一种三轴深孔钻装置的制作方法

文档序号:11988207阅读:787来源:国知局

本实用新型属于数控机床领域,具体涉及一种三轴深孔钻装置,特别涉及通过数控系统的多通道控制功能对数控三轴深孔钻机床进行控制的控制装置。



背景技术:

数控三轴深孔钻机床是锅炉厂等的主要设备之一,价值高、是深孔管板加工的专机,在加工核电产品中更要求精度高,控制灵活精确,各轴加工互不干涉,出现异常动作处理时要及时方便有效且不影响机床其他动作。在机床三轴同时加工的过程中,要对三根钻孔轴进行分开独立控制,其中任意一根轴出现过电流、钻头磨损、负载变大异常状态时,此根轴应立即退回到零位,其他两根轴继续加工不受任何影响,待其他两轴都加工完成都退回零位后再人工介入操作。数控三轴深孔钻单通道控制机床的X,Y轴和三个进给轴都在一个通道内,控制起来非常繁琐,出现异常故障时机床容易引起其他故障,处理上也非常麻烦。目前的这种数控三轴深孔钻机床单通道控制已不能完全满足上述的生产的要求。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种三轴深孔钻装置,控制简单、效率高、易操作、保护功能完善,以克服背景技术中存在的问题。

为了实现上述目的,本实用新型的技术方案为:

一种三轴深孔钻装置,包括三个钻孔轴,三个钻孔轴分别对应设置于三个伺服电机的动力输出端,三个伺服电机的控制端分别对应连接于三个伺服驱动装置的输出端;三个伺服驱动装置的信号输入端连接于系统控制器;系统控制器还连接有操作面板和PLC控制器;三个伺服电机设置于同一个工作平台;伺服电机、伺服驱动装置、系统控制器、操作面板和PLC控制器均连接于电源模块。

较佳地,还包括供工作平台进行横向和纵向移动的轨道,用于移动工作平台的平台驱动装置连接于系统控制器。

较佳地,系统控制器包括平台驱动装置控制通道、第一伺服驱动装置控制通道、第二伺服驱动装置控制通道和第三伺服驱动装置控制通道;平台驱动装置控制通道用于向平台驱动装置输出工作平台的横向和纵向位移信息;第一伺服驱动装置控制通道、第二伺服驱动装置控制通道和第三伺服驱动装置控制通道分别向第一伺服驱动装置、第二伺服驱动装置和第三伺服驱动装置的钻孔启动命令信号。

较佳地,系统控制器与操作面板之间通过以太网接口连接。

较佳地,系统控制器连接于PLC控制器的总线接口。

较佳地,系统控制器连接于电源模块的DRIVE-CliQ接口。

较佳地,系统控制器与PLC控制器通过Profibus通信总线连接。

较佳地,操作面板设置有人机界面。

本实用新型的有益效果在于:各个伺服电机的伺服驱动装置分别各自通过几个单独的通道连接于系统控制器,工作平台的驱动装置也通过一个单独的通道连接于系统控制器,单独接收来自系统控制器的命令;在通过工作平台移动到目标打孔点后,既可以同时执行打孔程序,也可以根据机床的加工需要分别进行打孔,互相不影响。本实用新型控制简单、效率高、易操作。

附图说明

图1为本实用新型实施例的系统结构图。

图中:1-系统控制器,2-平台驱动装置控制通道,3-第一伺服驱动装置控制通道,4-第二伺服驱动装置控制通道,5-第三伺服驱动装置控制通道,6-第一伺服驱动装置,7-第二伺服驱动装置,8-第三伺服驱动装置,9-第一伺服电机,10-第二伺服电机,11-第三伺服电机,12-工作平台,13-操作面板,14-PLC控制器,15-平台驱动装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

一种三轴深孔钻装置,包括三个钻孔轴,三个钻孔轴分别对应设置于三个伺服电机的动力输出端,三个伺服电机的控制端分别对应连接于三个伺服驱动装置的输出端;三个伺服驱动装置的信号输入端连接于系统控制器1;系统控制器1还连接有操作面板13和PLC控制器14;三个伺服电机设置于同一个工作平台12;伺服电机、伺服驱动装置、系统控制器1、操作面板13和PLC控制器14均连接于电源模块。

还包括供工作平台12进行横向和纵向移动的轨道,用于移动工作平台12的平台驱动装置15连接于系统控制器1。

系统控制器1包括平台驱动装置控制通道2、第一伺服驱动装置控制通道3、第二伺服驱动装置控制通道4和第三伺服驱动装置控制通道5;平台驱动装置控制通道2用于向平台驱动装置15输出工作平台12的横向和纵向位移信息;第一伺服驱动装置控制通道3、第二伺服驱动装置控制通道4和第三伺服驱动装置控制通道5分别向第一伺服驱动装置6、第二伺服驱动装置7和第三伺服驱动装置8的钻孔启动命令信号,第一伺服驱动装置6、第二伺服驱动装置7和第三伺服驱动装置8分别执行启动信号,控制第一伺服电机9、第二伺服电机10和第三伺服电机11开始钻孔工作。

系统控制器1与操作面板13之间通过以太网接口连接,系统控制器1连接于PLC控制器14的总线接口,系统控制器1连接于电源模块的DRIVE-CliQ接口,系统控制器1与PLC控制器14通过Profibus通信总线连接,操作面板13设置有HMI人机界面。伺服驱动装置为伺服驱动器。

在HMI人机界面上的所有画面和信息以及所设置的参数都反应到数控的系统控制器1内部,再由系统内部进行处理,数控系统通过HMI操作界面接收指令后,再通过操作面板13发出动作指令;PLC控制器14与系统控制器1通信后,PLC的状态信息以及机床通过PLC要执行的各个辅助动作都可以由系统控制器1经过操作面板13和HMI操作界面发出;系统控制器1与电源模块的DRIVE CliQ接口,伺服驱动装置以及伺服电机以DRIVE-CliQ网线进行通信连接,这样系统发出的指令经电源模块到伺服驱动装置,再由伺服驱动装置控制伺服电机进行旋转,伺服电机的反馈信号同时通过伺服驱动反馈的数控系统内部,系统根据电机反馈的数据进行处理和执行下一步的命令。

本实用新型数控三轴深孔钻机床四通道控制装置,数控系统采用多通道控制。多通道控制包括:平台驱动装置控制通道2、第一伺服驱动装置控制通道3、第二伺服驱动装置控制通道4和第三伺服驱动装置控制通道5

在平台驱动装置控制通道2中分配机床轴X,轴Y;在第一伺服驱动装置控制通道3中分配第一钻孔轴主轴,在第二伺服驱动装置控制通道4中分配第二钻孔轴主轴,在第三伺服驱动装置控制通道5中分配第三钻孔轴主轴。在平台驱动装置控制通道2中X轴,轴Y分别对应横向和纵向移动的轨道,执行钻孔的定位程序,将工作平台12沿横向和纵向轨道移动到目的位置。

在机床的工作平台12将分别带有三个钻孔轴的伺服电机运送到要钻孔的位置时,定位程序给数控系统发出指令,告知系统孔已定位完成,然后数控系统根据这个定位完成的指令,通知PLC并发出准备钻孔的指令,当PLC发出钻孔指令后,钻孔指令反馈到系统内部,同时平台驱动装置控制通道2的程序停止运行,启动第一伺服驱动装置控制通道3的第一钻孔轴主轴钻孔程序,第二伺服驱动装置控制通道4的第二钻孔轴主轴钻孔程序,第三伺服驱动装置控制通道5的第三钻孔轴主轴钻孔程序,这三个程序在三个不同的通道单独执行,当其中任意一个通道的打孔程序执行完以后系统都会做出判断以及给出指令,让执行完程序的通道里面的轴退回到零位等待其他两个通道程序的执行,当其他两个通道的程序都执行完且通道内的轴都退回到零点之后,三个通道都给数控系统发出指令,告知孔已打完,可以执行下个打孔程序。数控系统受到第一伺服驱动装置控制通道3,第二伺服驱动装置控制通道4,第三伺服驱动装置控制通道5发出的指令之后,经过系统内部的处理及通道间的协调,告知平台驱动装置控制通道2可以继续执行下个打孔程序,然后平台驱动装置控制通道2根据系统的指示,再次执行定位程序,同时第一钻孔轴主轴钻孔程序,第二钻孔轴主轴钻孔程序,第三钻孔轴主轴钻孔程序都为完成状态,等待平台驱动装置控制通道2内程序的执行,系统按照上诉的步骤循环执行各自的通道程序。在机床在打孔的过程当中出现过电流,过载,压力过大过低,钻头磨损严重的故障时,数控系统会接受到各自的故障指令,然后及时作出判断和给出指令,让出故障的轴自动回退到零位,而其他的钻孔轴则继续执行各自通道的钻孔程序,不收故障轴的影响,待都钻完孔后退到零位后再进行人工介入,找出故障点。除第一伺服驱动装置控制通道3,第二伺服驱动装置控制通道4,第三伺服驱动装置控制通道5能同时执行打孔程序外,根据机床的加工需要也可单独,可任意两通道一起进行打孔,在执行的同时都要与平台驱动装置控制通道2进行相互配合。

应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。本说明书中未作详细描述的部分属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

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