專利名稱：一種基于雙面臥式加工中心的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及加工中心的控制系統(tǒng)，尤其涉及一種基于雙面臥式加工中心的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
機(jī)床被喻為裝備制造業(yè)的工作母機(jī)。作為具有自動(dòng)換刀功能的機(jī)床，加工中心是實(shí)現(xiàn)制造業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵設(shè)備，其擁有量及技術(shù)水平則是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志之一。當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)加工中心高度重視，競(jìng)相發(fā)展機(jī)電一體化、高精、高效、高自動(dòng)化的先進(jìn)加工中心，以加速工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。特別是隨著微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，加工中心在20世紀(jì)80年代以后加速發(fā)展，成為了各國(guó)制造商競(jìng)相展示先進(jìn)技術(shù)、爭(zhēng)奪用戶、擴(kuò)大市場(chǎng)的焦點(diǎn)。目前，加工中心均只有一根主軸驅(qū)動(dòng)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)零件進(jìn)行加工，加工效率相對(duì)低下。開(kāi)發(fā)雙主軸雙面加工中心，不但在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在很大難度，且在控制方面，以現(xiàn)有的技術(shù)很難保證兩根主軸動(dòng)作的協(xié)調(diào)性，動(dòng)作容易出現(xiàn)干涉，具有較大的安全隱患。同時(shí)，兩根主軸難以保證對(duì)中性，導(dǎo)致加工精度難以保證?，F(xiàn)在人們渴望一種基于雙面臥式加工中心的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)來(lái)解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種基于雙面臥式加工中心的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:基于雙面臥式加工中心的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括工控機(jī)、第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、第三數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具X軸伺服電機(jī)、左刀具X軸限位傳感器、左刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Y軸伺服電機(jī)、左刀具Y軸限位傳感器、左刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Z軸伺服電機(jī)、左刀具Z軸限位傳感器、右刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具X軸伺服電機(jī)、右刀具X軸限位傳感器、右刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Y軸伺服電機(jī)、右刀具Y軸限位傳感器、右刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Z軸伺服電機(jī)、右刀具Z軸限位傳感器、工作臺(tái)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)移動(dòng)電機(jī)、工作臺(tái)移動(dòng)限位傳感器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)、左主軸變頻器、左主軸電機(jī)、右主軸變頻器、右主軸電機(jī)、激光發(fā)生器、透鏡、激光接收器、照明繼電器、照明系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、上位機(jī)、切削液繼電器、切削液泵、切削液站、左切削液電磁閥、右切削液電磁閥、切削液液位傳感器、松刀繼電器、松刀油泵、松刀油站、松刀電磁閥、液壓油油位傳感器、左變頻器、左刀具裝夾電機(jī)、左刀具行程開(kāi)關(guān)、右變頻器、右刀具裝夾電機(jī)、右刀具行程開(kāi)關(guān)、左刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、走到庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)、右刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、右刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)；工控機(jī)分別于報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、上位機(jī)、右切削液電磁閥、左切削液電磁閥、松刀電磁閥相連，工控機(jī)與第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具X軸伺服電機(jī)、左刀具X軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Y軸伺服電機(jī)、左刀具Y軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Z軸伺服電機(jī)、左刀具Z軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、右刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具X軸伺服電機(jī)、右刀具X軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、右刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Y軸伺服電機(jī)、右刀具Y軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、右刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Z軸伺服電機(jī)、右刀具Z軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第三數(shù)控系統(tǒng)控制器、工作臺(tái)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)移動(dòng)電機(jī)、工作臺(tái)移動(dòng)限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第三數(shù)控系統(tǒng)控制器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)順次連接，工控機(jī)與左主軸變頻器、左主軸電機(jī)順次連接，工控機(jī)與右主軸變頻器、右主軸電機(jī)順次連接，工控機(jī)與激光發(fā)生器、透鏡、激光接收器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與照明繼電器、照明系統(tǒng)順次連接，工控機(jī)與切削液繼電器、切削液泵、切削液站、左切削液電磁閥順次連接，工控機(jī)與切削液繼電器、切削液泵、切削液站、右切削液電磁閥順次連接，工控機(jī)與切削液繼電器、切削液泵、切削液站、切削液液位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與松刀繼電器、松刀油泵、松刀油站、松刀電磁閥順次連接，工控機(jī)與松刀繼電器、松刀油泵、松刀油站、液壓油油位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與右變頻器、右刀具裝夾電機(jī)、右刀具行程開(kāi)關(guān)順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與左變頻器、左刀具裝夾電機(jī)、左刀具行程開(kāi)關(guān)順次連接并構(gòu)成回路，共控機(jī)與右刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、右刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)順次連接，工控機(jī)與左刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、左刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)順次連接。本實(shí)用新型的有益效果是，實(shí)現(xiàn)了雙面臥式加工中心的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制，從而保證了主軸動(dòng)作的協(xié)調(diào)性，避免了加工中可能出現(xiàn)的干涉問(wèn)題；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了高精度同軸度矯正、零點(diǎn)位置矯正，保證了加工工件的精度和質(zhì)量。

圖1是基于雙面臥式加工中心的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式:如圖1所示，基于雙面臥式加工中心的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)包括工控機(jī)、第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、第三數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具X軸伺服電機(jī)、左刀具X軸限位傳感器、左刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Y軸伺服電機(jī)、左刀具Y軸限位傳感器、左刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Z軸伺服電機(jī)、左刀具Z軸限位傳感器、右刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具X軸伺服電機(jī)、右刀具X軸限位傳感器、右刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Y軸伺服電機(jī)、右刀具Y軸限位傳感器、右刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Z軸伺服電機(jī)、右刀具Z軸限位傳感器、工作臺(tái)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)移動(dòng)電機(jī)、工作臺(tái)移動(dòng)限位傳感器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)、左主軸變頻器、左主軸電機(jī)、右主軸變頻器、右主軸電機(jī)、激光發(fā)生器、透鏡、激光接收器、照明繼電器、照明系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、上位機(jī)、切削液繼電器、切削液泵、切削液站、左切削液電磁閥、右切削液電磁閥、切削液液位傳感器、松刀繼電器、松刀油泵、松刀油站、松刀電磁閥、液壓油油位傳感器、左變頻器、左刀具裝夾電機(jī)、左刀具行程開(kāi)關(guān)、右變頻器、右刀具裝夾電機(jī)、右刀具行程開(kāi)關(guān)、左刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、走到庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)、右刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、右刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)；工控機(jī)分別于報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、上位機(jī)、右切削液電磁閥、左切削液電磁閥、松刀電磁閥相連，工控機(jī)與第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具X軸伺服電機(jī)、左刀具X軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Y軸伺服電機(jī)、左刀具Y軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Z軸伺服電機(jī)、左刀具Z軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、右刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具X軸伺服電機(jī)、右刀具X軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、右刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Y軸伺服電機(jī)、右刀具Y軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、右刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Z軸伺服電機(jī)、右刀具Z軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第三數(shù)控系統(tǒng)控制器、工作臺(tái)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)移動(dòng)電機(jī)、工作臺(tái)移動(dòng)限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第三數(shù)控系統(tǒng)控制器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)順次連接，工控機(jī)與左主軸變頻器、左主軸電機(jī)順次連接，工控機(jī)與右主軸變頻器、右主軸電機(jī)順次連接，工控機(jī)與激光發(fā)生器、透鏡、激光接收器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與照明繼電器、照明系統(tǒng)順次連接，工控機(jī)與切削液繼電器、切削液泵、切削液站、左切削液電磁閥順次連接，工控機(jī)與切削液繼電器、切削液泵、切削液站、右切削液電磁閥順次連接，工控機(jī)與切削液繼電器、切削液泵、切削液站、切削液液位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與松刀繼電器、松刀油泵、松刀油站、松刀電磁閥順次連接，工控機(jī)與松刀繼電器、松刀油泵、松刀油站、液壓油油位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與右變頻器、右刀具裝夾電機(jī)、右刀具行程開(kāi)關(guān)順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與左變頻器、左刀具裝夾電機(jī)、左刀具行程開(kāi)關(guān)順次連接并構(gòu)成回路，共控機(jī)與右刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、右刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)順次連接，工控機(jī)與左刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、左刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)順次連接。本實(shí)用新型工控機(jī)采用西門子SIMATIC IPC847C型工控機(jī)，第一數(shù)控系統(tǒng)控制器和第二數(shù)控系統(tǒng)控制器采用西門子S7-300型可編程控制器，第三數(shù)控系統(tǒng)控制器采用西門子S7-200CN型可編程控制器；其中第一數(shù)控系統(tǒng)控制器和第二數(shù)控系統(tǒng)控制器分別連接三個(gè)西門子SINAMICS S120伺服驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)各自加工刀具X、Y、Z三個(gè)方向的伺服電機(jī)控制；第三數(shù)控系統(tǒng)控制器連接兩個(gè)西門子SINAMICS V80驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)移動(dòng)電機(jī)和工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的控制。左刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、右刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器均采用西門子SINAMICS V60驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)左刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)、右刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的控制；左主軸變頻器、右主軸變頻器均采用西門子MicroMaster 420型變頻器,分別實(shí)現(xiàn)對(duì)左主軸電機(jī)、右主軸電機(jī)的控制；左變頻器、右變頻器均采用西門子G120C型變頻器，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)左刀具裝夾電機(jī)、右刀具裝夾電機(jī)的控制；激光定位系統(tǒng)采用SICK DL50-P2225激光測(cè)距儀，該儀器通過(guò)激光發(fā)生器產(chǎn)生激光，再將激光通過(guò)透鏡聚焦，并通過(guò)激光接收器接收反射回的激光，實(shí)現(xiàn)距離的精確測(cè)量，從而保證加工精度。
權(quán)利要求1.一種基于雙面臥式加工中心的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于包括工控機(jī)、第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、第三數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具X軸伺服電機(jī)、左刀具X軸限位傳感器、左刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Y軸伺服電機(jī)、左刀具Y軸限位傳感器、左刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Z軸伺服電機(jī)、左刀具Z軸限位傳感器、右刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具X軸伺服電機(jī)、右刀具X軸限位傳感器、右刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Y軸伺服電機(jī)、右刀具Y軸限位傳感器、右刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Z軸伺服電機(jī)、右刀具Z軸限位傳感器、工作臺(tái)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)移動(dòng)電機(jī)、工作臺(tái)移動(dòng)限位傳感器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)、左主軸變頻器、左主軸電機(jī)、右主軸變頻器、右主軸電機(jī)、激光發(fā)生器、透鏡、激光接收器、照明繼電器、照明系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、上位機(jī)、切削液繼電器、切削液泵、切削液站、左切削液電磁閥、右切削液電磁閥、切削液液位傳感器、松刀繼電器、松刀油泵、松刀油站、松刀電磁閥、液壓油油位傳感器、左變頻器、左刀具裝夾電機(jī)、左刀具行程開(kāi)關(guān)、右變頻器、右刀具裝夾電機(jī)、右刀具行程開(kāi)關(guān)、左刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、走到庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)、右刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、右刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)；工控機(jī)分別于報(bào)警系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、上位機(jī)、右切削液電磁閥、左切削液電磁閥、松刀電磁閥相連，工控機(jī)與第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具X軸伺服電機(jī)、左刀具X軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Y軸伺服電機(jī)、左刀具Y軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Z軸伺服電機(jī)、左刀具Z軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、右刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具X軸伺服電機(jī)、右刀具X軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、右刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Y軸伺服電機(jī)、右刀具Y軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、右刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Z軸伺服電機(jī)、右刀具Z軸限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第三數(shù)控系統(tǒng)控制器、工作臺(tái)移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)移動(dòng)電機(jī)、工作臺(tái)移動(dòng)限位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與第三數(shù)控系統(tǒng)控制器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)順次連接，工控機(jī)與左主軸變頻器、左主軸電機(jī)順次連接，工控機(jī)與右主軸變頻器、右主軸電機(jī)順次連接，工控機(jī)與激光發(fā)生器、透鏡、激光接收器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與照明繼電器、照明系統(tǒng)順次連接，工控機(jī)與切削液繼電器、切削液泵、切削液站、左切削液電磁閥順次連接，工控機(jī)與切削液繼電器、切削液泵、切削液站、右切削液電磁閥順次連接，工控機(jī)與切削液繼電器、切削液泵、切削液站、切削液液位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與松刀繼電器、松刀油泵、松刀油站、松刀電磁閥順次連接，工控機(jī)與松刀繼電器、松刀油泵、松刀油站、液壓油油位傳感器順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與右變頻器、右刀具裝夾電機(jī)、右刀具行程開(kāi)關(guān)順次連接并構(gòu)成回路，工控機(jī)與左變頻器、左刀具裝夾電機(jī)、左刀具行程開(kāi)關(guān)順次連接并構(gòu)成回路，共控機(jī)與右刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、右刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)順次連接，工控機(jī)與左刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)器、 左刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)電機(jī)順次連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于雙面臥式加工中心的多系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。包括工控機(jī)、第一數(shù)控系統(tǒng)控制器、第二數(shù)控系統(tǒng)控制器、第三數(shù)控系統(tǒng)控制器、左刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具X軸伺服電機(jī)、左刀具X軸限位傳感器、左刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Y軸伺服電機(jī)、左刀具Y軸限位傳感器、左刀具Z軸驅(qū)動(dòng)器、左刀具Z軸伺服電機(jī)、左刀具Z軸限位傳感器、右刀具X軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具X軸伺服電機(jī)、右刀具X軸限位傳感器、右刀具Y軸驅(qū)動(dòng)器、右刀具Y軸伺服電機(jī)等。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了雙面臥式加工中心的多系統(tǒng)控制，且具有動(dòng)作的協(xié)調(diào)性好、無(wú)干涉、安全性好、加工工件的精度和質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK203084515SQ201220689040
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者陳豐土, 顧怡紅, 劉宇澄 申請(qǐng)人:浙江湯溪齒輪機(jī)床有限公司