到精確的完全同步的難題，提供了一種能夠使兩側行走裝
置上分別傳動連接的步進電機完全同步運行的門型數控切割機；其中， 一種
方式是將兩步進電機的同相繞組同向串接，構成一組總繞組串接線路，將該 總繞組串接線路的進口、出口端分別連接在對應步進驅動器的相應驅動端， 另一種方式是將兩步進電機的同相繞組反向串接，構成一組總繞組串接線路， 將該總繞組串接線路的進口、出口端分別連接在對應步進驅動器的相應驅動 端，這兩種連接方式均可使兩步進電機同步運轉，設置兩步進電機的驅動運 轉方向相同，從而帶動門型數控切割機兩側行走裝置同步移動。本實用新型 的門型數控切割機，因兩側行走裝置^動同步，誤差降低，切割精度高，廢 品率低。

圖1為門型數控切割機的示意圖； 圖2為兩臺兩相電機上的一種同步運轉連接電路； 圖3為兩臺兩相電機上的另一種同步運轉連接電路。
具體實施方式
實施例-
一種門型數控切割機l，如圖1所示，其中部設置切割裝置4，其下方為 安放待切割材料的切割平臺5，其兩側分別設置一行走裝置2或2'以及一行 走軌道3或3'，行走裝置與相應的行走軌道配合，在動力驅動下沿行走軌道 移動，兩行走裝置2、 2'對稱相同、兩行走軌道3、 3'對應相同並相互平行， 在切割平臺5兩側對稱設置；兩行走裝置2或2'分別由一步進電機驅動，兩 步進電機參數相同，其中，兩步進電機的同相繞組一端串聯，構成一組總繞 組串接線路，使該兩臺步進電機構成一臺步進電機的驅動方式，其中，可將兩 步進電機的同相繞組同向串接，構成一組總繞組串接線路，該總繞組串接線 路進口、出口端分別連接在對應步進驅動器的相應驅動端，也可將兩步進電 機的同相繞組反向串接，構成一組總繞組串接線路，該總繞組串接線路進口、 出口端分別連接在對應步進驅動器的相應驅動端，這兩種方式均能達到使兩 步進電機完全同步運轉的效果；組合後的總繞組串接線路與對應步進驅動器 的相應驅動端連接。所述的步進電機可為兩相、三相、四相、五相、六相甚 至八相步進電機，所述的步進驅動器與相應的步進電機匹配。
圖2為門型數控切割機1的兩側行走裝置2、 2'分別由一參數相同的兩 相步進電機驅動時，這兩個兩相步進電機的一種同步運轉連接電路；該兩相 步進電機包括A相、B相兩相，用於由匹配的步進驅動器的A相、B相驅動端 對應驅動，其中，步進電機D1的A相繞組出口端A1'與步進電機D2的A相 繞組出口端A2，串聯，即反向串接，構成一組總的A相繞組串接線路，再將 步進電機Dl的A相繞組進口端Al連接在對應步進驅動器的A相驅動端的輸入端上，步進電機D2的A相繞組進口端A2連接在該步進驅動器的A相驅動 端相應輸出端上，同時，將步進電機Dl的B相繞組出口端Bl'與步進電機 D2的B相繞組出口端B2，串聯，即反向串接，構成一組總的B相繞組，再將 步進電機Dl的B相繞組進口端Bl連接在上述步進驅動器的B相驅動端的輸 入端上，步進電機D2的B相繞組進口端B2連接在該步進驅動器的B相驅動 端相應輸出端上，另外，設置兩步進電機的驅動運轉方向相同、調整步進電 機D1、 D2的起步角相同，啟動該步進驅動器，對上述總的A相、B相繞組串 接線路提供驅動脈衝，即可使兩步進電機的同相繞組同時得到脈衝信號，兩 步進電機的同相繞組同時驅動對應的轉子並使轉子同時運轉、轉動相同的角 度，從而驅動門型切割機兩側行走裝置同步運行，因而由兩側行走裝置的移 動造成的誤差降低，切割精度提高，使廢品率降低。
圖2為兩相電機上的另一種同步運轉連接電路，其是將步進電機Dl的A 相繞組出口端Ar與第二臺步進電機的A相繞組進口端A2串聯，即同向串接， 構成一組總的A相繞組串接線路，再將步進電機Dl的A相繞組進口端Al連 接在對應步進驅動器的A相驅動端的輸入端上，步進電機D2的A相繞組出口 端A2'連接在該步進驅動器的A相驅動端相應輸出端上，同時，將步進電機 D1的B相繞組出口端B1，與步進電機D2的B相繞組進口端B2串聯，即同向 串接，構成一組總的B相繞組，再將步進電機Dl的B相繞組進口端Bl連接 在上述步進驅動器的B相驅動端的輸入端上，步進電機D2的B相繞組出口端 B2'連接在該步進驅動器的B相驅動端相應輸出端上，最後，設置兩步進電 機的驅動運轉方向相同、調整步進電機D1、 D2的起步角相同，啟動該步進驅 動器，對上述總的A相、B相繞組提供驅動脈衝，即可使兩步進電機D1、 D2 的同相繞組同時得到脈衝信號，兩步進電機的同相繞組同時驅動對應的轉子 並使轉子同時運轉、轉動相同的角度，從而驅動門型切割機兩側行走裝置同 步運行，由於兩側行走裝置完全同步，因此降低了因行走裝置的移動行走造成的切割尺寸誤差，使切割精度提高，廢品率降低。
門型切割機兩側行走裝置也可採用三相、四相、五相、六相甚至八相的 兩個相同步進電機進行驅動，兩步進電機的同步控制均可採用上述的兩種同 向或反向的連接方式，由匹配的步進驅動器驅動按上述方式連接而成的兩步 進電機的各總繞組串接線路，使兩個參數相同步進電機相應的同相繞組同時 得到脈衝信號，則該兩步進電機的同相繞組即可同時驅動對應的轉子，使兩 轉子同時運轉並相應轉動相同的角度，從而達到控制兩步進電機完全同步運 轉，使兩步進電機分別驅動的行走裝置同步移動，因此降低了因行走裝置的 移動行走造成的切割尺寸誤差，使切割精度提高，'廢品率降低。
權利要求1、一種門型數控切割機，兩側分別設置一行走裝置和一行走軌道，兩行走裝置、兩行走軌道對應相同、對稱設置，其特徵在於其兩行走裝置的行走輪上分別傳動連接一驅動步進電機，兩步進電機參數相同且具有兩相或兩相以上的繞組，其中，兩步進電機的同相繞組相互串接，構成兩個或兩個以上總繞組串接線路，組合後的各總繞組串接線路與對應步進驅動器的相應驅動端連接。
2、 如權利要求2所述的門型數控切割機，其特徵在於所述兩步進電機的 同相繞組同向或反向串接，構成同相的總繞組串接線路，各總繞組串接線路分別 連接在對應步進驅動器的相應驅動端。 .
3、 如權利要求2所述的門型數控切割機，其特徵在於其兩行走裝置上分 別連接一參數相同的兩相驅動步進電機，所述兩相步進電機包括A相、B相兩相；所述兩步進電機的A相繞組同向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連接在對 應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組同向串接，構成一組總 B相繞組串接線路，連接在對應步進驅動器的B相驅動端。
4、 如權利要求2所述的門型數控切割機，其特徵在於其兩行走裝置上分 別連接一參數相同的兩相驅動步進電機，所述兩相步進電機包括A相、B相兩相； 其中，所述兩步進電機的A相繞組反向串接，構成一組總A相繞組串接線路，連 接在對應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組反向串接，構成 一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端。
5、 如權利要求2所述的門型數控切割機，其特徵在於其兩行走裝置上分 別連接一參數相同的三相驅動步進電機，所述三相步進電機包括A相、B相、C 相三相；所述兩步進電機的A相繞組同向串接，構成一組總A相繞組串接線路， 連接在對應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組同向串接，構 成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述兩步進電 機的C相繞組同向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的C相驅動端。
6、 如權利要求2所述的門型數控切割機，其特徵在於其兩行走裝置上分別連接一參數相同的三相驅動步進電機，所述三相步進電機包括A相、B相、C 相三相；所述兩步進電機的A相繞組反向串接，構成一組總A相繞組串接線路， 連接在對應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組反向串接，構 成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述兩步進電 機的C相繞組反向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的 C相驅動端。
7、 如權利要求2所述的門型數控切割機，其特徵在於其兩行走裝置上分 別連接一參數相同的四相驅動步進電機，所述四相步進電機包括A相、B相、C 相、D相四相；所述兩步進電機的A相繞組同向串接，構成一組總A相繞組串接 線路，連接在對應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組同向串 接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述兩 步進電機的C相繞組同向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅 動器的C相驅動端，所述兩步進電機的D相繞組同向串接，構成一組總D相繞組 串接線路，連接在該步進驅動器的D相驅動端。
8、 如權利要求2所述的門型數控切割機，其特徵在於其兩行走裝置上分 別連接一參數相同的四相驅動步進電機，所述四相步進電機包括A相、B相、C 相、D相四相；所述兩步進電機的A相繞組反向串接，構成一組總A相繞組串接 線路，連接在對應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組反向串 接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端，所述兩 步進電機的C相繞組反向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該步進驅 動器的C相驅動端，所述兩步進電機的D相繞組反向串接，構成一組總D相繞組 串接線路，連接在該步進驅動器的D相驅動端。
9、 如權利要求2所述的門型數控切割機，其特徵在於其兩行走裝置上分別連接一參數相同的五相驅動步進電機，所述五相步進電機包括A相、B相、C 相、D相、E相五相；所述兩步進電機的A相繞組同向串接，構成一組總A相繞 組串接線路，連接在對應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組 同向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端， 所述兩步進電機的C相繞組同向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該 步進驅動器的C相驅動端，所述兩步進電機的D相繞組同向串接，構成一組總D 相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的D相驅動端，所述兩步進電機的E相繞 組同向串接，構成一組總E相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的E相驅動端。 10、如權利要求2所述的門型數控切割機，其特徵在於其兩行走裝置上分 別連接一參數相同的五相驅動步進電機，所述五相步進電機包括A相、B相、C 相、D相、E相五相；所述兩步進電機的A相繞組反向串接，構成一組總A相繞 組串接線路，連接在對應步進驅動器的A相驅動端，所述兩步進電機的B相繞組 反向串接，構成一組總B相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的B相驅動端， 所述兩步進電機的C相繞組反向串接，構成一組總C相繞組串接線路，連接在該 步進驅動器的C相驅動端，所述兩步進電機的D相繞組反向串接，構成一組總D 相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的D相驅動端，所述兩步進電機的E相繞 組反向串接，構成一組總E相繞組串接線路，連接在該步進驅動器的E相驅動端。
專利摘要一種門型數控切割機，兩側分別設置一行走裝置和一行走軌道，兩行走裝置、兩行走軌道對應相同，對稱設置，其中，其兩行走裝置上分別連接一驅動步進電機，兩步進電機參數相同，其中，兩步進電機的同相繞組同向或反向串接，構成一組總繞組串接線路，使該兩臺步進電機構成一臺步進電機的驅動方式；組合後的總繞組串接線路與對應步進驅動器的相應驅動端連接，使兩步進電機相應的同相繞組同時得到脈衝信號，則該兩步進電機的同相繞組即可同時驅動對應的轉子，使兩轉子同時運轉並轉動相同的角度，從而使兩步進電機完全同步運轉，因而兩步進電機分別驅動的行走裝置同步移動，因此使由於行走裝置的移動造成的尺寸誤差降低，切割精度提高。
文檔編號B23Q5/00GK201142662SQ200720175129
公開日2008年10月29日 申請日期2007年12月7日 優先權日2007年12月7日
發明者陳宏偉 申請人:義馬市三立數控科技有限公司