專利名稱：數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及精密機床和儀器領(lǐng)域，特別是一種用于較大型且Z軸較重之加工中心精密機床設(shè)備的數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置。
背景技術(shù)：
在較大型數(shù)控機床，因為其Z軸也較為厚重，通常在機械加工，特別是模具加工時，為了提高Z軸的動態(tài)特性，都將在主軸兩邊增加油壓配重，但是如果在加工過程中因為種種原因，不可預(yù)知的外部斷電，此時油壓壓力消失，即支撐主軸的力量也消失，重力的影響導(dǎo)致螺桿伸長Λ LI，另外，斷電后，Z軸馬達斷電，雖然能夠快速抱軸，但仍然有時間上的延遲，因此Z軸重力軸也會下墜Λ L2，整體表現(xiàn)為Z軸下沉造成刀具與工件碰撞，損傷工件與刀具，特別在切削大型模具時，損失較重。當(dāng)220V-AC外部電源斷電時，24V-DC控制電源供應(yīng)器會穩(wěn)壓延后電壓下降，而Z軸馬達解除煞車電源就是靠24V-DC控制電源，再加上馬達煞車器本身有背隙，所以往往Z軸馬達來不及煞車。實驗檢測證明，在Z軸馬達抱軸前，會有24毫秒的時間，會導(dǎo)致Z軸下墜?，F(xiàn)有技術(shù)中，斷電后重力軸Z軸拉升是通過FANUC-UPS來提供Z軸拉升電能來實現(xiàn)的，但相對而言成本很高，因大機器容量不同,大約需要的成本也隨容量增大而增大，且采購周期較長，使用不便。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對背景技術(shù)中所述的現(xiàn)有的大型機械斷電拉升通過FANUC-UPS來實現(xiàn)成本過高的問題，提供一種能夠解決前述問題的數(shù)控機床重力軸斷電拉
升裝置。
能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型的發(fā)明目的的技術(shù)方案如下:一種數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置，其包括用于驅(qū)動數(shù)控機床重力軸升降的伺服電機、斷電信號轉(zhuǎn)換器和PLC控制器，伺服電機的伺服電源供應(yīng)器設(shè)置有斷電信號偵測器斷電信號轉(zhuǎn)換器，斷電信號偵測器與斷電信號轉(zhuǎn)換器電連接，斷電信號轉(zhuǎn)換器的信號輸出端與PLC控制器電連接，PLC控制器與伺服電機的伺服電源供應(yīng)器斷電信號轉(zhuǎn)換器電連接。所述的斷電信號偵測器為機床FANUC系統(tǒng)電源供應(yīng)器PSM。所述的斷電信號轉(zhuǎn)換器包括NPN型的三極管、基納二極管，固態(tài)繼電器、及固態(tài)繼電器的輔助常開開關(guān)，機臺急?；芈烦ｉ]開關(guān)，三極管的集電極通過第一電阻連接直流電源正極，三極管的基極通過第二電阻連接固態(tài)繼電器、機臺急?；芈烦ｉ]開關(guān)、固態(tài)繼電器的輔助常開開關(guān)組成的并聯(lián)回路，該并聯(lián)回路通過第三電阻及機床FANUC系統(tǒng)電源供應(yīng)器PSM的常開開關(guān)與直流電源正極連接，該并聯(lián)回路三極管的射連接直流電源的負(fù)極，三極管的集電極作為信號輸出端與PLC控制器連接。數(shù)控機床上電初始化時，PSM得電，常開開關(guān)PSM-CX37閉合處于通路狀態(tài)，代表PSM工作正常，*ESPM常閉開關(guān)處于通路狀態(tài)，代表機床急?；芈氛?，此時固態(tài)繼電器線圈得電，固態(tài)繼電器的輔助常開開關(guān)閉合自鎖，當(dāng)機器打開急停啟動機器，開始正常工作時，*ESPM常閉開關(guān)處于斷開狀態(tài)，但因固態(tài)繼電器的輔助常開開關(guān)Kl閉合自鎖，因此NPN型三極管基極與電源正極接通，此時NPN型三極管的集電極為低電平，PLC接受不到信號，機床正常工作。當(dāng)數(shù)控機床突然斷電時，PSM-CX37快速斷開，三極管基極與電源正極斷開，此時NPN型三極管的集電極為高電平。當(dāng)集電極為高電平時，PLC收到信號，經(jīng)過PLC處理，控制伺服電機驅(qū)動數(shù)控機床重力軸拉升，避免刀具與工件相撞，造成工件和刀具的損壞。本實用新型的數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置的優(yōu)點在于:本實用新型的數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置，當(dāng)數(shù)控機床突然斷電時，驅(qū)動數(shù)控機床重力軸升降的伺服電機的伺服電源供應(yīng)器的脈沖跨周期調(diào)制器PSM會偵測到斷電信號，通過斷電信號轉(zhuǎn)換器將斷電信號轉(zhuǎn)換為PLC信號，發(fā)送至PLC控制器，PLC發(fā)出指令控制伺服電源供應(yīng)器將剩余電力全部用于數(shù)控機床重力軸的拉升，通過這種設(shè)置，僅需要添加斷電信號轉(zhuǎn)換器和PLC控制器即可實現(xiàn)數(shù)控機床重力軸的斷電拉升，與現(xiàn)有技術(shù)中采用FANUC-UPS來實現(xiàn)斷電拉升的方案相比，成本大幅度降低，實驗證明，采用本實用新型的數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置后，斷電后，Z軸不僅不會下降，而且會向上拉升0.01-0.02mm，可以有效防止刀具與工件的碰撞，很好的實現(xiàn)斷電保護的功能。

圖1為本實用新型的數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置的示意圖；圖2為斷電信號轉(zhuǎn)換器的電路圖；圖中，I為伺服電機，2為斷電信號轉(zhuǎn)換器，3為PLC控制器，4為伺服電源供應(yīng)器，PSM為機床FANUC系統(tǒng)電源供應(yīng)器，Kl為固態(tài)繼電器的輔助常開開關(guān)，*ESPM_K2為機臺急?；芈烦ｉ]開關(guān)，Rl為第一電阻，R2為第二電阻，R3為第三電阻，PSM-CX37為機床FANUC系統(tǒng)電源供應(yīng)器PSM的常開開關(guān)，ZDl為基納二極管。
具體實施方式
下面結(jié)合圖1圖·2對本實用新型的具體實施方式
進行進一步闡述:如圖1和圖2所示的一種數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置，其包括用于驅(qū)動數(shù)控機床重力軸升降的伺服電機1、斷電信號轉(zhuǎn)換器2和PLC控制器3，伺服電機I的伺服電源供應(yīng)器4設(shè)置有斷電信號偵測器，斷電信號偵測器與斷電信號轉(zhuǎn)換器2電連接，斷電信號轉(zhuǎn)換器2的信號輸出端與PLC控制器3電連接,PLC控制器3與伺服電機I的伺服電源供應(yīng)器4電連接。上述方案中機床FANUC系統(tǒng)電源供應(yīng)器PSM5。上述方案中所述的斷電信號轉(zhuǎn)換器2包括NPN型的三極管、基納二極管ZD1，固態(tài)繼電器、及固態(tài)繼電器的輔助常開開關(guān)K1，機臺急?；芈烦ｉ]開關(guān)*ESPM-K2，三極管的集電極通過第一電阻連接直流電源正極，三極管的基極通過第二電阻R2連接固態(tài)繼電器、機臺急?；芈烦ｉ]開關(guān)*ESPM-K2、固態(tài)繼電器的輔助常開開關(guān)并Kl聯(lián)回路，該并聯(lián)回路通過第三電阻R3及機床FANUC系統(tǒng)電源供應(yīng)器PSM5常開開關(guān)PSM-CX37與直流電源正極連接，該并聯(lián)回路三極管的射連接直流電源的負(fù)極，三極管的集電極作為信號輸出端與PLC控制器3連接。數(shù)控機床上電初始化時，PSM得電，常開開關(guān)PSM-CX37閉合處于通路狀態(tài)，代表PSM工作正常，*ESPM常閉開關(guān)處于通路狀態(tài)，代表機床急?；芈氛?，此時固態(tài)繼電器線圈得電，固態(tài)繼電器的輔助常開開關(guān)閉合自鎖，當(dāng)機器打開急停啟動機器，開始正常工作時，*ESPM常閉開關(guān)處于斷開狀態(tài)，但因固態(tài)繼電器的輔助常開開關(guān)Kl閉合自鎖，因此NPN型三極管基極與電源正極接通，此時NPN型三極管的集電極為低電平，PLC接受不到信號，機床正常工作。當(dāng)數(shù)控機床突然斷電時，PSM-CX37快速斷開，三極管基極與電源正極斷開，此時NPN型三極管的集電極為高電平。當(dāng)集電極為高電平時，PLC收到信號，經(jīng)過PLC處理，控制伺服電機I驅(qū)動 數(shù)控機床重力軸拉升，避免刀具與工件相撞，造成工件和刀具的損壞。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置，其特征在于:其包括用于驅(qū)動數(shù)控機床重力軸升降的伺服電機、斷電信號轉(zhuǎn)換器和PLC控制器，伺服電機的伺服電源供應(yīng)器設(shè)置有斷電信號偵測器，斷電信號偵測器與斷電信號轉(zhuǎn)換器電連接，斷電信號轉(zhuǎn)換器的信號輸出端與PLC控制器電連接，PLC控制器與伺服電機的伺服電源供應(yīng)器電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置，其特征在于:所述的斷電信號偵測器為機床FANUC系統(tǒng)電源供應(yīng)器PSM。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置，其特征在于:所述的斷電信號轉(zhuǎn)換器包括NPN型的三極管、基納二極管，固態(tài)繼電器、及固態(tài)繼電器的輔助常開開關(guān)，機臺急停回路常閉開關(guān)，三極管的集電極通過第一電阻連接直流電源正極，三極管的基極通過第二電阻連接固態(tài)繼電器、機臺急?；芈烦ｉ]開關(guān)、固態(tài)繼電器的輔助常開開關(guān)組成的并聯(lián)回路，該并聯(lián)回路通過第三電阻及機床FANUC系統(tǒng)電源供應(yīng)器PSM的常開開關(guān)與直流電源正極連接，該并聯(lián)回路三極管的射連接直流電源的負(fù)極，三極管的集電極作為信號輸出端與PLC控制 器連接。
專利摘要本實用新型涉及一種數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置，其包括用于驅(qū)動數(shù)控機床重力軸升降的伺服電機、斷電信號轉(zhuǎn)換器和PLC控制器，伺服電機的伺服電源供應(yīng)器設(shè)置有斷電信號偵測器，斷電信號偵測器與斷電信號轉(zhuǎn)換器電連接，斷電信號轉(zhuǎn)換器的信號輸出端與PLC控制器電連接，PLC控制器與伺服電機的伺服電源供應(yīng)器電連接。本實用新型的數(shù)控機床重力軸斷電拉升裝置能夠在意外斷電時，利用伺服電源供應(yīng)器的殘留電力驅(qū)動數(shù)控機床的重力軸拉升，避免刀具與工件碰撞，造成刀具和工件的損壞，制造成本較現(xiàn)有技術(shù)中的UPS裝置大幅度削減，更適宜推廣應(yīng)用。
文檔編號B23Q11/00GK203141208SQ20132014551
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者蘇錦添 申請人:崴立機電(蘇州)有限公司