一种数控机床电气集成控制器的制作方法

本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种数控机床电气集成控制器。

背景技术：

图1示出现有技术的数控机床电气控制的结构示意图，如图1所示，现有技术数控机床电气控制9包括：分线器板91、继电器板92和交流接触器单元93。其中，分线器板91、继电器板92和交流接触器单元93通过单芯电线94依次连接而且采用平面排布方式。可见，现有的数控机床电气控制电路为分离的单功能电路板设计，普遍采用电气元件平面排布安装方式，相比早期配电柜，其集成度具有一定改善，接线也有一定简化，但是仍然具有以下缺点：

一、由于采用分离的控制电路板，并且电路板的电气元件为平面排布安装，使得现有的电气控制柜安装空间较大，导致机床体积增加，增加机床厂制造成本及机床场地使用成本。

二、分离的电路板与元器件之间连线复杂，连线较多，对装配工人专业技能要求较高，劳动强度也较大，而且人工连线较多导致潜在的故障点较多，品质管理困难，影响机床品质。

三、由于采用的是分离的单功能控制电路板，电柜箱装配时间长，机床组装周期长。

四、电气元件为平面排布安装，无法形成独立产品，导致无法提前备货，无法实现异地生产流通。

技术实现要素：

本发明提供数控机床电气集成控制器，以解决现有技术的电气控制柜安装空间大及接线复杂，进而导致机床体积增加及电气线路组装成本高的问题。

本发明提供的数控机床电气集成控制器，包括：用于控制的高度集成模组装置和用于执行的核心控制电器装置；

所述高度集成模组装置与所述核心控制电器装置相对同向或者相对相向设置。

进一步，所述高度集成模组装置包括：信号输入单元和继电器控制单元；

所述核心控制电路装置包括：交流接触器、机床各辅助功能电机控制输出电路和伺服驱动控制输出电路；

所述信号输入单元、所述继电器控制单元和所述交流接触器依次电连接，所述交流接触器电连接所述机床各辅助功能电机控制输出电路和所述伺服驱动控制输出电路。

进一步，所述高度集成模组装置与所述核心控制电器装置通过连接机构连接。

进一步，所述连接机构包括：铰链或旋转轴。

进一步，所述核心控制电路装置的一侧与数控机床电气柜安装底板相对设置，所述核心控制电路装置的另一侧与所述高度集成模组装置相对设置。

进一步，所述高度集成模组装置外部设有第一外壳，所述核心控制电路装置的外部设有第二外壳；所述第一外壳和所述第二外壳可一体闭合；所述第一外壳或所述第二外壳的上下侧设有排风孔。

进一步，所述信号输入单元和所述继电器控制单元在电路板直接连接。

本发明提供的数控机床电气集成控制器，将分离的电路控制板集成为用于控制的高度集成模组装置和用于执行的核心控制电器装置这两大电路模块，并且高度集成模组装置和核心控制电器装置为立体安装设计，不再采用现有技术的平面安装设计，减少板卡安装空间，从而减少电柜空间，减少机床生产成本及机床用户的场地使用成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出现有技术的数控机床电气集成控制器的结构示意图；

图2为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的立体结构示意图；

图3为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的电路连接示意图；

图4为本发明实施例的高度集成模组装置的正视结构示意图；

图5为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的侧视结构示意图；

图6为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的逐渐打开状态示意图；

图7为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的侧视剖视结构示意图；

图8为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的仰视结构示意图；

图9为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的正视结构示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

图2为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的立体结构示意图，如图2所示，本发明实施例的数控机床电气集成控制器，包括：用于控制的高度集成模组装置1和用于执行的核心控制电器装置2。

其中，所述高度集成模组装置1与所述核心控制电器装置2相对同向或者相对相向设置。

在此，高度集成模组装置1作为弱电类型的控制元件，接收外部输入信号进行处理后，发送至核心控制电器装置2进一步处理。核心控制电器装置2作为对于输入信号进行执行的强电类型的执行元件，为数控机床提供电能并控制数控机床运行。高度集成模组装置1、核心控制电器装置2和数控机床依次电连接。高度集成模组装置1与所述核心控制电器装置2相对设置，由此将现有技术中的平面排布设计的数控机床电气集成控制器，变为上下两层立体安装设计的数控机床电气集成控制器，能够减少板卡安装空间。

此外，可在本发明的数控机床电气集成控制器内增加进线相序保护电路、电箱温度控制电路、信誉锁机控制单元，进一步提升机床附加价值。

进一步，所述核心控制电路装置2的一侧与数控机床电气柜安装底板相对设置，所述核心控制电路装置2的另一侧与所述高度集成模组装置1相对设置。

核心控制电路装置2与数控机床机身相邻，便于核心控制电路装置2直接连接数控机床时的布线设计。高度集成模组装置1多采用灵敏度高的元件，容易受震动影响，因此应当远离数控机床，由此避免数控机床运行时的震动。低压电器安装于高度集成模组装置1，其安装接线方便，接触器吸合及脱开时会产生震动，低压电器安装于高度集成模组装置1避震性能较好。此外，接触器吸合及脱开时会产生电弧，采用两层分开的结构也有减少电磁干扰的作用。其中，低压电器是指接触器、热过载保护器、开关电源、小型断路器等。

图3为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的电路连接示意图，如图3所示，所述高度集成模组装置1包括：信号输入单元11和继电器控制单元12。所述核心控制电路装置包括：交流接触器21、机床各辅助功能电机控制输出电路22和伺服驱动控制输出电路23。

其中，所述信号输入单元11、所述继电器控制单元12和所述交流接触器21依次电连接，所述交流接触器21电连接所述机床各辅助功能电机控制输出电路22和所述伺服驱动控制输出电路23。

伺服驱动控制输出电路23为伺服电机驱动器提供电能并进行控制，伺服电机包括：主轴马达、X轴马达、Y轴马达和Z轴马达。

图4为本发明实施例的高度集成模组装置的正视结构示意图，如图4所示，高度集成模组装置1还可以设有24V电源启停及过电流保护单元15和220V输出及过电流保护单元16。核心控制电路装置还可以设有开关电源、热过载保护器、小型断路器。

将常规数控机床控制电路，例如电源启停电路、24V电源电路、24V保护电路、机床外部输入信号电路、继电器输出电路、220V强电输出及保护电路等集成于高度集成模组装置1的一片线路板上，省去分线器、继电器控制单元、220V强电模块及交流接触器之间的连线，并且还省去了以上各电路模块与标准低压电器的连线。其中，继电器控制单元12和交流接触器21被制作于同一电路板通过集成线路直接连接，从而省去了现有技术连接时所使用的单芯电线，还省去了现有技术的分线器。

由于采用高度集成板卡，原有的一些板卡之间的单芯电线连线都改成了线路板直接布线，且对外接口简化，对安装工人专业素质要求低，连线减少也降低了安装工人劳动强度，提高装配效率，减少机床厂人工成本。高度集成的控制板卡减少了不必要的连线，也减少了潜在故障点，提高了机床电气控制稳定性及机床品质，同时也节约了连接电缆数量，降低机床电气材料成本。

图5为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的侧视结构示意图，如图5所示，所述高度集成模组装置1与所述核心控制电器装置2通过连接机构3连接。优选地，所述连接机构3采用铰链或旋转轴。图6为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的逐渐打开状态示意图，如图6所示，高度集成模组装置1与所述核心控制电器装置2可沿连接机构3轴向旋转。

优选地，高度集成模组装置1与所述核心控制电器装置2设计为铰链连接，便于自由打开，方便对电器进行安装及检修。

图7为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的侧视剖视结构示意图，图8为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的仰视结构示意图，图9为本发明实施例的数控机床电气集成控制器的正视结构示意图，如图7、8、9所示，所述高度集成模组装置1外部设有第一外壳13，所述核心控制电路装置2的外部设有第二外壳24。所述第一外壳13和所述第二外壳14可一体闭合；所述第一外壳或13所述第二外壳14的侧壁设有排风孔。

所述第一外壳13和所述第二外壳14基于连接机构3一体闭合，可以将本发明的数控机床电气集成控制器构成独立产品，预先完成元器件排布、电路连线等工作，形成标准产品，用户使用数控机床电气集成控制器时，仅需要将数控机床电气集成控制器固定于数控机床即可，节省了现场装配时间。由于采用立体安装整体设计，将数控机床电气集成控制器作为一个独立的产品，可提前规模化生产成品形式的数控机床电气集成控制器，无需等待传统的配盘时间，可异地生产，方便产品流通，可显著提高机床生产效率。其中，排风孔用于排风散热。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。