一種用于數控機床控制柜配電的快速接線模組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及數控機床配電的技術領域，特別涉及一種用于數控機床控制柜配電的快速接線模組。
【背景技術】
[0002]數控機床是數字控制機床(Computernumerical control machine tools)的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數控機床較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現代機床控制技術的發展方向，是一種典型的機電一體化產品。
[0003]在現今傳統的數控生產廠家配電柜裝配過程中和數控機床用戶的使用過程中存在以下幾種情況的問題:
[0004]1、由于數控機床本身是一臺復雜的機電一體化產品，它需要通過數字控制NC(Numerical Control,簡稱數控)、可編程機床控制器 PMC(Programmable MachineControl)、機床MT (Machine Tool)之間的信號交流來完成復雜的數控加工過程。所以按照傳統的控制柜設計思路，機床控制柜需要大量的硬件接線任務，這樣不僅增加了裝配工人的勞動量和錯誤率.也增加數控生產廠家的裝配成本。
[0005]2、在數控機床使用廠家在使用過程中，當機床出現故障以后，維修人員面對配件種類繁多、硬件接線復雜的配電柜，通常需要很長時間來查找和排查問題故障，耽誤了修理進度，貽誤了廠家生產。
[0006]針對以上現實狀況，目前亟待提出一種可以減少硬件接線數量、有效降低配線時的接線出錯概率、提高裝配速度以及方便日后維修排障的用于數控機床控制柜配電的快速接線模組。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種用于數控機床控制柜配電的快速接線模組。
[0008]本發明的目的通過下述技術方案實現:
[0009]—種用于數控機床控制柜配電的快速接線模組，包括:繼電器模塊、配電模塊、電源輸入模塊和配電輸出模塊，
[0010]所述繼電器模塊與所述配電模塊相連，通過接收外部的可編程機床控制器PMC的控制信號和機床的狀態反饋信號生成強電控制信號，對從所述配電模塊輸入的電源進行再分配；
[0011]所述電源輸入模塊與所述配電模塊相連，包括若干個電源接線端子，用于接入由變壓器輸入的三相220V交流電；
[0012]所述配電輸出模塊與所述配電模塊相連，包括若干個用于連接外部機床動力單元的輸出彈簧式接線端子，為機床的動力單元供電并控制其通斷動作；
[0013]所述配電模塊通過接收繼電器模塊輸出的強電控制信號來控制外部機床及其附件的通斷動作。
[0014]進一步的，所述繼電器模塊包括:開關控制信號輸入端口、信號輸入接線端口、繼電器模組、分配電源輸入端口以及配電控制輸出端口，其中，
[0015]所述開關控制信號輸入端口包括若干個開關信號控制輸入接線端子，與外部可編程機床控制器PMC相連，并接收用于控制繼電器開斷的開關控制信號后傳遞給所述的繼電器模組；
[0016]所述繼電器模組包括若干個繼電器，用于接收外部可編程機床控制器PMC輸出的控制信號后，通過繼電器的開斷動作形成控制外部機床通斷動作的強電控制信號；
[0017]所述配電控制輸出端口，分別與所述繼電器模組和配電模塊相連，包括若干個配電輸出端子組成，每個配電輸出端子與所述繼電器模塊中繼電器對應，用于接收所述繼電器模組輸出的強電控制信號并傳遞給所述配電模塊；
[0018]所述信號輸入接線端口，包括若干個反饋信號輸入接線端子，用于接收外部機床的狀態反饋信號，并經與之相連的所述開關控制信號輸入端口傳遞給外部可編程機床控制器 PMC ；
[0019]所述分配電源接入端口，包括若干個電源輸入接線端子，用于接入來自配電模塊的交流和直流電源輸入，并提供給與之相連的所述繼電器模組的工作電源。
[0020]進一步的，所述配電模塊包括:開關電源、斷路器、接觸器單元，其中，
[0021]所述斷路器對所述電源輸入模塊接入的三相220V交流電進行分配給所述開關電源和所述接觸器單元；
[0022]所述開關電源，與所述分配電源接入端口相連，為所述數控機床控制柜的電控系統提供工作電源；
[0023]所述接觸器單元，與所述配電控制輸出端口和配電輸出模塊相連，包括若干個接觸器和電機熱過載保護電路，通過所述配電控制輸出端口輸出的所述繼電器模塊的強電控制信號來控制其接觸器吸合，進而再通過所述配電輸出模塊控制外部機床附件電機的通斷。
[0024]進一步的，所述機床的狀態反饋信號包括:
[0025]機床電機的熱過載保護信號、機床急停信號、氣壓檢測信號、液壓壓力檢測信號、刀庫計數信號和定位信號、門開關保護信號。
[0026]進一步的，所述開關控制信號輸入端口通過扁平線與外部可編程機床控制器PMC的I/O單元連接。
[0027]本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果:
[0028]I)本發明公開的用于數控機床控制柜配電的快速接線模組明顯減少了數控配電柜的硬件接線數量，有效的降低工人在配線時的接線出錯率，能極大的提高裝配速度，節省人力物力和企業成本，增加社會效益。
[0029]2)本發明公開的用于數控機床控制柜配電的快速接線模組便于設備生產使用過程中出現故障后的查找和排查問題故障，提高修理進度。
[0030]3)本發明公開的用于數控機床控制柜配電的快速接線模組使得配電柜整體結構簡單、性能安全、布局合理.
【附圖說明】
[0031]圖1是本實施例一中用于數控機床控制柜配電的快速接線模組的結構組成圖；
[0032]圖2是本實施例一中控制柜上層中繼電器模塊的布局圖；
[0033]圖3是本實施例一中控制柜下層中配電模塊、電源輸入模塊及配電輸出模塊的布局圖；
[0034]圖4是本實施例二中快速接線模組集成模式的主電源分配原理圖1;
[0035]圖5是本實施例二中快速接線模組集成模式的主電源分配原理圖2;
[0036]圖6是本實施例二中快速接線模組集成模式與數控系統接線原理圖；
[0037]圖7是本實施例二中快速接線模組集成模式的下層配電原理圖；
[0038]圖8是本實施例二中快速接線模組集成模式的控制部分原理圖；
[0039]圖9是本實施例二中快速接線模組集成模式的繼電器模塊原理圖；
[0040]圖10是本方案實施前控制柜的配電布置圖；
[0041]圖11是本方案實施后控制柜的配電布置圖。
【具體實施方式】
[0042]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0043]實施例一
[0044]請參見圖1，圖1是本實施例中用于數控機床控制柜配電的快速接線模組的結構組成圖。如圖1所示，本實施例公開的用于數控機床控制柜配電的快速接線模組主要包括繼電器模塊、配電模塊、電源輸入模塊、配電輸出模塊。
[0045]—、繼電器模塊
[0046]繼電器模塊主要包括開關控制信號輸入端口、信號輸入接線端口、繼電器模組、分配電源輸入端口以及配電控制輸出端口。具體如附圖2控制柜上層中繼電器模塊的布局圖所示。
[0047]繼電器模塊在不改變原設計電器原理的前提下，利用從開關控制信號輸入端口輸入的控制信號對從分配電源輸入端口輸入的電源進行分配，并從配電控制輸出端口輸出控制信號。
[0048]它的主要作用是通過開關控制信號輸入端口接收可編程機床控制器PMC的控制信號，繼電器模組根據上述控制信號做出相關動作，然后通過配電控制輸出端口向配電模塊發出動作指令以控制配電模塊的接觸器動作。同時繼電器模塊通過信號輸入接線端口接收來自機床的狀態反饋信號，并經由開關控制信號輸入端口向可編程機床控制器PMC傳遞上述來自機床的狀態反饋信號，繼電器模塊通過分配電源輸入端口接入來自配電模塊的控制電源輸入。
[0049]1、繼電器模組是由若干個(一個或多個)繼電器組成，它主要是把可編程機床控制器PMC輸出的部分控制信號轉化控制外部部件的強電控制信號，然后經配電控制輸出端口向配電模塊輸出強電控制信號以達到對外部機床動作的控制目的。
[0050]2、開關控制信號輸入端口由若干個(一個或多個)開關信號控制輸入接線端子組成，用于接收外部可編程機床控制器PMC的開關控制信號，以控制每個繼電器的開斷。該功能的具體實現是通過扁平線連接數控系統NC中內置PMC的I/O單元，實現繼電器輸模塊與數控系統NC中可編程機床控制器PMC的控制信號連接。其中數控系統包括CNC(computernumerical control)、機床操作面板、伺服放大器、伺服馬達、可編程機床控制器PMC以及可編程機床控制器PMC的I/O單元。
[0051](I)CNC用于控制數控機床工作臺、刀具的位置和移動速度，以及主軸的轉向和轉速。
[0052](2)可編程機床控制器PMC是為機床控制而制作的，裝在CNC內部的順序控制器。它讀取機床操作面板上的(自動運轉啟動等)按鈕的狀態，指令(自動運轉啟動)CNC，并根據CNC的狀態(報警等)點亮操作盤上的相關指示燈。
[0053](3)機床操作面板包括開關和指示燈，與I/O Link進行通訊。
[0054](4)伺服放大器用于控制機床的位置、速度和電機的電流。
[0055](5)伺服馬達由伺服放大器驅動旋轉，實現工作臺或刀具的移動。其的軸上裝有脈沖編碼器產生脈沖。由脈沖編碼器把電機的移動量和轉子角度送給伺服CPU。
[0056](6) I/O單元接收來自機床操作面板的動作請求信號和來自伺服放大器的反饋信號，和來自硬件電路的反饋信號。
[0057]3、信號輸入接線端口由若干個(一個或多個)反饋信號輸入接線端子構成，用于接入機床側的狀態反饋信號(機床電機的熱過載保護信號、機床急停信號、氣壓檢測信號、液壓壓力檢測信號、刀庫計數信號和定位信號、門開關保護信號等)。
[0058]4、分配電源接入端口由若干個(一個或多個)電源輸入接線端子構成，接入來自配電模塊的交流和直流電源輸入。
[0059]5、配電控制輸出端口由若干個(一個或多個)配電輸出端子組成，每個配電輸出端子與