一種基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于變頻器在 數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 數(shù)控機(jī)床是綜合應(yīng)用集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體 的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在機(jī)械制造設(shè)備中具有靈活、通用、高精度、高效率的"柔性"自動(dòng)化生 產(chǎn)設(shè)備，它將加工過程所需各種操作和步驟以及工件的形狀尺寸，用數(shù)字化代碼，通過控制 介質(zhì)送入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置對(duì)輸入的信息進(jìn)行處理與運(yùn)算，指令控制機(jī)床系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)元 件，自動(dòng)加工出所需要的工件。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的 應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，包括數(shù)控系 統(tǒng)CNC、變頻器、伺服電機(jī)、主軸進(jìn)給箱和XYZ軸伺服系統(tǒng)，所述數(shù)控系統(tǒng)CNC通過接口與變 頻器相連，所述變頻器通過導(dǎo)線和信號(hào)線與伺服電機(jī)相連，所述伺服電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)軸與主 軸進(jìn)給箱相連，所述伺服電機(jī)通過信號(hào)線分別與XYZ軸伺服系統(tǒng)相連，所述變頻器上設(shè)置 有制動(dòng)電阻，所述變頻器上設(shè)置有三相交流電輸入接口，所述變頻器上設(shè)置有ATI接口和 GND接口，所述變頻器通過AT1接口和GND接口與數(shù)控系統(tǒng)CNC速度模擬量相連接，所述AT1 接口連接數(shù)控系統(tǒng)CNC速度模擬接口正信號(hào)，所述GND接口連接數(shù)控系統(tǒng)CNC速度模擬接 口負(fù)信號(hào)； 所述變頻器上設(shè)置有散熱外殼，所述變頻器正面上設(shè)置有顯示屏、控制按鈕、操作旋鈕 和信號(hào)指示燈，所述變頻器側(cè)面上設(shè)置有散熱器，所述變頻器上方設(shè)置有拎手，所述散熱外 殼底部設(shè)置有萬向輪。
[0007] 作為優(yōu)選，所述散熱外殼上設(shè)置有播報(bào)器。
[0008] 作為優(yōu)選，所述散熱外殼上設(shè)置有蜂窩報(bào)警器。
[0009] 作為優(yōu)選，所述變頻器的載波頻率范圍為0~12KHz，確保電機(jī)高靜音運(yùn)行。
[0010] 作為優(yōu)選，所述主軸進(jìn)給箱的轉(zhuǎn)速為30-4500r/min。
[0011] 作為優(yōu)選，所述變頻器上設(shè)置有〇~10V或-10V-+ 10V模擬量接口，能夠與大多 數(shù)數(shù)控系統(tǒng)接口兼容。
[0012] 本發(fā)明變頻器能完全能夠滿足機(jī)床主軸控制的要求，低轉(zhuǎn)速運(yùn)行輸出轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)， 能滿足不同零件的加工需要，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可以實(shí)現(xiàn)真正的無級(jí)調(diào)速。此主軸的轉(zhuǎn)速由 外部模擬量信號(hào)來控制輸出頻率，在不同的加工工藝(如；粗加工、精加工等）需要不同的轉(zhuǎn) 速，此時(shí)可由數(shù)控系統(tǒng)輸出不同的模擬量電壓信號(hào)給變頻器，實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速，同時(shí)啟停信 號(hào)也由數(shù)控系統(tǒng)控制，提高了自動(dòng)化程度、延長了刀具的使用壽命，改變了以往依賴進(jìn)口產(chǎn) 品的局面，大大地降低了企業(yè)運(yùn)營成本，給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0013] 本發(fā)明變頻器采用先進(jìn)的無速度矢量控制技術(shù)，電機(jī)在低速時(shí)轉(zhuǎn)矩大，運(yùn)行頻率 在0. 5Hz時(shí)具有150%的轉(zhuǎn)矩輸出，且速度精度高，功能齊全，能夠自動(dòng)偵測電機(jī)動(dòng)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的 參數(shù)并做出相應(yīng)調(diào)整，以保證電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在最高效率狀態(tài)，因此，無速度矢量變頻器可以代替 交流伺服系統(tǒng)，是機(jī)床行業(yè)最佳的選擇。對(duì)客戶來說由于變頻器的高性價(jià)比，所以變頻器在 車床上使用非常完美。
[0014] 本發(fā)明的變頻器的效果： 1)控制方式為無速度矢量控制，在低速轉(zhuǎn)矩上滿足機(jī)床主軸的需求，〇. 5HZ時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 能夠達(dá)到150%以上；2)載波頻率范圍0~12KHz，確保電機(jī)高靜音運(yùn)行；3)調(diào)速范圍寬， 適應(yīng)不同的工藝要求（0. 00HZ-300HZ); 4)提供標(biāo)準(zhǔn)的0~10V或-10V- + 10V模擬量接口，能夠與大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)接口兼容， 通用性強(qiáng)。
[0015]
【附圖說明】
[0016] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖； 圖1為本發(fā)明的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)框圖； 圖2為本發(fā)明的數(shù)控機(jī)床電氣原理圖； 圖3為本發(fā)明變頻器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明；下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn) 和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界 定。
[0019] 如圖1-3所示，本發(fā)明涉及一種基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，包括數(shù)控系統(tǒng) CNC、變頻器、伺服電機(jī)、主軸進(jìn)給箱和XYZ軸伺服系統(tǒng)，所述數(shù)控系統(tǒng)CNC通過接口與變頻 器相連，所述變頻器通過導(dǎo)線和信號(hào)線與伺服電機(jī)相連，所述伺服電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)軸與主軸 進(jìn)給箱相連，所述伺服電機(jī)通過信號(hào)線分別與XYZ軸伺服系統(tǒng)相連，所述變頻器上設(shè)置有 制動(dòng)電阻，所述變頻器上設(shè)置有三相交流電輸入接口，所述變頻器上設(shè)置有ATI接口和GND 接口，所述變頻器通過AT1接口和GND接口與數(shù)控系統(tǒng)CNC速度模擬量相連接，所述AT1接 口連接數(shù)控系統(tǒng)CNC速度模擬接口正信號(hào)，所述GND接口連接數(shù)控系統(tǒng)CNC速度模擬接口 負(fù)信號(hào)； 所述變頻器上設(shè)置有散熱外殼1，所述變頻器正面上設(shè)置有顯示屏2、控制按鈕5、操作 旋鈕4和信號(hào)指示燈3,所述變頻器側(cè)面上設(shè)置有散熱器6,所述變頻器上方設(shè)置有拎手7， 所述散熱外殼1底部設(shè)置有萬向輪8。
[0020] 所述散熱外殼1上設(shè)置有播報(bào)器。
[0021] 所述散熱外殼1上設(shè)置有蜂窩報(bào)警器。
[0022] 所述變頻器的載波頻率范圍為0~12KHz，確保電機(jī)高靜音運(yùn)行。
[0023] 所述主軸進(jìn)給箱的轉(zhuǎn)速為30-4500r/min。
[0024] 所述變頻器上設(shè)置有0~10V或-10V- + 10V模擬量接口，能夠與大多數(shù)數(shù)控系 統(tǒng)接口兼容。
[0025] 綜上所述，本發(fā)明通過。
[0026] 變頻器AI1/GND端子提供與數(shù)控系統(tǒng)速度模擬量，All接數(shù)控系統(tǒng)模擬量接口正 信號(hào)，GND接負(fù)信號(hào)，變頻器運(yùn)行參數(shù)如下： 本發(fā)明的變頻器的效果:
' ' ' 1控制方式為無速度矢量控制，在低速轉(zhuǎn)矩上滿足機(jī)床主軸的需求，〇. 5HZ時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 能夠達(dá)到150%以上；2)載波頻率范圍0~12KHz，確保電機(jī)高靜音運(yùn)行；3)調(diào)速范圍寬， 適應(yīng)不同的工藝要求0. 00HZ-300HZ; 4)提供標(biāo)準(zhǔn)的0~10V或-10V- + 10V模擬量接口，能夠與大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)接口兼容， 通用性強(qiáng)。
[0027] 本發(fā)明變頻器能完全能夠滿足機(jī)床主軸控制的要求，低轉(zhuǎn)速運(yùn)行輸出轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)， 能滿足不同零件的加工需要，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可以實(shí)現(xiàn)真正的無級(jí)調(diào)速。此主軸的轉(zhuǎn)速由 外部模擬量信號(hào)來控制輸出頻率，在不同的加工工藝如；粗加工、精加工等需要不同的轉(zhuǎn) 速，此時(shí)可由數(shù)控系統(tǒng)輸出不同的模擬量電壓信號(hào)給變頻器，實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速，同時(shí)啟停信 號(hào)也由數(shù)控系統(tǒng)控制，提高了自動(dòng)化程度、延長了刀具的使用壽命，改變了以往依賴進(jìn)口產(chǎn) 品的局面，大大地降低了企業(yè)運(yùn)營成本，給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。
[0028] 本發(fā)明變頻器采用先進(jìn)的無速度矢量控制技術(shù)，電機(jī)在低速時(shí)轉(zhuǎn)矩大，運(yùn)行頻率 在0. 5Hz時(shí)具有150%的轉(zhuǎn)矩輸出，且速度精度高，功能齊全，能夠自動(dòng)偵測電機(jī)動(dòng)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的 參數(shù)并做出相應(yīng)調(diào)整，以保證電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在最高效率狀態(tài)，因此，無速度矢量變頻器可以代替 交流伺服系統(tǒng)，是機(jī)床行業(yè)最佳的選擇。對(duì)客戶來說由于變頻器的高性價(jià)比，所以變頻器在 車床上使用非常完美。
[0029] 本發(fā)明使用到的標(biāo)準(zhǔn)零件均可以從市場上購買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記 載均可以進(jìn)行訂制，各個(gè)零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接等 常規(guī)手段，機(jī)械、零件和設(shè)備均采用現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)的型號(hào)，加上電路連接采用現(xiàn)有技術(shù) 中常規(guī)的連接方式，在此不再詳述。
[0030] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，其特征在于，包括數(shù)控系統(tǒng)CNC、變頻器、伺服 電機(jī)、主軸進(jìn)給箱和XYZ軸伺服系統(tǒng)，所述數(shù)控系統(tǒng)CNC通過接口與變頻器相連，所述變頻 器通過導(dǎo)線和信號(hào)線與伺服電機(jī)相連，所述伺服電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)軸與主軸進(jìn)給箱相連，所述 伺服電機(jī)通過信號(hào)線分別與XYZ軸伺服系統(tǒng)相連，所述變頻器上設(shè)置有制動(dòng)電阻，所述變 頻器上設(shè)置有三相交流電輸入接口，所述變頻器上設(shè)置有ATl接口和GND接口，所述變頻器 通過ATl接口和GND接口與數(shù)控系統(tǒng)CNC速度模擬量相連接，所述ATl接口連接數(shù)控系統(tǒng) CNC速度模擬接口正信號(hào)，所述GND接口連接數(shù)控系統(tǒng)CNC速度模擬接口負(fù)信號(hào)； 所述變頻器上設(shè)置有散熱外殼（1)，所述變頻器正面上設(shè)置有顯示屏（2)、控制按鈕 (5)、操作旋鈕（4)和信號(hào)指示燈（3)，所述變頻器側(cè)面上設(shè)置有散熱器（6)，所述變頻器上 方設(shè)置有拎手（7)，所述散熱外殼（1)底部設(shè)置有萬向輪（8)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，其特征在于，所述散熱 外殼（1)上設(shè)置有播報(bào)器。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，其特征在于，所述散熱 外殼（1)上設(shè)置有蜂窩報(bào)警器。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，其特征在于，所述變頻 器的載波頻率范圍為〇~12KHz，確保電機(jī)高靜音運(yùn)行。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，其特征在于，所述主軸 進(jìn)給箱的轉(zhuǎn)速為30-4500r/min。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，其特征在于，所述變頻 器上設(shè)置有〇~IOV或-IOV- +IOV模擬量接口，能夠與大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)接口兼容。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于變頻器在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，包括數(shù)控系統(tǒng)CNC、變頻器、伺服電機(jī)、主軸進(jìn)給箱和XYZ軸伺服系統(tǒng)，所述數(shù)控系統(tǒng)CNC通過接口與變頻器相連，所述變頻器通過導(dǎo)線和信號(hào)線與伺服電機(jī)相連，所述伺服電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)軸與主軸進(jìn)給箱相連，所述變頻器上設(shè)置有散熱外殼，所述變頻器正面上設(shè)置有顯示屏、控制按鈕、操作旋鈕和信號(hào)指示燈，所述變頻器側(cè)面上設(shè)置有散熱器。本發(fā)明能完全能夠滿足機(jī)床主軸控制的要求，低轉(zhuǎn)速運(yùn)行輸出轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)，能滿足不同零件的加工需要，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可以實(shí)現(xiàn)真正的無級(jí)調(diào)速；提高了自動(dòng)化程度、延長了刀具的使用壽命，改變了以往依賴進(jìn)口產(chǎn)品的局面，降低了運(yùn)營成本，給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】G05B19/414
【公開號(hào)】CN105204440
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510595021
【發(fā)明人】曹華興
【申請(qǐng)人】蕪湖日升重型機(jī)床有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月18日