基于可控硅的分體模塊式驅動控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自動化領域馬達驅動控制器，具體涉及一種用于連接外部CNC控制器、機床操作面板以及動力裝置的分體模塊式驅動控制器，特別是一種用于連接外部CNC控制器、機床操作面板以及數控機床配套附件馬達的分體模塊式驅動控制器。
【背景技術】
[0002]數控機床主要由多軸及其聯動裝置構成的機械組件和控制系統組成，機械組件中的多軸及其聯動裝置依靠附件馬達驅動。附件馬達由控制系統驅動并控制，完成多軸的聯動動作。
[0003]傳統的數控機床控制系統采用機械模式控制，以交流接觸器一般采用例如施耐德，三菱，正泰為主，運算速度慢，裝配煩瑣，人工成本高。
[0004]隨著現代數控技術的發展，數控機床的控制系統采用存儲程序的專用計算機或通用計算機來實現部分或全部基本數控功能，所以成為計算機數控系統(ComouterNumerical Control)，簡稱CNC系統。附件馬達配電方式為強電，而控制系統的控制電路采用弱電控制，強電驅動模塊和弱電集成控制模塊一般做成一塊PCB板，但是這種電路設計成本高，并且如果強電驅動模塊、弱電集成控制模塊之中的某一模塊出現故障，維修成本也很尚ο
[0005]所以急需設計一種分體模塊式驅動控制器，將強電驅動模塊和弱電集成控制模塊分離開來，使強電驅動模塊連接數控機床配套附件馬達;弱電集成控制模塊與外部CNC控制器及操作面板連接，強電驅動模塊和弱電集成控制模塊再通過強電板通訊端口和弱電板連接轉接端口進行連接，降低數控機床驅動控制電路的維修成本和制造成本。如果出現故障，數控機床上完好的強電驅動模塊和弱電集成控制模塊仍然可以回收。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的是提供一種基于可控硅的分體模塊式驅動控制器，第一，將強電驅動模塊和弱電集成控制模塊分離開來，強電驅動模塊和弱電集成控制模塊再通過繼電器連接，降低數控機床驅動控制電路的維修成本和制造成本。第二，強電驅動模塊采用半導體材質的大功率可控硅模塊將弱電集成模塊的小電流控制信號放大至大功率的驅動電流，具有結構簡單，成本低，觸發可靠的優點。第三，增設可控硅模塊保護電路，實現高溫斷電、過流斷電，起到保護馬達的作用。第四，強電驅動模塊的強電輸出端口采用面板式或垂直式，選用黑絲插件，絕緣性能好，接線穩定。第五，弱電集成控制模塊的弱電信號輸出端口采用面板式或垂直式插件，接觸電阻小，接線穩定。第六，強電驅動模塊與弱電集成控制模塊分離，避免了因強電與弱電接錯線產生的各種弱電燒壞的可能，極大地降低了生產風險。第七，弱電集成控制模塊上增設場效應管保護電路和用以控制場效應管的散熱裝置，以保護場效應管不會出現過流和高溫的情況。
[0007]為實現上述目的，本實用新型所提供的基于可控硅的分體模塊式驅動控制器，包括強電驅動模塊和弱電集成控制模塊，所述強電驅動模塊連接至數控機床配套附件馬達，所述弱電集成控制模塊連接至外部CNC控制器及操作面板，所述強電驅動模塊上設有弱電板連接轉接端口，弱電集成控制模塊設有強電板通訊端口，強電板通訊端口與弱電板連接轉接端口連接。
[0008]進一步地，所述強電驅動模塊包括單片機、控制回路、強電輸入端口、強電輸出端口、放大器、放大器驅動器、濾波器、驅動芯片、弱電板連接轉接端口，所述強電輸入端口通過濾波器連接到電流值調節模塊，電流值調節模塊連接到過流檢測裝置，過流檢測裝置連接放大器驅動器，放大器驅動器連接至放大器，放大器連接至強電輸出端口，所述弱電板連接轉接端口的電信號通過控制回路連接至放大器，所述強電輸入端口、強電輸出端口、弱電板連接轉接端口均采用快插式接頭的連接器。優選地，快插式接頭的連接器的連接處外部可以設置防護罩。所述強電驅動模塊上的快插式接頭的連接器的接入端口的數量根據外部元件需求而定。進一步地，所述放大器為可控硅模塊，所述放大器驅動器為可控硅驅動器。
[0009]進一步地，還包括溫度檢測裝置，所述溫度檢測裝置為熱敏器件，熱敏器件通過信號傳輸電路連接至可控硅驅動器，其自動切斷可控硅驅動電壓；熱敏器件通過弱電連接轉接口連接至弱電集成控制模塊，并由弱電集成控制模塊連接至外部CNC控制器。
[0010]進一步地，還包括過流檢測裝置和電流值調節模塊，所述過流檢測裝置和電流值調節模塊分別與單片機電連接。優選地，還包括保險絲，當電流過大時，保險絲熔斷，可以保證可控硅模塊的使用壽命。
[0011]進一步地，還包括附加功能端口，所述附加功能端口與數控機床附加斷電報警裝置、注油裝置或者工作燈等連接。
[0012]進一步地，還包括散熱片，所述散熱片安裝在可控硅模塊外側，散熱片起到散除可控硅芯片在運行過程中產生的熱量，保證可控硅模塊的使用壽命與效率。
[0013]進一步地，所述弱電集成控制模塊包括輸入輸出信號端口、0N/0FF繼電器開關、面板信號通訊端口、面板信號輸出端口、場效應管控制電路、弱電信號報警輸出端口、強電板通訊端口，所述面板信號輸出端口和面板信號通訊端口與機床控制面板電連接，所述輸入輸出信號端口與外部CNC控制器連接，所述輸入輸出信號端口、面板信號通訊端口、面板信號輸出端口、弱電信號報警輸出端口、強電板通訊端口均采用快插式接頭的連接器。優選地，快插式接頭的連接器的連接處外部可以設置防護罩。所述弱電集成控制模塊上的快插式接頭的連接器的接入端口的數量根據外部元件需求而定。
[0014]進一步地，所述場效應管控制電路外設有散熱片。優選地，還包括場效應管保險絲。若使用電流超過場效應管的限定電流，保險絲會自動斷電，此保護場效應管及電路板的正常使用。
[0015]進一步地，還包括備用繼電器，備用控制機床不同功能的裝置，所述備用繼電器可以用可控硅控制器代替。優選地，還包括繼電器保險絲。
[0016]進一步地，還包括第一電壓切換端口和第二電壓切換端口，所述第一電壓切換端口和第二電壓切換端口的設置原因是:因市場或機床設計要求不同，信號電壓也會不一樣，此二端口即為轉換不同的電壓而設置。
[0017]進一步地，還包括過流檢測板，所述過流檢測裝置安裝在過流檢測板上，所述過流檢測裝置包括至少一個電流值記憶單元、過流檢測芯片、程序輸入端口和電流采集輸入端口，所述強電驅動模塊上還包括電流采集端口，電流采集輸入端口與電流采集端口連接，所述每個電流值記憶單元均設有一個記憶開關。
[0018]本實用新型的優點是:第一，將強電驅動模塊和弱電集成控制模塊分離開來，強電驅動模塊和弱電集成控制模塊再通過繼電器連接，降低數控機床驅動控制電路的維修成本和制造成本。第二，強電驅動模塊采用半導體材質的大功率可控硅模塊將弱電集成模塊的小電流控制信號放大至大功率的驅動電流，具有結構簡單，成本低，觸發可靠的優點。第三，增設可控硅模塊保護電路，實現高溫斷電、過流斷電，起到保護馬達的作用。第四，強電驅動模塊的強電輸出端口采用面板式或垂直式，選用黑絲插件，絕緣性能好，接線穩定。第五，弱電集成控制模塊的弱電信號輸出端口選用插件，接觸電阻小，接線穩定。第六，強電驅動模塊與弱電集成控制模塊分離，避免了因強電與弱電接錯線產生的各種弱電燒壞的可能，極大地降低了生產風險。第六，弱電集成控制模塊上增設場效應管保護電路和用以控制場效應管的散熱裝置，以保護場效應管不會出現過流和高溫的情況。第七，本設計運算速度快，材料成本降低，施工速度加快，節省成本。
【附圖說明】
[0019]為能更清楚理解本實用新型的目的、特點和優點，以下將結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細描述，其中:
[0020]圖1為本實用新型的模塊連接關系框圖；
[0021 ]圖2為強電驅動模塊的結構圖；
[0022]圖3為弱電集成控制模塊的結構圖；
[0023]圖4為一實施例中過流檢測裝置的俯視結構圖；
[0024]圖5為圖4中過流檢測裝置的仰視結構圖。
[0025]在圖中:1_弱電集成控制模塊、2-強電驅動模塊;3-過流檢測板；
[0026]101-弱電板連接轉接端口、102-單片機、103-控制回路、104-電流值調節模塊、105-強電輸入端口、106-可控硅驅動器、107-可控硅模塊、108-溫度檢測裝置、109-保險絲、110-強電輸出端口、111 -附加功能端口、112-驅動芯片、113-濾波器;114-散熱片；
[0027]201-輸入輸出信號端口、202-0N/0FF繼電器開關、203-面板信號通訊端口、204-面板信號輸出端口、205-場效應管控制電路、206-弱電信號報警輸出端口、207-強電板通訊端口、208-第一電壓切換端口、209-第二電壓切換端口、210-備用繼電器、211-繼電器保險絲；
[0028]301-記憶開關、302-過流檢測芯片、303-程序輸入端口、304-電流采集輸入端口。
【具體實施方式】
[0029]參閱圖1，本實施例的基于可控硅的分體模塊式驅動控制器，包括強電驅動模塊2和弱電集成控制模塊1，強電驅動模塊2連接至數控機床配套附件馬達，弱電集成控制模塊1連接至