專利名稱：一種石材線切割機控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石材線切割機設備，具體是指一種石材線切割機控制系統。
背景技術：
隨著串珠繩技術的成熟，一種用于石材加工切割的串珠繩鋸機應運而生，該種機械的應用極大地提高石材加工的精確度，提高生產率，降低勞動強度及勞動力成本，引起石材加工企業的重視。石材線切割機是應用串珠繩作為切割線的一種在石材加工機械，其主要的機械結構是由工作臺、能沿Y軸運動的門架、控制柜及冷卻水泵組成，而Y軸運動的門架上安裝有由串珠繩卷繞驅動的能沿Z軸運動的繩鋸。工作時，高速卷繞的串珠繩在鋸機Z軸驅動輪的驅動下按控制的位移(升、降)實現對工作臺上的石材Z向切割；在鋸機Y軸驅動輪的驅動下按控制的位移(前、后)實現對工作臺上的石材Y向切割；這樣就可按控制程序在石材上切割規定的邊緣形狀，實現切割加工。由于串珠繩的卷繞速度不變，調節Z或Y軸的移動速度就可以控制每一次鋸切的效率，如果移動速度較慢，那么串珠繩的張力就小，卷繞的空轉的比率就高、能耗就大、效率就低；如果移動速度較快，那么不僅串珠繩的張力大且卷繞電機的負荷也較大，串珠繩容易拉磨斷，就得停機修結串珠繩，因此耗料費工，效率低下。目前，石材線切割機的控制技術還不夠完善，串珠繩的耗損大，增大了消耗成本，制約了石材加工業的進一步發展。有鑒于此，本發明人針對現有石材線切割機控制上存在的問題進行了深入研究，本案由此產生。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種石材線切割機控制系統，通過及時調整移動速度保證串珠繩恒張力，具有自動化高、切割運行穩定、串珠繩耗損小，開采成本低等優點。為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是:一種石材線切割機控制`系統，包括主控單元、串珠繩卷繞驅動單元、鋸機Y軸驅動單元、鋸機Z軸驅動單元及串珠繩張力檢測單元,所述主控單元包括進行雙向電連接的人機界面和可編程控制器，所述串珠繩卷繞驅動單元與所述可編程控制器的信號端進行雙向電連接，所述鋸機Y軸驅動單元包括相電連接的第一控制器及鋸機Y軸驅動電機，所述第一控制器與所述可編程控制器進行雙向電連接，所述鋸機Z軸驅動單元包括相電連接的第二控制器及鋸機Z軸驅動電機，所述第二控制器與所述可編程控制器進行雙向電連接，所述串珠繩張力檢測單元的輸出端分別與所述第一控制器、第二控制器的數據輸入端相連接。所述串珠繩卷繞驅動單元包括啟動器和串珠繩卷繞驅動電機，所述啟動器與所述可編程控制器進行雙向電連接，所述串珠繩卷繞驅動電機電連接在所述啟動器的控制輸出端。上述人機界面為觸摸式人機界面。上述可編程控制器還與輔助控制單元相電連接，該輔助控制單元包括有主令開關、行程開關、限位開關、液壓泵及冷卻水泵。[0009]采用上述方案后，本實用新型一種石材線切割機控制系統，工作時，通過操作人機界面，由可編程控制器實現對整機的全面監控，所述串珠繩卷繞驅動單元啟停指令來自可編程控制器，并且將啟動及運行信號反饋給可編程控制器后由人機界面實時顯示，所述鋸機Y軸驅動單元的第一控制器、及鋸機Y軸驅動電機組成一個交流傳動控制系統，與串珠繩張力檢測單元組成一個恒張力閉環控制系統，第一控制器接收串珠繩張力檢測單元反饋的信號，并與可編程控制器接收串珠繩卷繞驅動單元傳遞的信號和指令進行綜合分析后，給第一控制器指令，使鋸機Y軸驅動電機轉速相應變化，從而使Y軸驅動行走速度協同快慢變化，鋸機Z軸驅動單元的工作原理同所述鋸機Y軸驅動單元類似，由此本系統可以通過檢測串珠繩的張力的微小變化，及時自動調整Y軸及Z軸的移動速度，保證串珠繩張力恒定，實現切割運行穩定、串珠繩耗損小、整機能耗低、開采效率高、開采成本低等有益效果。
圖1是本新型結構的工作原理示意圖。標號說明主控單元I 可編程控制器11人機界面12串珠繩卷繞驅動單元 2啟動器21串珠繩卷繞驅動電機 22鋸機Y軸驅動單元3第一控制器31鋸機Y軸驅動電機33鋸機Z軸驅動單元4第二控制器41鋸機Z軸驅動電機42串珠繩張力檢測單元5輔助控制單元具體實施方式
為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例來對本實用新型進行詳細闡述。本實用新型涉及一種礦山采石串珠繩鋸機控制系統，如圖1所示，包括主控單元
1、串珠繩卷繞驅動單元2、鋸機Y軸驅動單元3、鋸機Z軸驅動單元4及串珠繩張力檢測單元5，其中:所述主控單元I包括人機界面12和可編程控制器11，人機界面12通過通信網絡與可編程控制器11的通信網絡雙向傳輸連接，人機界面12可以采用觸摸式人機界面，可以設定有手動和自動兩種控制方法進行切換，用于同時顯示各種工藝參數、狀態、報警信息等，以及設定和修改系統的運行特性和參數，以對整機進行全面監控。所述串珠繩卷繞驅動單元2與可編程控制器11的信號端進行雙向電連接，具體的，串珠繩卷繞驅動單元2包括啟動器21和串珠繩卷繞驅動電機22，啟動器21通過控制總線與可編程控制器11進行雙向電連接，串珠繩卷繞驅動電機22電連接在啟動器21的控制輸出端；較佳地，米用交流傳動降壓啟動方式，構成一交流傳動系統，通過啟動器21來啟動串珠繩卷繞驅動電機22，其啟、停指令來自可編程控制器11，并將啟動及運行信號通過控制總線反饋給可編程控制器11后由人機界面12實時顯示。所述鋸機Y軸驅動單元3包括相互電連接的第一控制器31和鋸機Y軸驅動電機32，所述第一控制器31通過控制總線與可編程控制器11進行雙向電連接，較佳采用交流變頻傳動，由第一控制器31及鋸機Y軸驅動電機32組成一個交流調速控制系統。串珠繩張力檢測單元5的輸出端通過數據總線電連接至第一控制器31的數據輸入端，串珠繩張力檢測單元5可采用高性能張力傳感器，能夠將張力的微小變化及時反饋給第一控制器31，提供可靠的張力數據，所述數據總線采用屏蔽電纜線，使檢測信號不受外界干擾，保證數據的可靠性。所述鋸機Y軸驅動單元3與串珠繩張力檢測單元5組成一個恒張力閉環控制系統。所述鋸機Z軸驅動單元4包括相互電連接的第二控制器41和鋸機Z軸驅動電機42，同鋸機Y軸驅動單元3工作原理類似，這里不再詳細闡述，同理由第二控制器41及鋸機Z軸驅動電機42組成一個交流調速控制系統，它們與串珠繩張力檢測單元5組成一個恒張力閉環控制系統。以鋸機Y軸驅動單元3為例進行說明，鋸機Z軸驅動單元4工作同理。所述第一控制器31接收串珠繩張力檢測單元5反饋的信號，并與可編程控制器11接收串珠繩卷繞驅動單元2傳遞的信號和指令進行綜合分析后，經控制總線給第一控制器31指令，使鋸機Y軸驅動電機32轉速相應變化而使Y軸驅動行走速度協同快慢變化。鋸機Y軸驅動的啟、停及速度調整命令經控制總線來自可編程控制器11，其運行信號也通過控制總線傳輸由主控單元I的人機界面12實時顯示。所述可編程控制器11還通過控制總線與輔助控制單元6相電連接，該輔助控制單元6包括有主令開關、行程開關、限位開關、液壓泵及冷卻水泵等等。由此本系統可以通過檢測串珠繩的張力的微小變化，及時自動調整移動速度，不管是沿Y軸或Z軸，每鋸切一點、移動一點始終保持串珠繩有一定的張力，保證串珠繩張力恒定，這樣不僅可保證串珠繩不因張力過高而易斷、也不會因張力過底而影響切割效率，實現鋸機運行穩定、串珠繩耗損小、整機能耗低、開采效率高、開采成本低等有益效果。本發明的一種石材線切割 機控制系統在控制技術上有了質的提高，且控制系統的性價比高，特別適用于墓碑石及復雜邊緣石材的加工，實踐證明它不僅能提高石材線切割機運行的穩定性、還能極大地降低串珠繩的損耗，降低成本，提高石材加工的自動化水平，節能環保，具有顯著的社會及經濟效益。上述實施例和圖式并非限定本實用新型的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
權利要求1.一種石材線切割機控制系統，其特征在于:包括主控單元、串珠繩卷繞驅動單元、鋸機Y軸驅動單元、鋸機Z軸驅動單元及串珠繩張力檢測單元，所述主控單元包括可編程控制器，所述串珠繩卷繞驅動單元與所述可編程控制器的信號端進行雙向電連接，所述鋸機Y軸驅動單元包括相電連接的第一控制器及鋸機Y軸驅動電機，所述第一控制器與所述可編程控制器進行雙向電連接，所述鋸機Z軸驅動單元包括相電連接的第二控制器及鋸機Z軸驅動電機，所述第二控制器與所述可編程控制器進行雙向電連接，所述串珠繩張力檢測單元的輸出端分別與所述第一控制器、第二控制器的數據輸入端相連接。
2.如權利要求1所述的一種石材線切割機控制系統，其特征在于:所述串珠繩卷繞驅動單元包括啟動器和串珠繩卷繞驅動電機，所述啟動器與所述可編程控制器進行雙向電連接，所述串珠繩卷繞驅動電機電連接在所述啟動器的控制輸出端。
3.如權利要求1所述的一種石材線切割機控制系統，其特征在于:上述可編程控制器還與輔助控制單元相電連接，該輔助控制單元包括有主令開關、行程開關、限位開關、液壓泵及冷卻 水泵。
專利摘要本實用新型公開一種石材線切割機控制系統，包括主控單元、串珠繩卷繞驅動單元、鋸機Y軸驅動單元、鋸機Z軸驅動單元及串珠繩張力檢測單元，主控單元包括人機界面和可編程控制器，串珠繩卷繞驅動單元與可編程控制器的信號端進行雙向電連接，鋸機Y軸驅動單元包括相電連接的第一控制器及鋸機Y軸驅動電機，鋸機Z軸驅動單元包括相電連接的第二控制器及鋸機Z軸驅動電機，串珠繩張力檢測單元的輸出端分別與第一控制器、第二控制器的數據輸入端相連接。本系統可以通過檢測串珠繩的張力的微小變化，及時自動調整Y軸及Z軸的移動速度，保證串珠繩張力恒定，實現切割運行穩定、串珠繩耗損小、整機能耗低、開采效率高、開采成本低等有益效果。
文檔編號B28D7/00GK203125732SQ20122070687
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者方千山 申請人:華僑大學