一種車銑復合機床的冗余手動控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種車銑復合機床的冗余手動控制系統。當數控系統受外界干擾信號影響而不能正常工作時，提供一種手動操作方式來替代系統控制方式，使數控機床依然能實現機床的基本加工要求。本發明采用的技術方案為：包括數控系統控制單元，還包括冗余手動控制系統，冗余手動控制系統通過進給軸伺服驅動器與伺服電機連接，冗余手動控制系統通過主軸變頻器與主軸電機連接；冗余手動控制系統集成有主軸變頻器的控制面板、各個進給軸的脈沖發生器以及控制按鈕。本發明是在已有的控制系統加裝一套“冗余手動控制系統”，提供一種手動操作方式來替代系統控制方式，使數控機床在數控系統出現故障或癱瘓的緊急情況下，依然能實現機床的基本加工要求。
【專利說明】
一種車銑復合機床的冗余手動控制系統
技術領域
[0001]本發明屬于機械工程中的數控機床技術領域，尤其涉及一種車銑復合機床冗余手動控制系統。
【背景技術】
[0002]在對艦船、特種車輛等裝備進行在線維護時，僅需一臺數控車銑復合機床即可完成對小型零件進行車、銑、磨、鉆、鉸、鏜、螺紋等加工，可快速完成易損零件的加工，大大節省維護設備所占用的裝備空間。但艦船、特種車輛實際野外作業或戰備中可能遇到振動、顛簸及磁爆、脈沖等電磁干擾的復雜狀況，可能造成數控系統出現故障或癱瘓，導致機床無法工作。
[0003]針對以上情況，在該復合機床上加裝了一套冗余手動控制系統來實現與數控系統控制的快速切換，來確保機床在數控系統出現故障或癱瘓的緊急情況下，依然能通過手動操作，來完成機床基本的車、銑、磨、鉆等加工。
【發明內容】
[0004]本發明是在上述數控復合機床上加裝一套“冗余手動控制系統”，一旦數控系統受外界干擾信號影響，不能正常工作時，能提供一種手動操作方式來替代系統控制方式，使數控機床在數控系統出現故障或癱瘓的緊急情況下，依然能實現機床的基本加工要求。
[0005]為實現上述目的，本發明采用的技術方案為:
一種車銑復合機床的冗余手動控制系統，包括數控系統控制單元，還包括冗余手動控制系統，冗余手動控制系統通過進給軸伺服驅動器與伺服電機連接，冗余手動控制系統通過主軸變頻器與主軸電機連接；
冗余手動控制系統集成有主軸變頻器的控制面板、各個進給軸的脈沖發生器以及控制按鈕。
[0006]根據所述的車銑復合機床的冗余手動控制系統，冗余手動控制系統通過濾波器與進給軸伺服驅動器連接，進給軸伺服驅動器與各自的進給軸電機連接。
[0007]根據所述的車銑復合機床的冗余手動控制系統，每一個進給軸配有一套控制單元，控制單元包括使能開關和手搖脈沖發生器。
[0008]根據所述的車銑復合機床的冗余手動控制系統，控制按鈕包括手動系統生效開關SB1、急停開關SB0，急停開關SBO常閉觸點、系統生效開關SBl常開觸點、并聯在一起的兩個繼電器依次串聯；
X軸驅動指令接口的PULS-、SIGN-、PULS+、SIGN+管腳分別通過繼電器KAl常開觸點與X軸脈沖發生器接口的HA、HB、+5V、+5V接口連接，X軸驅動指令接口上述四個管腳分別通過KAI繼電器常閉觸點與數控系統側驅動指令接口的XCP-、XDIR-、XCP+、XDIR+端口連接，X軸驅動指令接口SON管腳分別通過繼電器KA2常閉觸點、繼電器KA2常開觸點與數控系統側驅動指令接口 XMRDYl、X軸脈沖發生器接口的OV接口連接，X軸驅動指令接口的V/P管腳通過X軸使能開關HX與+24V電源連接。Y軸、Zl軸、Z2軸的驅動指令接口連接方式與X軸相同。
[0009]本發明是在已有的控制系統加裝一套“冗余手動控制系統”，一旦數控系統受外界干擾信號影響，不能正常工作時，提供一種手動操作方式來替代系統控制方式，使數控機床在數控系統出現故障或癱瘓的緊急情況下，依然能實現機床的基本加工要求。
[0010]使用手搖脈沖控制方式因為控制回路簡單，信號少，比復雜的數控系統抗干擾能力強許多，為了進一步增強抗干擾能力，加裝了濾波器等抗干擾電氣元件。
[0011]
【附圖說明】
[0012]圖1為車銑復合機床的各軸分布情況。
[0013]圖2數控機床的數控系統+冗余手動控制系統總體控制連接示意圖。
[0014]圖3為冗余手動控制系統裝置結構圖。
[0015]圖4為X軸詳細控制連接圖。
[0016]附圖中:1、X軸伺服電機；2、Y軸伺服電機；3、Ζ1軸伺服電機；4、Ζ2軸伺服電機；
5、Χ軸伺服驅動器；6、Υ軸伺服驅動器；7、Ζ1軸伺服驅動器；8、Ζ2軸伺服驅動器；9、數控系統控制單元；10、冗余手動控制系統；11、濾波器；12、主軸變頻器；13、車削主軸電機；14、銑削主軸電機。
【具體實施方式】
實施例
[0017]下面結合控制連接示意圖對本發明具體實施做進一步描述。
[0018]下面以進給軸X軸為例，詳細說明手動控制裝置與數控系統兩者怎樣做到主控制與冗余控制之間自動切換的，詳細控制連接圖如圖4所示。
[0019]當數控系統出現故障或癱瘓失效后，只需將“手動控制系統”上的急停開關SBO松開，系統生效開關SBl打到ON狀態，繼電器ΚΑ1、ΚΑ2得電常開觸點吸合，完成了由數控系統模式切換為冗余手動控制模式的控制過程，冗余手動控制系統生效，從而實現了控制方式的快速有效切換。
[0020]進給軸Y軸、Zl軸、Ζ2軸驅動指令接口與數控系統控制單元、冗余手動控制系統的連接方式與X軸的方式相同。
[0021]3.主軸控制實現方法的說明
在冗余手動控制模式下，通過操作車削和銑削主軸變頻器控制面板來給定電機運轉頻率，從而實現主軸啟停及轉速調整控制。主軸變頻器控制面板通過專用電纜連接到主軸變頻器12上，具體連接與操作方法屬于已有公知技術。
[0022]4.進給軸控制實現方法的說明
在冗余手動控制模式下，通過使用手搖脈沖發生器實現對各個進給軸的進給控制。例如運動X軸，只需將X軸使能開關HX打到ON的狀態，X軸驅動指令接口的V/P接口得電，搖動X軸手搖脈沖發生器，即實現X軸的進給。其它軸以此類推。另外，Y軸和Ζ2軸除了要打開使能開關ΗΥ，ΗΖ2外，還要將電機抱閘開關SB2，SB3打開，搖動相應的手搖脈沖發生器，才能實現進給軸的進給。
[0023]機床數控系統模式失效后，機床各進給軸的軟限位功能失效，故在機床各軸導軌側加裝了機械硬限位裝置，避免機床進給超程時損壞機床。使用手搖脈沖控制方式因為控制回路簡單，信號少，比復雜的數控系統抗干擾能力強許多，為了進一步增強抗干擾能力，加裝了濾波器等抗干擾電氣元件。
[0024]上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的構思和保護范圍進行限定，在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域中普通工程技術人員對本發明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種車銑復合機床的冗余手動控制系統，包括數控系統控制單元(9)，其特征在于:還包括冗余手動控制系統(10)，冗余手動控制系統(10)通過進給軸伺服驅動器與伺服電機連接，冗余手動控制系統(10)通過主軸變頻器與主軸電機連接； 冗余手動控制系統(10)集成有主軸變頻器(12)的控制面板、各個進給軸的脈沖發生器以及控制按鈕。2.根據權利要求1所述的車銑復合機床的冗余手動控制系統，其特征在于:冗余手動控制系統(10)通過濾波器(11)與進給軸伺服驅動器連接，進給軸伺服驅動器與各自的進給軸電機連接。3.根據權利要求2所述的車銑復合機床的冗余手動控制系統，其特征在于:每一個進給軸配有一套控制單元，控制單元包括使能開關和手搖脈沖發生器。4.根據權利要求1所述的車銑復合機床的冗余手動控制系統，其特征在于:控制按鈕包括手動系統生效開關SBl、急停開關SBO，急停開關SBO常閉觸點、系統生效開關SBl常開觸點、并聯在一起的兩個繼電器依次串聯； X軸驅動指令接口的PULS-、SIGN-、PULS+、SIGN+管腳分別通過繼電器KAl常開觸點與X軸脈沖發生器接口的HA、HB、+5V、+5V接口連接，X軸驅動指令接口上述四個管腳分別通過KAI繼電器常閉觸點與數控系統側驅動指令接口的XCP-、XDIR-、XCP+、XDIR+端口連接，X軸驅動指令接口SON管腳分別通過繼電器KA2常閉觸點、繼電器KA2常開觸點與數控系統側驅動指令接口 XMRDYl、X軸脈沖發生器接口的OV接口連接，X軸驅動指令接口的V/P管腳通過X軸使能開關HX與+24V電源連接； Y軸、ZI軸、Z2軸的驅動指令接口連接方式與X軸相同。
【文檔編號】B23Q11/00GK106078337SQ201610575234
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月21日
【發明人】劉佳慧, 劉春聯, 劉坤, 王彥平, 李艷
【申請人】山東魯南機床有限公司