專(zhuān)利名稱(chēng)：一種石材線切割機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石材線切割機(jī)設(shè)備，具體是指一種石材線切割機(jī)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著串珠繩技術(shù)的成熟，一種用于石材加工切割的串珠繩鋸機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，該種機(jī)械的應(yīng)用極大地提高石材加工的精確度，提高生產(chǎn)率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度及勞動(dòng)力成本，引起石材加工企業(yè)的重視。石材線切割機(jī)是應(yīng)用串珠繩作為切割線的一種在石材加工機(jī)械，其主要的機(jī)械結(jié)構(gòu)是由工作臺(tái)、能沿Y軸運(yùn)動(dòng)的門(mén)架、控制柜及冷卻水泵組成，而Y軸運(yùn)動(dòng)的門(mén)架上安裝有由串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)的能沿Z軸運(yùn)動(dòng)的繩鋸。工作時(shí)，高速卷繞的串珠繩在鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)下按控制的位移(升、降)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)上的石材Z向切割；在鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)下按控制的位移(前、后)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)上的石材Y向切割；這樣就可按控制程序在石材上切割規(guī)定的邊緣形狀，實(shí)現(xiàn)切割加工。由于串珠繩的卷繞速度不變，調(diào)節(jié)Z或Y軸的移動(dòng)速度就可以控制每一次鋸切的效率，如果移動(dòng)速度較慢，那么串珠繩的張力就小，卷繞的空轉(zhuǎn)的比率就高、能耗就大、效率就低；如果移動(dòng)速度較快，那么不僅串珠繩的張力大且卷繞電機(jī)的負(fù)荷也較大，串珠繩容易拉磨斷，就得停機(jī)修結(jié)串珠繩，因此耗料費(fèi)工，效率低下。目前，石材線切割機(jī)的控制技術(shù)還不夠完善，串珠繩的耗損大，增大了消耗成本，制約了石材加工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。有鑒于此，本發(fā)明人針對(duì)現(xiàn)有石材線切割機(jī)控制上存在的問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，本案由此產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種石材線切割機(jī)控制系統(tǒng)，通過(guò)及時(shí)調(diào)整移動(dòng)速度保證串珠繩恒張力，具有自動(dòng)化高、切割運(yùn)行穩(wěn)定、串珠繩耗損小，開(kāi)采成本低等優(yōu)點(diǎn)。為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:一種石材線切割機(jī)控制`系統(tǒng)，包括主控單元、串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元、鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元、鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)單元及串珠繩張力檢測(cè)單元,所述主控單元包括進(jìn)行雙向電連接的人機(jī)界面和可編程控制器，所述串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元與所述可編程控制器的信號(hào)端進(jìn)行雙向電連接，所述鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元包括相電連接的第一控制器及鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一控制器與所述可編程控制器進(jìn)行雙向電連接，所述鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)單元包括相電連接的第二控制器及鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第二控制器與所述可編程控制器進(jìn)行雙向電連接，所述串珠繩張力檢測(cè)單元的輸出端分別與所述第一控制器、第二控制器的數(shù)據(jù)輸入端相連接。所述串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元包括啟動(dòng)器和串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述啟動(dòng)器與所述可編程控制器進(jìn)行雙向電連接，所述串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接在所述啟動(dòng)器的控制輸出端。上述人機(jī)界面為觸摸式人機(jī)界面。上述可編程控制器還與輔助控制單元相電連接，該輔助控制單元包括有主令開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、液壓泵及冷卻水泵。[0009]采用上述方案后，本實(shí)用新型一種石材線切割機(jī)控制系統(tǒng)，工作時(shí)，通過(guò)操作人機(jī)界面，由可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)整機(jī)的全面監(jiān)控，所述串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元啟停指令來(lái)自可編程控制器，并且將啟動(dòng)及運(yùn)行信號(hào)反饋給可編程控制器后由人機(jī)界面實(shí)時(shí)顯示，所述鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元的第一控制器、及鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成一個(gè)交流傳動(dòng)控制系統(tǒng)，與串珠繩張力檢測(cè)單元組成一個(gè)恒張力閉環(huán)控制系統(tǒng)，第一控制器接收串珠繩張力檢測(cè)單元反饋的信號(hào)，并與可編程控制器接收串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元傳遞的信號(hào)和指令進(jìn)行綜合分析后，給第一控制器指令，使鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化，從而使Y軸驅(qū)動(dòng)行走速度協(xié)同快慢變化，鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)單元的工作原理同所述鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元類(lèi)似，由此本系統(tǒng)可以通過(guò)檢測(cè)串珠繩的張力的微小變化，及時(shí)自動(dòng)調(diào)整Y軸及Z軸的移動(dòng)速度，保證串珠繩張力恒定，實(shí)現(xiàn)切割運(yùn)行穩(wěn)定、串珠繩耗損小、整機(jī)能耗低、開(kāi)采效率高、開(kāi)采成本低等有益效果。

圖1是本新型結(jié)構(gòu)的工作原理示意圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明主控單元I 可編程控制器11人機(jī)界面12串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元 2啟動(dòng)器21串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)電機(jī) 22鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元3第一控制器31鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)33鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)單元4第二控制器41鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)42串珠繩張力檢測(cè)單元5輔助控制單元具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步解釋本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。本實(shí)用新型涉及一種礦山采石串珠繩鋸機(jī)控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括主控單元
1、串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元2、鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元3、鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)單元4及串珠繩張力檢測(cè)單元5，其中:所述主控單元I包括人機(jī)界面12和可編程控制器11，人機(jī)界面12通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與可編程控制器11的通信網(wǎng)絡(luò)雙向傳輸連接，人機(jī)界面12可以采用觸摸式人機(jī)界面，可以設(shè)定有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方法進(jìn)行切換，用于同時(shí)顯示各種工藝參數(shù)、狀態(tài)、報(bào)警信息等，以及設(shè)定和修改系統(tǒng)的運(yùn)行特性和參數(shù)，以對(duì)整機(jī)進(jìn)行全面監(jiān)控。所述串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元2與可編程控制器11的信號(hào)端進(jìn)行雙向電連接，具體的，串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元2包括啟動(dòng)器21和串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)電機(jī)22，啟動(dòng)器21通過(guò)控制總線與可編程控制器11進(jìn)行雙向電連接，串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)電機(jī)22電連接在啟動(dòng)器21的控制輸出端；較佳地，米用交流傳動(dòng)降壓?jiǎn)?dòng)方式，構(gòu)成一交流傳動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)啟動(dòng)器21來(lái)啟動(dòng)串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)電機(jī)22，其啟、停指令來(lái)自可編程控制器11，并將啟動(dòng)及運(yùn)行信號(hào)通過(guò)控制總線反饋給可編程控制器11后由人機(jī)界面12實(shí)時(shí)顯示。所述鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元3包括相互電連接的第一控制器31和鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)32，所述第一控制器31通過(guò)控制總線與可編程控制器11進(jìn)行雙向電連接，較佳采用交流變頻傳動(dòng)，由第一控制器31及鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)32組成一個(gè)交流調(diào)速控制系統(tǒng)。串珠繩張力檢測(cè)單元5的輸出端通過(guò)數(shù)據(jù)總線電連接至第一控制器31的數(shù)據(jù)輸入端，串珠繩張力檢測(cè)單元5可采用高性能張力傳感器，能夠?qū)埩Φ奈⑿∽兓皶r(shí)反饋給第一控制器31，提供可靠的張力數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)總線采用屏蔽電纜線，使檢測(cè)信號(hào)不受外界干擾，保證數(shù)據(jù)的可靠性。所述鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元3與串珠繩張力檢測(cè)單元5組成一個(gè)恒張力閉環(huán)控制系統(tǒng)。所述鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)單元4包括相互電連接的第二控制器41和鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)42，同鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元3工作原理類(lèi)似，這里不再詳細(xì)闡述，同理由第二控制器41及鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)42組成一個(gè)交流調(diào)速控制系統(tǒng)，它們與串珠繩張力檢測(cè)單元5組成一個(gè)恒張力閉環(huán)控制系統(tǒng)。以鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元3為例進(jìn)行說(shuō)明，鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)單元4工作同理。所述第一控制器31接收串珠繩張力檢測(cè)單元5反饋的信號(hào)，并與可編程控制器11接收串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元2傳遞的信號(hào)和指令進(jìn)行綜合分析后，經(jīng)控制總線給第一控制器31指令，使鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)32轉(zhuǎn)速相應(yīng)變化而使Y軸驅(qū)動(dòng)行走速度協(xié)同快慢變化。鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)的啟、停及速度調(diào)整命令經(jīng)控制總線來(lái)自可編程控制器11，其運(yùn)行信號(hào)也通過(guò)控制總線傳輸由主控單元I的人機(jī)界面12實(shí)時(shí)顯示。所述可編程控制器11還通過(guò)控制總線與輔助控制單元6相電連接，該輔助控制單元6包括有主令開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、液壓泵及冷卻水泵等等。由此本系統(tǒng)可以通過(guò)檢測(cè)串珠繩的張力的微小變化，及時(shí)自動(dòng)調(diào)整移動(dòng)速度，不管是沿Y軸或Z軸，每鋸切一點(diǎn)、移動(dòng)一點(diǎn)始終保持串珠繩有一定的張力，保證串珠繩張力恒定，這樣不僅可保證串珠繩不因張力過(guò)高而易斷、也不會(huì)因張力過(guò)底而影響切割效率，實(shí)現(xiàn)鋸機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定、串珠繩耗損小、整機(jī)能耗低、開(kāi)采效率高、開(kāi)采成本低等有益效果。本發(fā)明的一種石材線切割 機(jī)控制系統(tǒng)在控制技術(shù)上有了質(zhì)的提高，且控制系統(tǒng)的性?xún)r(jià)比高，特別適用于墓碑石及復(fù)雜邊緣石材的加工，實(shí)踐證明它不僅能提高石材線切割機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性、還能極大地降低串珠繩的損耗，降低成本，提高石材加工的自動(dòng)化水平，節(jié)能環(huán)保，具有顯著的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益。上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專(zhuān)利范疇。
權(quán)利要求1.一種石材線切割機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:包括主控單元、串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元、鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元、鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)單元及串珠繩張力檢測(cè)單元，所述主控單元包括可編程控制器，所述串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元與所述可編程控制器的信號(hào)端進(jìn)行雙向電連接，所述鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元包括相電連接的第一控制器及鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一控制器與所述可編程控制器進(jìn)行雙向電連接，所述鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)單元包括相電連接的第二控制器及鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第二控制器與所述可編程控制器進(jìn)行雙向電連接，所述串珠繩張力檢測(cè)單元的輸出端分別與所述第一控制器、第二控制器的數(shù)據(jù)輸入端相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種石材線切割機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元包括啟動(dòng)器和串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述啟動(dòng)器與所述可編程控制器進(jìn)行雙向電連接，所述串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)電機(jī)電連接在所述啟動(dòng)器的控制輸出端。
3.如權(quán)利要求1所述的一種石材線切割機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:上述可編程控制器還與輔助控制單元相電連接，該輔助控制單元包括有主令開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、液壓泵及冷卻 水泵。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種石材線切割機(jī)控制系統(tǒng)，包括主控單元、串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元、鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元、鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)單元及串珠繩張力檢測(cè)單元，主控單元包括人機(jī)界面和可編程控制器，串珠繩卷繞驅(qū)動(dòng)單元與可編程控制器的信號(hào)端進(jìn)行雙向電連接，鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)單元包括相電連接的第一控制器及鋸機(jī)Y軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)單元包括相電連接的第二控制器及鋸機(jī)Z軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，串珠繩張力檢測(cè)單元的輸出端分別與第一控制器、第二控制器的數(shù)據(jù)輸入端相連接。本系統(tǒng)可以通過(guò)檢測(cè)串珠繩的張力的微小變化，及時(shí)自動(dòng)調(diào)整Y軸及Z軸的移動(dòng)速度，保證串珠繩張力恒定，實(shí)現(xiàn)切割運(yùn)行穩(wěn)定、串珠繩耗損小、整機(jī)能耗低、開(kāi)采效率高、開(kāi)采成本低等有益效果。
文檔編號(hào)B28D7/00GK203125732SQ20122070687
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者方千山 申請(qǐng)人:華僑大學(xué)