重型木材加工中心的模塊化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及木材加工中心領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種重型木材加工中心的模塊化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著先進制造技術(shù)的發(fā)展，高新技術(shù)在木工機械行業(yè)的應(yīng)用也越來越廣泛。尤其是數(shù)控技術(shù)和高速切削技術(shù)的使用，為高效利用木材資源，加強環(huán)境保護發(fā)揮了重要作用。高速復(fù)合加工中心將高效，高精度和高柔性集為一體，同時，為了得到高生產(chǎn)效率，提高加工精度，高速的加工技術(shù)也越來越受到業(yè)內(nèi)的重視。
[0003]傳統(tǒng)的加工中心系統(tǒng)已經(jīng)顯示出其弱點:專用性強、通用性差，軟件為系統(tǒng)制造商所有，不便于功能擴展和各種軟件的支撐，更新，升級軟件移植性差，組網(wǎng)通訊能力差，數(shù)據(jù)協(xié)議不開放限制了 CNC系統(tǒng)控制性能的提升。對機床制造商專業(yè)水平要求較高等，國內(nèi)木工設(shè)備生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的數(shù)控銑床、加工中心機床設(shè)備大多數(shù)選用加工金屬數(shù)控機械配套的系統(tǒng)進行改造，開發(fā)周期長。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種重型木材加工中心的模塊化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其能有效解決現(xiàn)有之加工中心通用性差的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下之技術(shù)方案:
[0006]一種重型木材加工中心的模塊化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括有工控機、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器、伺服電機、主軸變頻器、電主軸以及分布式I/o模塊；該工控機通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)與數(shù)控系統(tǒng)相連接，該數(shù)控系統(tǒng)為開放式數(shù)控系統(tǒng)，該伺服驅(qū)動器通過標(biāo)準(zhǔn)的串行接口與數(shù)控系統(tǒng)相連接，該伺服電機設(shè)置于車床床身上并連接伺服驅(qū)動器，該主軸變頻器通過模擬端口與數(shù)控系統(tǒng)相連接，電主軸連接主軸變頻器，該分布式I/o模塊通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)端口與數(shù)控系統(tǒng)進行連接。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述分布式I/O模塊為多個，它們分布在主電柜、機床床身、機頭配電盒、控制臺以及機座配電盒。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述分布式I/O模塊為多個，它們是由標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)端口通過雙絞屏蔽電纜進行連接，并跟數(shù)控系統(tǒng)連接在一起。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述數(shù)控系統(tǒng)具有多個模擬控制接口，該主軸變頻器為多個，每一主軸變頻器連接對應(yīng)的模擬控制接口，每一主軸變頻器均連接有一前述電主軸。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述伺服驅(qū)動器為多個，它們是采用標(biāo)準(zhǔn)的USB接口通過數(shù)據(jù)線連接，并跟數(shù)控系統(tǒng)連接在一起。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述伺服驅(qū)動器為交流伺服驅(qū)動器，該伺服電機為交流伺服電機。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知:
[0013]通過采用了開放式、模塊化系統(tǒng)組合而成的控制系統(tǒng)，具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口，可與通用伺服和遠程I/o模塊連接，硬件和軟件通用性、兼容性高可移植性強，能靈活滿足客戶對不同配置和市場的需求，選配各種功能進行配置；模塊化結(jié)構(gòu)在機床間具有可互操作性和可移植性；通過提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口、通信和交互機制，使不同功能模塊功能以標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口運行于系統(tǒng)平臺之上，并獲得平等的相互操作能力，協(xié)調(diào)工作；應(yīng)用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式、交互模型、控制機理，是構(gòu)成系統(tǒng)的各功能模塊可來源于不同的開發(fā)商，并且通過一致的設(shè)備接口，使各功能模塊能運行于不同供應(yīng)商提供的硬件平臺之上，利于縮短了開發(fā)周期，開發(fā)成本可控等優(yōu)勢。
[0014]為更清楚地闡述本實用新型的結(jié)構(gòu)特征和功效，下面結(jié)合附圖與具體實施例來對本實用新型進行詳細說明。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型之較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型之較佳實施例中分布式I/O模塊的分布示意圖；
[0017]圖3是本實用新型之較佳實施例中各分布式I/O模塊的連接示意圖；
[0018]圖4是本實用新型之較佳實施例中各電主軸和各主軸變頻器的的連接示意圖；
[0019]圖5是本實用新型之較佳實施例中各伺服驅(qū)動器的連接示意圖。
[0020]附圖標(biāo)識說明:
[0021]10、工控機20、數(shù)控系統(tǒng)
[0022]30、伺服驅(qū)動器31、串行接口
[0023]40、伺服電機50、主軸變頻器
[0024]60、電主軸70、分布式I/O模塊
[0025]71、以太網(wǎng)端口80、顯示器
[0026]101、機床床身102、數(shù)據(jù)線
[0027]103、主電柜104、機頭配電盒
[0028]105、控制臺106、機座配電盒
[0029]107、雙絞屏蔽電纜108、終端電阻。
【具體實施方式】
[0030]請參照圖1至圖5所示，其顯示出了本實用新型之較佳實施例的具體結(jié)構(gòu)，包括有工控機10、數(shù)控系統(tǒng)20、伺服驅(qū)動器30、伺服電機40、主軸變頻器50、電主軸60以及分布式I/O模塊70。
[0031]該工控機10通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)與數(shù)控系統(tǒng)20相連接，該工控機10為通用型工控機，工控機10連接有顯示器80，該數(shù)控系統(tǒng)20為開放式數(shù)控系統(tǒng)。
[0032]該伺服驅(qū)動器30通過標(biāo)準(zhǔn)的串行接口 31與數(shù)控系統(tǒng)20相連接，該標(biāo)準(zhǔn)的串行接口 31為標(biāo)準(zhǔn)的USB接口，該伺服電機40設(shè)置于車床床身101上并連接伺服驅(qū)動器30，在本實施例中，如圖5所示，該伺服驅(qū)動器30為多個，它們是采用標(biāo)準(zhǔn)的USB接口通過數(shù)據(jù)線102連接，并跟數(shù)控系統(tǒng)20連接在一起，且，在本實施例中，該伺服驅(qū)動器30為交流伺服驅(qū)動器，該伺服電機40為交流伺服電機。本實用新型重型木材加工中心主軸單元各自配套有相應(yīng)的八刀位自動換刀刀庫，刀庫以伺服驅(qū)動，故增加一個主軸單元相應(yīng)增加一套伺服控制換刀系統(tǒng)，如圖5所示，同個系列的機床中功能和軸數(shù)都具備有可擴展性，在增減機床軸數(shù)(如主軸自動換刀伺服驅(qū)動刀庫)只需在基礎(chǔ)配置上增減相應(yīng)的驅(qū)動控制就可實現(xiàn)，采用標(biāo)準(zhǔn)的USB接口通過數(shù)據(jù)線102連接，只需在最后一級伺服驅(qū)動器30末端接口接上終端電阻108即可，操作簡單，減短了新設(shè)備的開發(fā)周期。
[0033]該主軸變頻器50通過模擬端口(圖中未示)與數(shù)控系統(tǒng)20相連接，電主軸60連接主軸變頻器50，在本實施例中，如圖4所示，該數(shù)控系統(tǒng)20具有多個模擬控制接口(圖中未示)，該主軸變頻器50為多個，每一主軸變頻器50連接對應(yīng)的模擬控制接口，每一主軸變頻器50均連接有一前述電主軸60，如此，根據(jù)機床的機械設(shè)計若要增加多一套電主軸60，只需在數(shù)控系統(tǒng)20增加相應(yīng)的模擬控制接口，連接第二個主軸變頻器即可以實現(xiàn)。
[0034]該分布式I/O模塊70通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)端口 71與數(shù)控系統(tǒng)20進行連接，在本實施例中，該分布式I/o模塊70為多個，如圖2所示，它們分布在主電柜103、機床床身101、機頭配電盒104、控制臺105以及機座配電盒106等位置通過高速I/O通訊網(wǎng)絡(luò)連接，提高通信速度、節(jié)省硬件接線成本；并且，如圖3所示，該多個分布式I/O模塊70是由標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)端口 71通過雙絞屏蔽電纜107進行連接，并跟數(shù)控系統(tǒng)20連接在一起，如此根據(jù)機床的控制要求可增減1模塊和本加工中心實際輸入輸出點數(shù)的要求增減輸入、輸出模塊。
[0035]本實用新型的設(shè)計重點在于:通過采用了開放式、模塊化系統(tǒng)組合而成的控制系統(tǒng)，具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口，可與通用伺服和遠程I/o模塊連接，硬件和軟件通用性、兼容性高可移植性強，能靈活滿足客戶對不同配置和市場的需求，選配各種功能進行配置；模塊化結(jié)構(gòu)在機床間具有可互操作性和可移植性；通過提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口、通信和交互機制，使不同功能模塊功能以標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口運行于系統(tǒng)平臺之上，并獲得平等的相互操作能力，協(xié)調(diào)工作；應(yīng)用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式、交互模型、控制機理，是構(gòu)成系統(tǒng)的各功能模塊可來源于不同的開發(fā)商，并且通過一致的設(shè)備接口，使各功能模塊能運行于不同供應(yīng)商提供的硬件平臺之上，利于縮短了開發(fā)周期，開發(fā)成本可控等優(yōu)勢。
[0036]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種重型木材加工中心的模塊化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括有工控機、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器、伺服電機、主軸變頻器、電主軸以及分布式I/o模塊；該工控機通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)與數(shù)控系統(tǒng)相連接，該數(shù)控系統(tǒng)為開放式數(shù)控系統(tǒng)，該伺服驅(qū)動器通過標(biāo)準(zhǔn)的串行接口與數(shù)控系統(tǒng)相連接，該伺服電機設(shè)置于車床床身上并連接伺服驅(qū)動器，該主軸變頻器通過模擬端口與數(shù)控系統(tǒng)相連接，電主軸連接主軸變頻器，該分布式I/o模塊通過標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)端口與數(shù)控系統(tǒng)進行連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型木材加工中心的模塊化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述分布式I/O模塊為多個，它們分布在主電柜、機床床身、機頭配電盒、控制臺以及機座配電盒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型木材加工中心的模塊化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述分布式I/O模塊為多個，它們是由標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)端口通過雙絞屏蔽電纜進行連接，并跟數(shù)控系統(tǒng)連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型木材加工中心的模塊化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述數(shù)控系統(tǒng)具有多個模擬控制接口，該主軸變頻器為多個，每一主軸變頻器連接對應(yīng)的模擬控制接口，每一主軸變頻器均連接有一前述電主軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型木材加工中心的模塊化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述伺服驅(qū)動器為多個，它們是采用標(biāo)準(zhǔn)的USB接口通過數(shù)據(jù)線連接，并跟數(shù)控系統(tǒng)連接在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型木材加工中心的模塊化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述伺服驅(qū)動器為交流伺服驅(qū)動器，該伺服電機為交流伺服電機。
【專利摘要】本實用新型公開一種重型木材加工中心的模塊化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括有工控機、數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器、伺服電機、主軸變頻器、電主軸以及分布式I/O模塊。通過采用了開放式、模塊化系統(tǒng)組合而成的控制系統(tǒng)，具有標(biāo)準(zhǔn)化的接口，可與通用伺服和遠程I/O模塊連接，硬件和軟件通用性、兼容性高可移植性強；模塊化結(jié)構(gòu)在機床間具有可互操作性和可移植性；通過提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口、通信和交互機制，使不同功能模塊功能以標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口運行于系統(tǒng)平臺之上，并獲得平等的相互操作能力，協(xié)調(diào)工作；并且通過一致的設(shè)備接口，使各功能模塊能運行于不同供應(yīng)商提供的硬件平臺之上，利于縮短了開發(fā)周期，開發(fā)成本可控等優(yōu)勢。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號】CN204302769
【申請?zhí)枴緾N201420676076
【發(fā)明人】陶宏健, 董慧濤, 余哲靜子
【申請人】東莞市南興家具裝備制造股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年11月13日