专利名称：一种石材线切割机控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石材线切割机设备，具体是指一种石材线切割机控制系统。
背景技术：
随着串珠绳技术的成熟，一种用于石材加工切割的串珠绳锯机应运而生，该种机械的应用极大地提高石材加工的精确度，提高生产率，降低劳动强度及劳动力成本，引起石材加工企业的重视。石材线切割机是应用串珠绳作为切割线的一种在石材加工机械，其主要的机械结构是由工作台、能沿Y轴运动的门架、控制柜及冷却水泵组成，而Y轴运动的门架上安装有由串珠绳卷绕驱动的能沿Z轴运动的绳锯。工作时，高速卷绕的串珠绳在锯机Z轴驱动轮的驱动下按控制的位移(升、降)实现对工作台上的石材Z向切割；在锯机Y轴驱动轮的驱动下按控制的位移(前、后)实现对工作台上的石材Y向切割；这样就可按控制程序在石材上切割规定的边缘形状，实现切割加工。由于串珠绳的卷绕速度不变，调节Z或Y轴的移动速度就可以控制每一次锯切的效率，如果移动速度较慢，那么串珠绳的张力就小，卷绕的空转的比率就高、能耗就大、效率就低；如果移动速度较快，那么不仅串珠绳的张力大且卷绕电机的负荷也较大，串珠绳容易拉磨断，就得停机修结串珠绳，因此耗料费工，效率低下。目前，石材线切割机的控制技术还不够完善，串珠绳的耗损大，增大了消耗成本，制约了石材加工业的进一步发展。有鉴于此，本发明人针对现有石材线切割机控制上存在的问题进行了深入研究，本案由此产生。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种石材线切割机控制系统，通过及时调整移动速度保证串珠绳恒张力，具有自动化高、切割运行稳定、串珠绳耗损小，开采成本低等优点。为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是:一种石材线切割机控制`系统，包括主控单元、串珠绳卷绕驱动单元、锯机Y轴驱动单元、锯机Z轴驱动单元及串珠绳张力检测单元,所述主控单元包括进行双向电连接的人机界面和可编程控制器，所述串珠绳卷绕驱动单元与所述可编程控制器的信号端进行双向电连接，所述锯机Y轴驱动单元包括相电连接的第一控制器及锯机Y轴驱动电机，所述第一控制器与所述可编程控制器进行双向电连接，所述锯机Z轴驱动单元包括相电连接的第二控制器及锯机Z轴驱动电机，所述第二控制器与所述可编程控制器进行双向电连接，所述串珠绳张力检测单元的输出端分别与所述第一控制器、第二控制器的数据输入端相连接。所述串珠绳卷绕驱动单元包括启动器和串珠绳卷绕驱动电机，所述启动器与所述可编程控制器进行双向电连接，所述串珠绳卷绕驱动电机电连接在所述启动器的控制输出端。上述人机界面为触摸式人机界面。上述可编程控制器还与辅助控制单元相电连接，该辅助控制单元包括有主令开关、行程开关、限位开关、液压泵及冷却水泵。[0009]采用上述方案后，本实用新型一种石材线切割机控制系统，工作时，通过操作人机界面，由可编程控制器实现对整机的全面监控，所述串珠绳卷绕驱动单元启停指令来自可编程控制器，并且将启动及运行信号反馈给可编程控制器后由人机界面实时显示，所述锯机Y轴驱动单元的第一控制器、及锯机Y轴驱动电机组成一个交流传动控制系统，与串珠绳张力检测单元组成一个恒张力闭环控制系统，第一控制器接收串珠绳张力检测单元反馈的信号，并与可编程控制器接收串珠绳卷绕驱动单元传递的信号和指令进行综合分析后，给第一控制器指令，使锯机Y轴驱动电机转速相应变化，从而使Y轴驱动行走速度协同快慢变化，锯机Z轴驱动单元的工作原理同所述锯机Y轴驱动单元类似，由此本系统可以通过检测串珠绳的张力的微小变化，及时自动调整Y轴及Z轴的移动速度，保证串珠绳张力恒定，实现切割运行稳定、串珠绳耗损小、整机能耗低、开采效率高、开采成本低等有益效果。
图1是本新型结构的工作原理示意图。标号说明主控单元I 可编程控制器11人机界面12串珠绳卷绕驱动单元 2启动器21串珠绳卷绕驱动电机 22锯机Y轴驱动单元3第一控制器31锯机Y轴驱动电机33锯机Z轴驱动单元4第二控制器41锯机Z轴驱动电机42串珠绳张力检测单元5辅助控制单元具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。本实用新型涉及一种矿山采石串珠绳锯机控制系统，如图1所示，包括主控单元
1、串珠绳卷绕驱动单元2、锯机Y轴驱动单元3、锯机Z轴驱动单元4及串珠绳张力检测单元5，其中:所述主控单元I包括人机界面12和可编程控制器11，人机界面12通过通信网络与可编程控制器11的通信网络双向传输连接，人机界面12可以采用触摸式人机界面，可以设定有手动和自动两种控制方法进行切换，用于同时显示各种工艺参数、状态、报警信息等，以及设定和修改系统的运行特性和参数，以对整机进行全面监控。所述串珠绳卷绕驱动单元2与可编程控制器11的信号端进行双向电连接，具体的，串珠绳卷绕驱动单元2包括启动器21和串珠绳卷绕驱动电机22，启动器21通过控制总线与可编程控制器11进行双向电连接，串珠绳卷绕驱动电机22电连接在启动器21的控制输出端；较佳地，米用交流传动降压启动方式，构成一交流传动系统，通过启动器21来启动串珠绳卷绕驱动电机22，其启、停指令来自可编程控制器11，并将启动及运行信号通过控制总线反馈给可编程控制器11后由人机界面12实时显示。所述锯机Y轴驱动单元3包括相互电连接的第一控制器31和锯机Y轴驱动电机32，所述第一控制器31通过控制总线与可编程控制器11进行双向电连接，较佳采用交流变频传动，由第一控制器31及锯机Y轴驱动电机32组成一个交流调速控制系统。串珠绳张力检测单元5的输出端通过数据总线电连接至第一控制器31的数据输入端，串珠绳张力检测单元5可采用高性能张力传感器，能够将张力的微小变化及时反馈给第一控制器31，提供可靠的张力数据，所述数据总线采用屏蔽电缆线，使检测信号不受外界干扰，保证数据的可靠性。所述锯机Y轴驱动单元3与串珠绳张力检测单元5组成一个恒张力闭环控制系统。所述锯机Z轴驱动单元4包括相互电连接的第二控制器41和锯机Z轴驱动电机42，同锯机Y轴驱动单元3工作原理类似，这里不再详细阐述，同理由第二控制器41及锯机Z轴驱动电机42组成一个交流调速控制系统，它们与串珠绳张力检测单元5组成一个恒张力闭环控制系统。以锯机Y轴驱动单元3为例进行说明，锯机Z轴驱动单元4工作同理。所述第一控制器31接收串珠绳张力检测单元5反馈的信号，并与可编程控制器11接收串珠绳卷绕驱动单元2传递的信号和指令进行综合分析后，经控制总线给第一控制器31指令，使锯机Y轴驱动电机32转速相应变化而使Y轴驱动行走速度协同快慢变化。锯机Y轴驱动的启、停及速度调整命令经控制总线来自可编程控制器11，其运行信号也通过控制总线传输由主控单元I的人机界面12实时显示。所述可编程控制器11还通过控制总线与辅助控制单元6相电连接，该辅助控制单元6包括有主令开关、行程开关、限位开关、液压泵及冷却水泵等等。由此本系统可以通过检测串珠绳的张力的微小变化，及时自动调整移动速度，不管是沿Y轴或Z轴，每锯切一点、移动一点始终保持串珠绳有一定的张力，保证串珠绳张力恒定，这样不仅可保证串珠绳不因张力过高而易断、也不会因张力过底而影响切割效率，实现锯机运行稳定、串珠绳耗损小、整机能耗低、开采效率高、开采成本低等有益效果。本发明的一种石材线切割 机控制系统在控制技术上有了质的提高，且控制系统的性价比高，特别适用于墓碑石及复杂边缘石材的加工，实践证明它不仅能提高石材线切割机运行的稳定性、还能极大地降低串珠绳的损耗，降低成本，提高石材加工的自动化水平，节能环保，具有显著的社会及经济效益。上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
权利要求1.一种石材线切割机控制系统，其特征在于:包括主控单元、串珠绳卷绕驱动单元、锯机Y轴驱动单元、锯机Z轴驱动单元及串珠绳张力检测单元，所述主控单元包括可编程控制器，所述串珠绳卷绕驱动单元与所述可编程控制器的信号端进行双向电连接，所述锯机Y轴驱动单元包括相电连接的第一控制器及锯机Y轴驱动电机，所述第一控制器与所述可编程控制器进行双向电连接，所述锯机Z轴驱动单元包括相电连接的第二控制器及锯机Z轴驱动电机，所述第二控制器与所述可编程控制器进行双向电连接，所述串珠绳张力检测单元的输出端分别与所述第一控制器、第二控制器的数据输入端相连接。
2.如权利要求1所述的一种石材线切割机控制系统，其特征在于:所述串珠绳卷绕驱动单元包括启动器和串珠绳卷绕驱动电机，所述启动器与所述可编程控制器进行双向电连接，所述串珠绳卷绕驱动电机电连接在所述启动器的控制输出端。
3.如权利要求1所述的一种石材线切割机控制系统，其特征在于:上述可编程控制器还与辅助控制单元相电连接，该辅助控制单元包括有主令开关、行程开关、限位开关、液压泵及冷却 水泵。
专利摘要本实用新型公开一种石材线切割机控制系统，包括主控单元、串珠绳卷绕驱动单元、锯机Y轴驱动单元、锯机Z轴驱动单元及串珠绳张力检测单元，主控单元包括人机界面和可编程控制器，串珠绳卷绕驱动单元与可编程控制器的信号端进行双向电连接，锯机Y轴驱动单元包括相电连接的第一控制器及锯机Y轴驱动电机，锯机Z轴驱动单元包括相电连接的第二控制器及锯机Z轴驱动电机，串珠绳张力检测单元的输出端分别与第一控制器、第二控制器的数据输入端相连接。本系统可以通过检测串珠绳的张力的微小变化，及时自动调整Y轴及Z轴的移动速度，保证串珠绳张力恒定，实现切割运行稳定、串珠绳耗损小、整机能耗低、开采效率高、开采成本低等有益效果。
文档编号B28D7/00GK203125732SQ20122070687
公开日2013年8月14日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者方千山 申请人:华侨大学