專利名稱：用于數控加工與數控機床電氣維修培訓的一體機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數控加工及數控機床維修培訓用設備，屬于數控機床設 備技術領域，具體為用于數控加工與數控機床電氣維修培訓的一體機。
(二)
背景技術：
隨著數控技術的發展和普及，數控機床逐漸取代普通機床成為生產企業 的主要設備。社會對能掌握數控加工技能與數控機床維修技能的人員的需求 量越來越大。數控機床裝調與維修成為國家新頒布的職業工種，在各類職業 院校與職業培訓機構中，數控機床維修培訓一般在綜合實驗臺上進行，這些 實驗臺的控制部分由數控系統、主軸控制單元、伺服裝置、電氣控制單元等 組成，驅動對象一般為主軸電機與伺服電機，也有采用標準化的坐標工作臺 作為驅動對象。綜合實驗臺在機械機構、電氣原理、電氣控制各部分與實際 的機床在維修培訓上有很大的區別，培訓效果差。對于數控機床制造企業， 當新型號數控機床大批生產時，需培訓大量技術、售后與維修人員，相應的 培訓成本較高。
(三) 發明內容
為了克服上述缺陷，本實用新型提供了用于數控加工與數控維修技能培 訓的一體機，其使得數控加工與數控維修均能在同一設備上進行，且使用實 際數控加工機床，提高了培訓效果，降低了培訓成本，提高了設備的利用率。
其技術方案是這樣的其包括數控系統裝置、數控機床電氣控制裝置， 所述電氣控制裝置包括主軸控制單元、伺服單元、快換式電氣控制掛板I，其 特征在于其還包括數控機床電氣調試裝置，所述數控機床電氣調試裝置包 括模擬主軸控制單元、模擬伺服單元、快換式電氣控制掛板II，所述數控系 統裝置與所述主軸控制單元、伺服單元通過切換開關實現與快換式電氣控制 掛板I及模擬主軸控制單元、模擬伺服單元、快換式電氣控制掛板II連接或 斷開；所述模擬主軸控制單元、模擬伺服單元分別為外部有與所述主軸控制 單元、所述伺服單元相同的接口、內部無電路的模仿盒；所述主軸控制單元與所述模擬主軸控制單元相同的接口之間分別對應電連接，所述伺服單元與 模擬伺服單元相同的接口之間分別對應電連接。
其進一步特征在于所述數控機床電氣調試裝置有N套，N^l;所述N 套的數控機床電氣調試裝置中的模擬主軸控制單元與所述數控機床電氣控制 裝置中的主軸控制單元相同的接口保持電連接、所述數控電氣調試裝置中的 模擬伺服單元與所述數控電氣控制裝置中的伺服單元相同的接口保持電連 接。
將本實用新型用于教學實踐中，使學員在真實的數控機床上完成數控加 工和數控維修兩種技能的培訓，這樣更直觀，既提高了培訓效果，又降低了 培訓成本，提高了利用率，N套數控機床電氣調試裝置可以保證N個學員同時 進行培訓，更進一步提高了設備的利用率，且一旦數控加工裝置中的快換式
電氣控制掛板i發生故障，可以有N套相應的快換式電氣控制掛板n替補上， 縮短了數控機床的故障停工時間。用于數控加工與電氣維修培訓的一體機采 用模擬主軸控制單元、模擬伺服單元降低了造價。數控機床電氣控制柜與數 控機床電氣調試柜共用一套數控系統裝置，共用主軸電機、共用伺服電機， 進一步降低了造價。
圖l為本實用新型的方框圖。
具體實施方式
見圖1，本實用新型包括數控系統裝置3、數控機床電氣控制裝置16，電 氣控制裝置16包括主軸控制單元6、伺服單元7、快換式電氣控制掛板15， 其還包括數控機床電氣調試裝置8，數控機床電氣調試裝置8有N套，N》l; N套數控機床電氣調試裝置8分別包括模擬主軸控制單元10、模擬伺服單元9、 快換式電氣控制掛板11。數控系統裝置3與主軸控制單元6、伺服單元7通 過切換開關12實現與快換式電氣控制掛板15及模擬主軸控制單元10、模擬 伺服單元9、快換式電氣控制掛板11連接或斷開；模擬主軸控制單元IO、模 擬伺服單元9分別為外部有與主軸控制單元6、伺服單元7相同的接口、內部 無電路的模仿盒；主軸控制單元6與模擬主軸控制單元10相同的接口之間分 別對應電連接，伺服單元7與模擬伺服單元9相同的接口之間分別對應電連 接。N套數控機床電氣調試裝置8中的模擬主軸控制單元10、模擬伺服單元9可以全部或者部分與數控電氣控制裝置16中的主軸控制單元6、伺服單元7 相同的接口保持電連接，具體根據培訓人員的數量而定。本實用新型裝配中，外圍設備2連接數控系統裝置3，完成程序輸入、開 關量設置、連接網絡等，數控系統裝置3連接主軸控制單元6、伺服單元7， 主軸控制單元6、伺服單元7通過選擇開關12與快換式電氣控制掛板15相連 接，選擇開關12置于"加工位"時，從快換式電氣控制掛板15、選擇開關 12出來的后續電路再與主軸電機14與伺服電機13相連接，主軸電機14反饋 連接到主軸控制單元6、伺服電機13反饋連接到伺服控制單元7;選擇開關 12切換到"調試位"時，快換式電氣控制掛板15與主軸控制單元6、伺服單 元7、主軸電機14、伺服電機13之間的電連接切斷，數控系統裝置3通過主 軸控制單元6、伺服單元7上相同接口與模擬主軸控制單元10、模擬伺服單 元9電連接，模擬主軸控制單元10、模擬伺服單元9通過選擇開關與快換式 電氣控制掛板ll相連接，選擇開關置于"調試位"時，從快換式電氣控制掛 板ll、選擇開關出來的后續電路再與主軸電機14與伺服電機13相連接，主 軸電機14反饋連接到模擬主軸控制單元10進而反饋到主軸控制單元6、伺服 電機13反饋連接到模擬伺服控制單元進而反饋到伺服控制單元；選擇開關切 換到"加工位"時，主軸控制單元6與模擬主軸控制單元10、伺服單元7與 模擬伺服單元9之間的電連接切斷，快換式電氣控制掛板11與主軸電機14、 伺服電機13之間的電連接切斷，1為AC24V電源、4為開關量輸入、5為開關 量輸出。
以下結合附圖描述本實用新型的工作過程當轉換開關切換到"加工位"， 數控機床接向數控機床電氣控制裝置16，切斷與數控機床電氣調試裝置8的 電連接，數控機床進入加工狀態；當轉換開關切換到"調試位"，數控機床接 向數控機床電氣調試裝置8，切斷與數控機床電氣控制裝置16中的電氣控制 掛板15的電連接，數控機床進入調試狀態。在快換式電氣控制掛板11上設 置常見的電氣故障，提供給學員練習，當故障消除，機床可以在該連接狀態 下正常加工，從而實現用數控機床實物對學員的培訓和練習。本實用新型中 數控電氣調試裝置具體數量根據場地、用戶要求配置。維修培訓期外，數控 機床用于正常生產，培訓期內，電氣控制掛件組裝在外部進行，不需要數控 機床停止生產，只有在電氣調試時，才使數控機床停止生產，進行調試。
權利要求1、 用于數控加工與數控機床電氣維修培訓的一體機，其包括數控系統裝置、 數控機床電氣控制裝置，所述電氣控制裝置包括主軸控制單元、伺服單元、快 換式電氣控制掛板I，其特征在于其還包括數控機床電氣調試裝置，所述數控 機床電氣調試裝置包括模擬主軸控制單元、模擬伺服單元、快換式電氣控制掛 板II，所述數控系統裝置與所述主軸控制單元、伺服單元通過切換開關實現與 快換式電氣控制掛板I及模擬主軸控制單元、模擬伺服單元、快換式電氣控制掛板II連接或斷開；所述模擬主軸控制單元、模擬伺服單元分別為外部有與所 述主軸控制單元、所述伺服單元相同的接口、內部無電路的模仿盒；所述主軸 控制單元與所述模擬主軸控制單元相同的接口之間分別對應電連接，所述伺服單元與模擬伺服單元相同的接口之間分別對應電連接。
2、 根據權利要求1所述用于數控加工與數控機床電氣維修培訓的一體機， 其特征在于所述數控機床電氣調試裝置有N套，N》1。
3、 根據權利要求2所述用于數控加工與數控機床電氣維修培訓的一體機， 其特征在于所述N套的數控機床電氣調試裝置中的模擬主軸控制單元與所述 數控機床電氣控制裝置中的主軸控制單元相同的接口保持電連接、所述數控電 氣調試裝置中的模擬伺服單元與所述數控電氣控制裝置中的伺服單元相同的接 口保持電連接。
專利摘要本實用新型為用于數控加工與數控機床電氣維修培訓的一體機。其使得數控加工與數控機床電氣維修培訓均能在同一設備上進行，提高了培訓效果、設備的利用率，降低了培訓成本。其包括數控系統裝置、數控機床電氣控制裝置，所述電氣控制裝置包括主軸控制單元、伺服單元、快換式電氣控制掛板I，其特征在于其還包括數控機床電氣調試裝置，所述數控機床電氣調試裝置包括模擬主軸控制單元、模擬伺服單元、快換式電氣控制掛板II，所述數控系統裝置與所述主軸控制單元、伺服單元通過切換開關實現與快換式電氣控制掛板I及模擬主軸控制單元、模擬伺服單元、快換式電氣控制掛板II連接或斷開；所述模擬主軸控制單元、模擬伺服單元分別為外部有與所述主軸控制單元、所述伺服單元相同的接口、內部無電路的模仿盒；所述主軸控制單元與所述模擬主軸控制單元、所述伺服單元與模擬伺服單元之間相同的接口分別對應電連接。
文檔編號G09B25/00GK201156346SQ200720131400
公開日2008年11月26日 申請日期2007年12月17日 優先權日2007年12月17日
發明者錚 張 申請人:無錫職業技術學院