一种木工钻床数控定位装置制造方法
【专利摘要】一种木工钻床数控定位装置，由触摸屏、可编程控制器、伺服驱动模块、零点定位开关模块、极限位置开关模块和人工控制开关模块组成，触摸屏接入可编程控制器的RS485接口，零点定位开关模块输出定位信号至可编程控制器，可编程控制器根据触摸屏上设定的参数，通过速度脉冲信号和方向控制信号分别控制伺服驱动模块中的4个伺服驱动单元带动工件移动，完成木工钻床的自动定位与钻孔加工。所述装置可应用于木工钻床的自动定位控制场合。
【专利说明】一种木工钻床数控定位装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种数控装置，属于自动化设备中的伺服定位装置领域，尤其是涉及到木工行业工件钻孔加工的伺服定位装置。
【背景技术】
[0002]木工加工行业里，排钻钻孔过程中的固定和定位是加工质量的重要保障之一。现有的木工钻孔加工依靠操作员目测后手动进行定位操作，即人工定位。人工定位不仅费时，而且费力，生产效率低，定位精度不高，不能很好地保证加工质量，易造成加工质量的不稳定。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是，提供木工机械排钻钻孔伺服定位装置，可以降低工人劳动强度，提高工作效率及加工精度。
[0004]为解决以上技术问题，本实用新型提供的一种木工钻床数控定位装置，由触摸屏、可编程控制器、伺服驱动模块、零点定位开关模块、极限位置开关模块和人工控制开关模块组成，所述伺服驱动模块由4个结构相同的伺服驱动单元组成，每个伺服驱动单元由伺服驱动器、伺服电机和编码器组成，伺服电机与编码器同轴安装，伺服驱动器的电源输出端口与伺服电机的电源输入端口连接，编码器的快速接头连接至伺服驱动器的编码器接头端，伺服驱动器的输入电源为单相交流电源；每个伺服驱动单元均设有速度脉冲信号端子和方向控制信号端子。伺服驱动器选用台达公司的ASDA-B2，伺服电机选用台达的ECMA-C20807。
[0005]所述零点定位开关模块由零点定位开关一、零点定位开关二、零点定位开关三、零点定位开关四和4个上拉电阻组成；零点定位开关一、零点定位开关二、零点定位开关三、零点定位开关四的输出信号端分别接有上拉电阻，并分别连接至可编程控制器的输入端。所有零点定位开关均为集电极开路输出的欧姆龙接近开关TL-W5MC1。
[0006]所述极限位置开关模块由左限位开关和右限位开关一、右限位开关二、右限位开关三、右限位开关四组成；左限位开关、右限位开关一、右限位开关二、右限位开关三、右限位开关四的一端分别连接至可编程控制器的输入端，另外一端并联后连接至可编程控制器提供的24V电源的公共地端。
[0007]所述人工控制开关模块由急停开关和脚踏开关组成；急停开关、脚踏开关的一端分别连接至可编程控制器的输入端，另外一端并联后连接至可编程控制器提供的24V电源的公共地端。
[0008]所述可编程控制器的输出端输出4个伺服驱动单元的速度脉冲信号和方向控制信号，分别连接至4个伺服驱动单元的速度脉冲信号端子和方向控制信号端子。
[0009]所述触摸屏通过RS485总线与可编程控制器连接，可编程控制器选用台达公司的DVP40EH。[0010]相对现有技术，本实用新型取得了以下有益效果:木工钻床定位钻孔过程中，取代了原来的人工定位操作方式，通过在触摸屏上设定所需参数，触摸屏与可编程控制器通信，进而控制伺服驱动器，由伺服驱动器驱动伺服电机运行，带动木工工件移动，可以完成对工件钻孔加工的自动定位。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]以下通过附图的实施实例对本实用新型作进一步的描述。
[0012]图1为本实用新型的结构框图。
[0013]图2为本实用新型的可编程控制器配线原理图。
[0014]图3为本实用新型的伺服驱动单元原理图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，一种木工钻床数控定位装置，由触摸屏、可编程控制器、伺服驱动模块、零点定位开关模块、极限位置开关模块和人工控制开关模块组成。
[0016]伺服驱动模块由4个伺服驱动单元组成，图2为1#伺服驱动单元的原理图，其他伺服驱动单元的结构与1#伺服驱动单元相同。1#伺服驱动单元由伺服驱动器1、伺服电机I和编码器I组成，伺服驱动器I的电源输出端口 U、V、W与伺服电机I的电源输入端口U、V、W连接，伺服电机I与编码器I同轴安装，编码器I的快速接头AMP连接至伺服驱动器I的编码器接头端CN2。伺服驱动器I的输入电源为单相交流220V，从R、S端接入。伺服驱动器I的I/o信号接线端子CN1-37为1#方向控制信号端子，伺服驱动器I的I/O信号接线端子CN1-41为1#速度脉冲信号端子。伺服驱动器I的I/O信号接线端口电源COM+连接至伺服驱动器I的电源输出端VDD。4个伺服驱动单元的伺服驱动器选用台达公司的ASDA-B2，伺服电机和选用台达的ECMA-C20807，编码器与伺服电机配套。
[0017]图3为本实用新型的可编`程控制器配线原理图。零点定位开关模块由零点定位开关一、零点定位开关二、零点定位开关三、零点定位开关四和他们的输出上拉电阻R1、R2、R3、R4组成。4个零点定位开关都选择集电极开路输出的欧姆龙接近开关TL-W5MC1，所有TL-W5MC1由可编程控制器提供的24V电源供电，输出信号输出信号端分别接有上拉电阻，并分别连接至可编程控制器的输入端X1、X2、X3、X4。
[0018]极限位置开关模块由左限位开关和右限位开关一、右限位开关二、右限位开关三、右限位开关四组成。左限位开关、右限位开关一、右限位开关二、右限位开关三、右限位开关四的一端分别连接至可编程控制器的输入端X5、X6、X7、X8、X9，另外一端并联后连接至可编程控制器提供的24V电源的公共地端24G。
[0019]人工控制开关模块由急停开关和脚踏开关组成。急停开关、脚踏开关的一端分别连接至可编程控制器的输入端X10、XII，另外一端并联后连接至可编程控制器提供的24V电源的公共地端24G。
[0020]可编程控制器的输出端Υ0-Υ7输出4个伺服驱动单元的速度脉冲信号和方向控制信号，分别连接至4台伺服驱动器的速度脉冲信号端子和方向控制信号端子。输出端Υ0-Υ7的公共端CO、Cl、C2、C3并联后连接至可编程控制器提供的24V电源的公共地端24G。
[0021]触摸屏通过RS485总线与可编程控制器连接，可编程控制器选用台达公司的DVP40EH。
[0022]工作时，通过在触摸屏上设定钻孔的定位目标位置、防碰撞距离、运行速度，按运行按钮，伺服电机带动木工工件移动至目标位置，然后由钻头完成钻孔加工。整个系统设有急停开关，在加工过程中发现异常情况可按下急停按钮，电机将停止运行。在整个钻孔加工过程中，负载一旦出现超扭矩的情况，伺服驱动器立即报错，伺服电机停止运行，同时触摸屏显示“伺服异常，请检查后重新上电”的字样，需排除故障后重新上电即可。
[0023]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用同等转换或等效变换形成的技术方案，均落入本实用新型要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种木工钻床数控定位装置，由触摸屏、可编程控制器、伺服驱动模块、零点定位开关模块、极限位置开关模块和人工控制开关模块组成，其特征在于: 所述伺服驱动模块由4个结构相同的伺服驱动单元组成，每个伺服驱动单元由伺服驱动器、伺服电机和编码器组成，伺服电机与编码器同轴安装，伺服驱动器的电源输出端与伺服电机的电源输入端连接，编码器的快速接头连接至伺服驱动器的编码器接头端，伺服驱动器的输入电源为单相交流电源；每个伺服驱动单元均设有速度脉冲信号端子和方向控制信号端子； 所述零点定位开关模块由零点定位开关一、零点定位开关二、零点定位开关三、零点定位开关四和4个上拉电阻组成；零点定位开关一、零点定位开关二、零点定位开关三、零点定位开关四的输出信号端分别接有上拉电阻，并分别连接至可编程控制器的输入端； 所述极限位置开关模块由左限位开关和右限位开关一、右限位开关二、右限位开关三、右限位开关四组成；左限位开关、右限位开关一、右限位开关二、右限位开关三、右限位开关四的一端分别连接至可编程控制器的输入端，另外一端并联后连接至可编程控制器提供的24V电源的公共地端； 所述人工控制开关模块由急停开关和脚踏开关组成；急停开关、脚踏开关的一端分别连接至可编程控制器的输入端，另外一端并联后连接至可编程控制器提供的24V电源的公共地端； 所述可编程控制器的输出端输出4个伺服驱动单元的速度脉冲信号和方向控制信号，分别连接至4个伺服驱动单元的速度脉冲信号端子和方向控制信号端子； 所述触摸屏通过RS485总线与可编程控制器连接。
2.按照权利要求1所述的木工钻床数控定位装置，其特征在于:所述伺服驱动器选用台达公司的ASDA-B2。
3.按照权利要求1所述的木工钻床数控定位装置，其特征在于:所述伺服电机选用台达的 ECMA-C20807。
4.按照权利要求1所述的木工钻床数控定位装置，其特征在于:所述可编程控制器选用台达公司的DVP40EH。
5.按照权利要求1所述的木工钻床数控定位装置，其特征在于:所述零点定位开关一、零点定位开关二、零点定位开关三、零点定位开关四均为集电极开路输出的欧姆龙接近开关 TL-W5MC1。
【文档编号】G05B19/19GK203606664SQ201320688341
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】肖伸平, 王兵, 曾红兵, 肖雪峰 申请人:湖南工业大学