电子裁板锯的电控系统的制作方法

专利名称：电子裁板锯的电控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电子裁板锯的电子控制系统，特别是指木工机械电子裁板锯的电子控制 系统。
背景技术：
目前的家具制造行业当中，传统的由木工进行的针对各家各户的家具现场制作或小作坊 制作已经逐渐被淘汰，取而代之的釆用精密设备的大工业生产模式。之所以出现这种现象， 主要有以下原因首先，大工业生产制作成本要比手工制作低，而且生产时间短；其次，大 工业生产采用精密地设备，由机械设备进行的加工制作精度也明显要比手工制作高很多；另 外，采用专门设备所进行的某些木器家具的加工是手工制作无法实现的。由于以上的几个原 因，机械化加工生产出的木器、家具越来越受到人们的喜爱。但是，要进行这种高精度、大 规模的机械化生产就必然要采用相应的加工设备，这样一来，必须采用自动化系统控制操作 的加工设备，例如电子裁板锯，就成为了必然。但是现有的电控裁板锯存在软硬件平台的通 用性差,缺乏灵活性和扩展性，主轴转速低的不足，无法进一步的提高生产效率，降低生产成 本，增强制造精度等多种需求。

发明内容
本发明的目的在于针对传统电子裁板锯的自动化系统存在的功能简单、通用性、扩展性 差的不足，提供一种新型的电子裁板锯的电控系统。
本发明的解决方案为 一种电子裁板锯的电控系统，包括用于人机信息交换的PC机，与
PC相连接的可编程控制器PLC和伺服驱动系统。以及由伺服电机驱动的锯切设备，所述的PLC 包括伺服轴设定模块和锯切模块；所述的伺服轴设定模块包括原点校正系统、点动移动系统 以及程序移动系统；所述的锯切模块包括手动锯切系统、顺序锯切系统以及程序锯切系统。
所述的原点校正系统由调整指令接收模块以及调整指令发送模块构成，调整指令接收模 块接受由PC机发出的对伺服轴进行调整的数据，调整指令发送模块将数据传送给伺服电机。
4所述的点动移动系统包括起止运动模块和移动速度控制模块；起止运动模块由起止指令 接收模块和起止指令发送模块构成，指令接收模块接收由PC机发出的开起动或停止移动指 令，指令发送模块将指令发送伺服电机；移动速度控制模块由移动速度指令接收模块和移动 速度指令发送模块组成，移动速度指令接收模块接收由PC机发出的移动速度数据，移动速度 指令发送模块将数据指令传送给伺服电机。
所述的程序移动系统包括移动目标位置及移动速度数据指令接收模块以及数据指令发送 模块，移动目标位置及移动速度数据指令接收模块接收由PC机发出的对于伺服轴最终移动位 置以及移动速度的数据指令，数值指令发送模块将指令传送给伺服电机。
所述的手动锯切系统包括板材数据设定接收模块、锯切指令接收模块、修边指令接收模 块以及相应指令发送模块，所述的板材数据设定接收模块接收由PC机发出的对于板材长度和 宽度尺寸的设定，锯切指令接收模块接受由PC机发出的对于需要锯切板材的尺寸和数量的设 定，修边指令接收模块接收由PC机发出的是否修边以及修边量的设定，指令发送模块将所接 收的指令传送给锯切设备。
所述的顺序锯切系统包括板材数据设定接收模块、锯切指令接收模块、锯切状态模拟模 块、以及相应指令发送模块，所述的板材数值设定接收模块接收山PC机发出的对于板材长度 和宽度尺寸的设定，锯切指令接收模块接受由PC机发出的对于需要锯切板材的尺寸和数量的 设定，锯切状态模拟模块模拟出按照现有设定的数据进行锯切的锯切状态并将其反馈给PC 机，指令发送模块将所接收的指令传送给锯切设备。
所述的程序锯切系统包括板材数据设定接收模块、锯切指令接收模块、锯切指令组合模 块、锯切状态模拟模块、以及指令发送模块，所述的板材数据设定接收模块接收由PC机发出 的对于板材长度和宽度尺寸的设定，锯切指令接收模块接受由PC机发出的对于需要锯切板材 的尺寸和数量的设定，锯切指令组合模块将接收到的锯切指令进行罗列组合，锯切状态模拟 模块模拟出按照现有设定的数据进行锯切的锯切状态并将其反馈给PC机，指令发送模块将所 接收的指令传送给锯切设备。
所述的控制系统还包括工作清单系统，该工作清单系统包括一个程式编辑模块、程式存 储模块以及指令发送模块，所述的程式编辑模块对所存储的锯切方式进行选择及编排，程式 存储模块存储在先锯切时所采用的锯切方式，指令发送模块将经过选择和编排的锯切指令传 送给锯切设备。本发明的效果为本发明是通过程序控制系统中的各模块与PC机的显示界面和指令输 入装置密切结合，能够清楚简洁的实现各个歩骤的工作，因此操作更为简易；同时利用程序 控制系统装置内部的各个模块，可以根据自身的需要进行多种不同形式的伺服轴位置调整和 锯切方式变换，所以能够满足多种工作需求，用途更为广泛。


图l为本发明的总体结构框图2为本发明的系统运行过程原理图;
图3为本发明的数据流程图4为本发明的操作流程图。
具体实施例方式
如图l至图4所示的本发明的具体实施例， 一种电子裁板锯的电控系统，包括用于人机 信息交换的PC机，与PC通过PC-Access OPC服务器接口软件相连接的PLC可编程控制器， 由PLC通过运动控制模块控制的伺服电机，以及由伺服电机驱动的锯切设备，所述的PLC包 括伺服轴设定模块和锯切模块；所述的伺服轴设定模块包括原点校正系统、点动移动系统以 及程序移动系统；所述的锯切模块包括手动锯切系统、顺序锯切系统以及程序锯切系统。
所述的原点校正系统由调整指令接收模块以及调整指令发送模块构成，调整指令接收模 块接受由PC机发出的对伺服轴进行调整的数值，调整指令发送模块将数值传导给伺服电机。
所述的点动移动系统包括起止运动模块和移动速度控制模块；起止运动模块由起止指令 接收模块和起止指令发送模块构成，指令接收模块接受由PC机发出的起动或停止移动指令， 指令发送模块将指令发送伺服电机；移动速度控制模块由移动速度指令接收模块和移动速度 指令发送模块组成，移动速度指令接收模块接受由PC机发出的移动速度数据，移动速度指令 发送模块将数指令传送给伺服电机。
所述的程序移动系统包括移动目标位置及移动速度数据指令接收模块以及数据指令发送 模块，移动目标位置及移动速度数据指令接收模块接收由PC机发出的对于伺服轴最终移动位置以及移动速度的数锯指令，数据指令发送模块将指令传送给伺服电机。
所述的手动锯切系统包括板材数据设定接收模块、锯切指令接收模块、修边指令接收模 块以及相应指令发送模块，所述的板材数据设定接收模块接收由PC机发出的对于板材长度和 宽度尺寸的设定，锯切指令接收模块接受由PC机发出的对于需要锯切板材的尺寸和数量的设 定，修边指令接收模块接收由PC机发出的是否修边以及修边量的设定，指令发出模块将所接 收的指令传送给锯切设备。
所述的顺序锯切系统包括板材数据设定接收模块、锯切指令接收模块、锯切状态模拟模 块、以及指令发送模块，所述的板材数据设定接收模块接收由PC机发出的对于板材长度和宽 度尺寸的设定，锯切指令接收模块接受由PC机发出的对于需要锯切板材的尺寸和数量的设 定，锯切状态模拟模块模拟出按照现有设定的数值进行锯切的锯切状态并将其反馈给PC机，
指令发送模块将所接收的指令传送给锯切设备。
所述的程序锯切系统包括板材数据设定接收模块、锯切指令接收模块、锯切指令组合模
块、锯切状态模拟模块、以及指令发送模块，所述的板材数值设定接收模块接收由PC机发出 的对于板材长度和宽度尺寸的设定，锯切指令接收模块接受由PC机发出的对于需要锯切板材
的尺寸和数量的设定，锯切指令组合模块将接收到的锯切指令进行罗列组合，锯切状态模拟
模块模拟出按照现有设定的数据进行锯切的锯切状态并将其反馈给PC机，指令发出模块将所
接收的指令传送给锯切设备。
所述的控制系统还包括工作清单系统，该工作清单系统包括一个程式编辑模块、程式存 储模块以及指令发送模块，所述的程式编辑模块对所存储的锯切方式进行选择及编排，程式 存储模块存储在先锯切时所采用的锯切方式，指令发送模块将经过选择和编排的锯切指令传 送给锯切设备。
具体步骤如下 1.原点校正
在工作中,若发现推档或锯座的原点位置不正确,则在PC机的显示画面中,点击"伺服轴"菜
单，进入误差校正页面修正原点位置。修正原点位置可以根据需要设定权限，在输入正确的
密码后才能进入操作页面。在此页面中，选择相应的推档、锯座、升降台选项后，利用PC
机的输入设备在机器参数处相应的推档校正值、锯座校正值、升降台校正值栏位输入新的值，
回车后使用菜单或直接按PC机键盘上设定好的F2键，则可启动该伺服轴的回原点操作，同时将原点位置修正为新的数值；可按F3键停止修正操作；按F1键可使系统中所有伺服轴完 成回原点操作，可按F3键停止修正操作。按F10键返回主画面。
2. 点动移动
选中需要调整的伺服轴后，再选择好快速或慢速移动。在相应的手推档速度栏位上输入 相应的值后回车。设定好速度后，在点动移动中，各伺服轴的运行速度有限制，不能达到伺 服的最高速度运行，使用鼠标或按下快捷工具栏中的F1或F2则可以起动伺服，在松开鼠标 后则停止，使用键盘操作也可以完成。在本程序中，还提供夹手的手动操作功能，可按下键 盘上的F3或快捷工具栏中的相应按钮来使夹手夹紧，F4松开夹手，退出该程序夹手将松开.
3. 程序移动
选中需移动的伺服轴，设定移动的目标值和轴移动的速度。按下F1则伺服轴自动运行到 设定值，运行速度可以达到设定的最高速度。也可以设定单次移动值，则在按下F3或F4后 增加或减少相应值。在运行过程中，按下F2则可停止运行。PC机的显示页面中同时有显示 各伺服轴当前的位置。
4. 手动锯切
编辑手动锯切的程序前，需先设定好板材的长度、宽度尺寸。板材厚度不用设定，系统 将以最大高度来计算板材堆积厚度，同时系统锯切时将以最快速度锯切板材。然后，按下F3 或者使用菜单或快捷工具栏，开始程序编辑。先选择修边或不修边操作，选择修边同时修边
参数大于零则以右边参数栏中的修边量尺寸执行修边操作。接着在设定栏中输入需要锯切板 材的尺寸与数量后，按下F4则插入数据到锯切序列中，可进行多次插入数据操作。在插入完 所有需要的数据后，再次按下F3完成程序编辑，如果发现程序有错，可按下F5重新编辑程 序； 编辑完成程序后，按下操作面板上的程序启动按钮后，程序将开始自动执行。如果程 序有错或者板材长度不够，则应先修改程序或板材长度。该程序可多次执行，在执行完后， 再次按下程序启动按钮后可再次执行该程序。程序在执行过程中将禁止编辑程序及所有参数， 执行完成后或者系统急停时将恢复到可编辑状态；另外，在程序运行中，不允许退出该画面， 需要返回主画面，应先停止程序。
5. 顺序锯切
该方式适应于切法简单,数量较多的锯切操作。首先，输入板材总长度、宽度尺寸，接着 可在PC机所显示的表格中编辑需要锯切的尺寸及数量。编辑完成后，在PC机的显示设备上会模拟出锯切状态，并且在模拟顶部会显示锯切当前歩数所需要的板材尺寸。在程序运行前， 需要设定板材厚度及堆积高度，如果堆积高度少于板材厚度则默认堆板高度为设备的最大值; 如果堆积高度大于板材厚度则以堆积高度为准来计算锯座上升高度及锯切速度，如有输入锯 切速度，则锯座按输入速度进行锯切，如没输入锯切速度，则电脑会自动计算锯切速度。所 显示的页面中还可设置长锯短锯功能，当板材宽度大于设定值时，板材将放在靠右侧锯切， 反之板材放在靠左侧运行，如果满足侧档使用条件，则侧挡功能可用，如程式运行中开启侧 推使用功能，则对运行中的程式无效果，切完此次子程式后方可有效，模拟状态将模拟放板 位置，该显示页面中的长短锯分界尺寸只限于此操作形式使用。程序编辑时，系统提供插入、 删除功能，可删除单行也可删除全部程序，编辑好的程序可以保存，复制，删除及打开调出 操作。程式运行时，可修改或编辑新程式(对运行中的程式没影响)，以作为下次运行使用。 如果锯切速度如有设定，则伺服轴按此速度运行，与板厚，修边量无关。启动程序，首选点 击启动按钮，启动程序，如果程序无错误锯切已完成数量少于设定数量，则程序启动，同时， 该显示设备上的按钮颜色变为绿色。接着按下操作面板上的程序启动按钮，此时锯片需在运 转状态，则推挡及锯座运行到准备位置；如果选择侧推功能，则侧推也会运行到准备位置； 在推挡及锯座运行到准备位置之后，运行指示灯熄灭；按照模拟状态放置好板材后，再次按 下程序启动按钮，开始执行程序。在执行程序过程中，按下程序停止按钮，程序暂停，若此 时按下软件中停止按钮，则所有操作停止，若再次按下程序启动按钮，则重头开始执行程序， 若按下软件中重新启动按钮或者按下键盘中的F3，则程序接当前步继续运行，若在运行中有 急停，压手保护，过载，等故障触发情况，故障恢复后，按下键盘中的F3，启动按扭，则程 序接当前步继续运行。在程序执行过程中，若按下软件中的停止按钮，则停止程序运行。需 要再次启动，必须再次启动软件中的程序运行，程序执行完成后，己完成数量增加1次。己 完成所需数量，则软件停止运行，否则在放好板材后再次按下面板中程序启动按钮时再次执 行程序。在已完成所需数量后，需要修改编辑数据或清除已完成数量方可继续执行程序。 6.程序锯切
该方式适应于比较复杂，数量较多的切板操作。首先同样输入板材总长度,宽度尺寸， 接着可在表格中编辑需要锯切的尺寸及数量。在顺序锯切中，只提供单一锯切方式。在程序 锯切中，提供"1"， "2"， "4"， "5"， "zl"， "z2"等六种锯切方式。"2"类方式是在"1"类方式基 础上锯切，"5"类方式是在"4"类方式基础上锯切，"zl"方式是在"2"或者"5"类方式基础上锯切。"z2"类方式是在"zl"类方式上锯切。在程序运行前，需要设定板材厚度及堆积高度，如果堆 积高度少于板材厚度则默认堆板高度为设备的最大值；如果堆积高度大于板材厚度则以堆积 高度为准来计算锯座上升高度及锯切速度。然后根据设定模拟出锯切方式及线路的平面状况。 同顺序锯切程序一样，在程序中也需要设置板材的相关尺寸。长短锯分界尺寸以参数表中参 数为基准，也可在程序信息设置代码"CL12"将长锯功能取消。所有板材应放置左边锯切。如 果满足侧档使用条件，则侧挡功能可用。每一锯切方式都可单独设定修边参数。当板的尺寸 足够大时，系统自动按合适的修边量来设置，板的尺寸不够时，自动按最小修边量来设置， 当少于最小修边量时，程式不会执行。系统能够提供动态模拟功能，模拟锯板动作。在程序 未运行时，系统提供离线动态模拟功能，并可调整模拟的快慢。在运行时，系统会按照锯切 过程提示用户放板，模拟当前锯切情况。在当前锯切模式在运行时，进入编辑新程式，可编 辑下一锯切形式，如需察看正在运行中程式的相关资料，可进入旧程式，平面模拟也随着改 变，在运行程序时，可退出当前画面但不可更改机器参数。如程序操作形式无误，则可按照 设定的运行次数自动执行程序，操作顺序与顺序锯切一致。此锯切速度如有设定，则伺服轴 按此速度运行，与板厚，修边量无关。 7.工作清单
该操作是在程序锯切功能基础上，增加锯切清单功能，通过将保存好的锯切形式按照一 定清单顺序执行。在选中显示设备所提供的一个列表的某一行后，可点击列表菜单项，调用 在程序锯切中保存的锯切形式，可编辑所需数量及已完成数量。在未执行工作清单程序时， 选中某行后，可点击模拟菜单，动态模拟程序。然后，点中所要执行的程式，按F1启动后，
则系统自动运行选中行及下面行程序，同时当前执行行将显示红色。此时，同程序锯切一样， 动态模拟将提示用户放板位置。程序编辑时，系统提供插入、删除功能。可删除单行也可删 除全部程序。编辑好的程序可以保存，复制，删除及打开调出操作。使用文件菜单或者使用 快捷按钮可完成操作。
权利要求
1.一种电子裁板锯的电控系统，包括用于人机信息交换的PC机，与PC相连接的可编程控制器PLC，由PLC控制的伺服电机，以及由伺服电机驱动的锯切设备，其特征在于所述的PLC包括伺服轴设定模块和锯切模块；所述的伺服轴设定模块包括原点校正系统、点动移动系统以及程序移动系统；所述的锯切模块包括手动锯切系统、顺序锯切系统以及程序锯切系统。
2. 如权利要求l所述的电子裁板锯的电控系统，其特征在于所述的原点校正系统由调整 指令接收模块以及调整指令发送模块构成，调整指令接收模块接收由PC机发出的校正 数据，调整指令发送模块将校正数据传送给伺服电机。
3. 如权利要求l所述的电子裁板锯的电控系统，其特征在于所述的点动移动系统包括起 止运动模块和移动速度控制模块；起止运动模块由起止指令接收模块和起止指令发送模 块构成，指令接收模块接收由PC机发出的起动或停止移动指令，指令发送模块将指令 发送到伺服电机；移动速度控制模块由移动速度指令接收模块和移动速度指令发送模块 组成，移动速度指令接收模块接收由PC机发出的移动速度数据，移动速度指令发送模 块将数据指令传送给伺服电机。
4. 如权利要求l所述的电子裁板锯的电控系统，其特征在于所述的程序移动系统包括移 动目标位置及移动速度数据接收模块以及数据指令发送模块，移动目标位置及移动速度 数据接收模块接收由PC机发出的对于伺服轴最终移动位置以及移动速度的数据指令， 数据指令发送模块将数据指令传到给伺服电机。
5. 如权利要求l所述的电子裁板锯的电控系统，其特征在于所述的手动锯切系统包括板 材数据设定接收模块、锯切指令接收模块、修边指令接收模块以及相应指令发送模块， 所述的板材数据指令接收模块接收由PC机发出的对于板材长度和宽度尺寸的设定，锯 切指令接收模块接收由PC机发出的对于需要锯切板材的尺寸和数量的设定，修边指令 接收模块接收由PC机发出的是否修边以及修边量的设定，指令发送模块将所接收的数 据指令传送给锯切设备。
6. 如权利要求l所述的电子裁板锯的电控系统，其特征在于所述的顺序锯切系统包括板 材数据设定接收模块、锯切指令接收模块、锯切状态模拟模块、以及数据指令发送模块，所述的板材数据设定接收模块接收由PC机发出的对于板材长度和宽度尺寸的设定，锯 切指令接收模块接收由PC机发出的对于需要锯切板材的尺寸和数量的设定，锯切状态 模拟模块模拟出按照现有设定的数值进行锯切的锯切状态并将其反馈给PC机，指令发 送模块将所接收的指令传送给锯切设备。
7. 如权利要求l所述的电子裁板锯的电控系统，其特征在于所述的程序锯切系统包括板 材数据设定接收模块、锯切指令接收模块、锯切指令组合模块、锯切状态模拟模块、以 及指令相应发送模块，所述的板材数据设定接收模块接收由PC机发出的对于板材长度 和宽度尺寸的设定，锯切指令接收模块接受由PC机发出的对于需要锯切板材的尺寸和 数量的设定，锯切指令组合模块将接收到的锯切指令进行罗列组合，锯切状态模拟模块 模拟出按照现有设定的数据进行锯切的锯切状态并将其反馈给PC机，指令发出模块将 所接收的指令传送给锯切设备。
8. 如权利要求l所述的电子裁板锯的电控系统，其特征在于所述的控制系统还包括工作 清单系统，该工作清单系统包括一个程式编辑模块、程式存储模块以及指令发出模块， 所述的程式编辑模块对所存储的锯切方式进行选择及编排，程式存储模块存储在先锯切 时所采用的锯切方式，指令发送模块将经过选择和编排的锯切指令传送给锯切设备。
全文摘要
本发明涉及一种电子裁板锯控制系统，包括用于人机信息交换的PC机，与PC相连接的可编程控制器PLC和伺服驱动系统。以及由伺服电机驱动的锯切设备，所述的PLC包括伺服轴设定模块和锯切模块；所述的伺服轴设定模块包括原点校正系统、点动移动系统以及程序移动系统；所述的锯切模块包括手动锯切系统、顺序锯切系统以及程序锯切系统。由于本发明是通过程序控制系统中的各模块与PC机的显示界面和指令输入装置密切结合，能够清楚简洁的实现各个步骤的工作，因此操作更为简易；同时利用程序控制系统装置内部的各个模块可以根据自身的需要进行多种不同形式的伺服轴位置调整和锯切方式变换，所以能够满足多种工作需求，用途更为广泛。
文档编号B27B5/06GK101633181SQ20081013444
公开日2010年1月27日 申请日期2008年7月24日 优先权日2008年7月24日
发明者胡金祥 申请人:东莞豪力机械有限公司