專利名稱：一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及裝飾石材加工控制領域，具體涉及一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置。
背景技術：
隨著建筑裝飾業(yè)的蓬勃發(fā)展，人們對裝飾石材的需求越來越大，為了能提高裝飾石材的加工效率，一種裝配多個鋸片的組合鋸機應運而生，并被廣泛應用于裝飾石材的加工領域中，其主要結構特點是主鋸機固定，石荒料在工作臺上移動，深刀頭對其進行鋸切后，要將荒料在工作臺上旋轉(zhuǎn)180度后再進行鋸切才能完成整個鋸切過程。近年來，市場上的龍門式大切組合鋸有所改進，其結構特點是石荒料放在工作臺上，而主鋸機設置在龍門橫梁上并可移動，可實現(xiàn)對荒料一次行走的多次鋸切過程，節(jié)省了荒料旋轉(zhuǎn)、對刀等復雜過程，提高了荒料鋸切加工的效率，得到了廣泛的應用。在上述裝飾石材加工機械中，其控制裝置占據(jù)著舉足輕重的地位，但是市場上現(xiàn)有的控制裝置大多結構簡單，功能和可操作性弱，自動化程度還有待提高。鑒于此，本案發(fā)明人對上述問題進行深入研究，遂有本案產(chǎn)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種操作簡單，便于提高加工精度，自動化程度高，方便實用的龍門式大切組合鋸機自動控制裝置。
為了達到上述目的，本實用新型采用這樣的技術方案:—種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，包括人機界面單元、可編程控制器單元、驅(qū)動主機頭沿龍門梁橋架左右移動的X軸驅(qū)動單元、驅(qū)動龍門橋架帶動主機頭前后移動的Y軸驅(qū)動單元、驅(qū)動主機頭上下移動的Z軸驅(qū)動單元和驅(qū)動圓盤鋸旋轉(zhuǎn)的主機驅(qū)動單元；所述人機界面單元與所述可編程控制器單元之間通過通信接口雙向電連接，所述X軸驅(qū)動單元、Y軸驅(qū)動單元、Z軸驅(qū)動單元和主機驅(qū)動單元與所述可編程控制器單元之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接。上述人機界面單元與上述可編程控制器單元之間通過Modbus通信接口連接。上述人機界面單元為觸摸式人機界面。上述X軸驅(qū)動單元為包括限位開關和交流電機的往返運動控制系統(tǒng)；所述限位開關和所述交流電機與上述可編程控制器單元之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接。上述Y軸驅(qū)動單元為包括磁尺或光碼盤，及控制電機的閉環(huán)控制系統(tǒng)；所述磁尺或光碼盤，及所述控制電機與上述可編程控制器單元之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接。上述Z軸驅(qū)動單元為包括磁尺或光碼盤，和液壓缸或控制電機的閉環(huán)控制系統(tǒng)；所述磁尺或光碼盤，和所述液壓缸或控制電機與上述可編程控制器單元之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接。上述主機驅(qū)動單元包括啟動器和與啟動器受控電連接的交流電機，所述啟動器與上述可編程控制器單元之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接。還包括輔助和協(xié)調(diào)上述可編程控制器單元控制的輔助控制單元，所述輔助控制單元通過數(shù)據(jù)、控制總線與所述可編程控制器單元電連接在一起。采用上述技術方案后，本實用新型的龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，其包括人機界面單元、可編程控制器單元、驅(qū)動主機頭沿龍門梁橋架左右移動的X軸驅(qū)動單元、驅(qū)動龍門橋架帶動主機頭前后移動的Y軸驅(qū)動單元、驅(qū)動主機頭上下移動的Z軸驅(qū)動單元和驅(qū)動圓盤鋸旋轉(zhuǎn)的主機驅(qū)動單元；人機界面單元與可編程控制器單元之間通過通信接口雙向電連接，X軸驅(qū)動單元、Y軸驅(qū)動單元、Z軸驅(qū)動單元和主機驅(qū)動單元與可編程控制器單元之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接；與現(xiàn)有技術相比，人們可通過人機界面單元配合可編程控制器單元進行簡單的工藝參數(shù)設定即可自動完成對對被加工石材的加工，操作簡單，便于提高加工精度，自動化程度高，方便實用。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖中:1-人機界面單元2-可編程控制器單元3-X軸驅(qū)動單元31-限位開關32-交流電機4-Y軸驅(qū)動單元41-磁尺42-控制電機
5-Z軸驅(qū)動單元51-光碼盤52-液壓缸6-主機驅(qū)動單元61-啟動器62-交流電機7-輔助控制單元8-數(shù)據(jù)、控制總線
具體實施方式
為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例進行詳細闡述。本實用新型的一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，如圖1所示，包括人機界面單元1、可編程控制器單元2、X軸驅(qū)動單元3、Y軸驅(qū)動單元4、Z軸驅(qū)動單元5和主機驅(qū)動單元6。X軸驅(qū)動單元3驅(qū)動主機頭沿著龍門橋架左右移動，Y軸驅(qū)動單元4驅(qū)動龍門橋架帶動主機頭前后移動，Z軸驅(qū)動單元5驅(qū)動主機頭上下移動，主機驅(qū)動單元6驅(qū)動主機頭旋轉(zhuǎn)，人機界面單元I與可編程控制器單元2之間通過通信接口雙向電連接，X軸驅(qū)動單元3、Y軸驅(qū)動單元4、Z軸驅(qū)動單元5和主機驅(qū)動單元6與可編程控制器單元2之間通過數(shù)據(jù)、控制總線8電連接，具體是，人機界面單元I具有手動和自動模式切換功能；可編程控制器單元2采用小型可編程控制器(PLC)，通過軟件設計實現(xiàn)系統(tǒng)的輸入/輸出信號的分析、運算、處理、存儲和顯示等，人們可根據(jù)加工要求通過人機界面單元I結合可編程控制器單元2進行編程，設定相關的工藝參數(shù)進行自動加工，來實現(xiàn)手動模式；人們也可直接調(diào)用儲存或預設的加工參數(shù)程序，或者通過模板檢測的方式來實現(xiàn)自動模式，無需數(shù)控編程等專業(yè)知識即可實現(xiàn)自動加工等操作；人們可通過人機界面單元I設定整個組合鋸機的所有參數(shù)，并同時將各參數(shù)、狀態(tài)和報警信息等予以顯示，可對組合鋸機進行全面監(jiān)控。優(yōu)選地，人機界面單元I與可編程控制器單元2之間通過Modbus通信接口連接。優(yōu)選地，人機界面單元I為觸摸式人機界面(HMI)，操作便捷。優(yōu)選地，X軸驅(qū)動單元3為包括限位開關31和交流電機32的往返運動控制系統(tǒng)；限位開關31與可編程控制器單元2之間通過數(shù)據(jù)、控制總線8電連接；交流電機32與可編程控制器單元2之間通過數(shù)據(jù)、控制總線8電連接；限位開關31將其檢測到的位移或位置等數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)、控制總線8經(jīng)由可編程控制器單元2的信號輸入端傳輸給可編程控制器單元2，經(jīng)可編程控制器單元2分析處理后，由可編程控制器單元2對交流電機32發(fā)出控制指令，進而對主機頭進行相應的左右方向的驅(qū)動。優(yōu)選地，Y軸驅(qū)動單元4為包括磁尺41和控制電機42的閉環(huán)控制系統(tǒng)；磁尺41與可編程控制器單元2之間通過數(shù)據(jù)、控制總線8電連接；控制電機42與可編程控制器單元2之間通過數(shù)據(jù)、控制總線8電連接；磁尺41將其檢測到的位移或位置等數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)、控制總線8經(jīng)由可編程控制器單元2的信號輸入端傳輸給可編程控制器單元2，經(jīng)可編程控制器單元2分析處理后，由可編程控制器單元2對控制電機42發(fā)出控制指令，進而對龍門橋架及主機頭進行相應的前后方向的驅(qū)動。優(yōu)選地，Z軸驅(qū)動單元5為包括光碼盤51和液壓缸52的閉環(huán)控制系統(tǒng)；光碼盤51與可編程控制器單元2之間通過數(shù)據(jù)、控制總線8電連接；液壓缸52與可編程控制器單元2之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接；光碼盤51將其檢測到的位移或位置等數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)、控制總線8經(jīng)由可編程控制器單元2的信號輸入端傳輸給可編程控制器單元2，經(jīng)可編程控制器單元2分析處理后，由可編程控制器單元2對液壓缸52發(fā)出控制指令，進而對龍門橋架及主機頭進行相應的上下方向的驅(qū)動。優(yōu)選地，主機驅(qū)動單元6包括啟動器61和與啟動器61受控電連接的交流電機62，啟動器61與可編程控制器單元 2之間通過數(shù)據(jù)、控制總線8電連接；主機驅(qū)動單元6根據(jù)可編程控制器單元2發(fā)出的控制指令來對圓盤鋸進行高速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，進而對被加工石材進行鋸切加工。優(yōu)選地，還包括輔助和協(xié)調(diào)可編程控制器單元2控制的輔助控制單元7，輔助控制單元7通過數(shù)據(jù)、控制總線8與可編程控制器單元2電連接在一起，具體結構可為，輔助控制單元7包括主令開關、行程開關、限位開關、繼電器及二次儀表等，可實現(xiàn)對整機電器及液壓泵和冷卻水泵等元器件的控制。本實用新型的龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，其控制的龍門式大切組合鋸機的大致結構為，在工作臺的兩側分別設有支架，兩支架上設有一龍門形式的龍門橋架、龍門橋架可做前后移動(沿Y軸移動)，龍門橋架上設置有主機頭，主機頭安裝有多個圓盤鋸，可同時做左右移動(沿X軸移動)及上下移動(沿Z軸移動)。工作時，主機頭下降一定進給量(或下刀量)，并沿X軸鋸切直至到達要求的底部，提刀，并使龍門橋架沿Y軸移動一個位移量，再下刀鋸切，由于主機頭上安裝有多片圓盤鋸，這樣一次就可以鋸切多個鋸縫，實現(xiàn)對石荒料的聞效銀切的目的。本實用新型的龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，為便于描述，以龍門式大切組合鋸機為基準定義了沿著龍門橋架的長度方向為左右方向的X軸、前后方向的Y軸和上下方向的Z軸，在實際使用過程中，X軸驅(qū)動單元、Y軸驅(qū)動單元和Z軸驅(qū)動單元所驅(qū)動的磨頭的具體移動方向可根據(jù)要求進行調(diào)整和設計；其中的各單元均為具有相應功能的實體結構，軸驅(qū)動單元的磁尺也可由光碼盤代替^軸驅(qū)動單元的光碼盤也可由磁尺代替“軸驅(qū)動單元的液壓缸也可由控制電機代替。本實用新型的產(chǎn)品形式并非限于本案圖示和實施例，任何人對其進行類似思路的適當變化或修飾，皆應·視為不脫離本實用新型的專利范疇。
權利要求1.一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，其特征在于:包括人機界面單元、可編程控制器單元、驅(qū)動主機頭沿龍門梁橋架左右移動的X軸驅(qū)動單元、驅(qū)動龍門橋架帶動主機頭前后移動的Y軸驅(qū)動單元、驅(qū)動主機頭上下移動的Z軸驅(qū)動單元和驅(qū)動圓盤鋸旋轉(zhuǎn)的主機驅(qū)動單元；所述人機界面單元與所述可編程控制器單元之間通過通信接口雙向電連接，所述X軸驅(qū)動單元、Y軸驅(qū)動單元、Z軸驅(qū)動單元和主機驅(qū)動單元與所述可編程控制器單元之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，其特征在于:上述人機界面單元與上述可編程控制器單元之間通過Modbus通信接口連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，其特征在于:上述人機界面單元為觸摸式人機界面。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，其特征在于:上述X軸驅(qū)動單元為包括限位開關和交流電機的往返運動控制系統(tǒng)；所述限位開關和所述交流電機與上述可編程控制器單元之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接。
5.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，其特征在于:上述Y軸驅(qū)動單元為包括磁尺或光碼盤，及控制電機的閉環(huán)控制系統(tǒng)；所述磁尺或光碼盤，及所述控制電機與上述可編程控制器單元之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接。
6.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，其特征在于:上述Z軸驅(qū)動單元為包括磁尺或光碼盤，和液壓缸或控制電機的閉環(huán)控制系統(tǒng)；所述磁尺或光碼盤，和所述液壓缸或控制電機與上述可編程控制器單元之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接。
7.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，其特征在于:上述主機驅(qū)動單元包括啟動器和與啟動器受控電連接的交流電機，所述啟動器與上述可編程控制器單元之間通過 數(shù)據(jù)、控制總線電連接。
8.根據(jù)權利要求1的一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，其特征在于:還包括輔助和協(xié)調(diào)上述可編程控制器單元控制的輔助控制單元，所述輔助控制單元通過數(shù)據(jù)、控制總線與所述可編程控制器單元電連接在一起。
專利摘要本實用新型提出一種龍門式大切組合鋸機自動控制裝置，包括人機界面單元、可編程控制器單元、驅(qū)動主機頭沿龍門梁橋架左右移動的X軸驅(qū)動單元、驅(qū)動龍門橋架帶動主機頭前后移動的Y軸驅(qū)動單元、驅(qū)動主機頭上下移動的Z軸驅(qū)動單元和驅(qū)動圓盤鋸旋轉(zhuǎn)的主機驅(qū)動單元；人機界面單元與可編程控制器單元之間通過通信接口雙向電連接，X軸驅(qū)動單元、Y軸驅(qū)動單元、Z軸驅(qū)動單元和主機驅(qū)動單元與可編程控制器單元之間通過數(shù)據(jù)、控制總線電連接。采用上述技術方案后，人們可通過本實用新型的人機界面單元配合可編程控制器單元進行簡單的工藝參數(shù)設定即可自動完成對對被加工石材的加工，操作簡單，便于提高加工精度，自動化程度高，方便實用。
文檔編號G05B19/414GK203133568SQ201320051390
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權日2013年1月30日
發(fā)明者方千山, 郭樺 申請人:華僑大學