CN114326597B - 一种可实现划片机各轴运动的自动化工装及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可实现划片机各轴运动的自动化工装及其使用方法，包括机器外壳，机器外壳内部设置工控机、内部电源模块、驱动器、运动控制板及接触器；工控机与运动控制板电连接，用于控制运动控制板；运动控制板与驱动器电连接，用于控制驱动器；通过接触器使工控机、内部电源模块、驱动器得电；通过内部电源模块为运动控制板供电；驱动器上连接导线，驱动器通过导线与划片机各轴的电机连接；使用方法包括用于测量划片机各轴精度的测量方法与用于测量划片机各轴重复定位精度的测量方法。本发明解决了在运动部件装配过程中，划片机各轴不能运动的问题；提高了加工生产效率，对研发过程中遇到的问题及所需要做的实验提供了解决方法和工具。

Description

一种可实现划片机各轴运动的自动化工装及其使用方法

技术领域

本发明属于辅助驱动装置技术领域，用于驱动划片机各轴的运动；具体地是涉及一种可实现划片机各轴运动的自动化工装及其使用方法。

背景技术

划片机作为精密加工设备，在生产加工中，对划片机的各轴运动精度要求极高。在运动部件装配过程中需要对划片机的各轴进行测试，包括各轴运动精度检验以及各种实验，以此保证划片机各轴运动精度要求，来满足生产需要；对划片机的各轴进行测试，是在各轴运动的情况下进行的。现有的技术手段，在运动部件装配过程中是无法使划片机各轴运动的；同时，无法实现各轴运动疲劳强度的实验以及无法实现多轴同时运动。因此，目前需要研制出一种能够配合驱动划片机各轴实现运动的自动化工装，来完成上述的测试。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种可实现划片机各轴运动的自动化工装及其使用方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明提供的一种可实现划片机各轴运动的自动化工装，包括机器外壳，所述机器外壳内部设置有工控机、内部电源模块、驱动器、运动控制板及接触器；

所述工控机与运动控制板电连接，用于控制运动控制板；所述运动控制板与驱动器电连接，用于控制驱动器；通过所述接触器使工控机、内部电源模块、驱动器得电；

所述内部电源模块与运动控制板相连，通过所述内部电源模块为运动控制板供电；所述驱动器上连接有导线，所述驱动器通过所连接的导线与划片机各轴的电机连接。

作为本发明的一种优选方案，所述驱动器设置有多个，多个驱动器均与运动控制板相连，多个驱动器上均连接有可与划片机各轴电机相连的导线。

进一步地，所述多个驱动器并排设置于机器外壳内上部的后侧壳壁上。

更进一步地，所述驱动器采用型号为MBDLT25SF的伺服驱动器。

作为本发明的另一种优选方案，所述机器外壳的后侧壳壁上设置有穿线孔，驱动器所连接的导线通过穿线孔与划片机各轴的电机连接，穿线孔设置于驱动器的侧方。

作为本发明的另一种优选方案，所述工控机安装于机器外壳内底部，所述内部电源模块、接触器及运动控制板安装于机器外壳内中部区域的后侧壳壁上，接触器位于内部电源模块与运动控制板之间。

作为本发明的另一种优选方案，所述机器外壳顶部外侧面上设置有触屏显示器，触屏显示器与工控机相连；通过点击操作触屏显示器上的软件程序，即可实现控制划片机各轴单独运动或多轴联动。

进一步地，所述运动控制板采用型号为GTS-400-PG-VB的运动控制板。

作为本发明的另一种优选方案，所述机器外壳上连接有通电电源线，机器外壳内设置的内部电源模块采用24V开关电源。

作为本发明的另一种优选方案，所述机器外壳上还设置有急停按钮、电源总开关，急停按钮、电源总开关均与接触器之间电连接；所述机器外壳底部设置有移动轮，所述机器外壳前侧设置有前门。

本发明提供的一种可实现划片机各轴运动的自动化工装使用方法，包括用于测量划片机各轴精度的测量方法与用于测量划片机各轴重复定位精度的测量方法；以测量划片机Y轴为例，具体使用方法如下；

用于测量划片机Y轴精度的测量方法，其步骤为：在划片机运动部件安装完成后，首先在Z轴溜板上固定千分表，在X轴溜板上安放等高块；再将自动化工装通电，按下电源总开关，通过接触器使工控机、内部电源模块、驱动器得电，内部电源模块使运动控制板得电，运动控制板通过工控机传来的信号控制驱动器，驱动器的导线通过穿线孔与Y轴电机连接；

然后，操作者通过触屏显示器点击操作软件程序，对Y轴电机进行控制，以实现对Y轴的运动控制，Y轴的运动控制参数包括Y轴的运动方向、Y轴的运动速度、Y轴的运动方式；最后，操作者根据千分表所采集并显示的数据，判断Y轴是否满足使用要求；

用于测量划片机Y轴重复定位精度的测量方法，其步骤为：操作者通过触屏显示器点击操作软件程序，使Y轴自动往复运动，运动距离范围设在200mm到400mm之间，Y轴自动往复运动持续时间通过触屏显示器设定，并由驱动器控制是否停止运动；在运动过程中，再通过千分表与等高块测量Y轴高度及直线度变化范围是否符合公差。

本发明有益效果：

1、本发明解决了在运动部件装配过程中，划片机各轴不能运动的问题；本发明提高了加工生产效率，提升了装配精度，对研发过程中遇到的问题及所需要做的实验提供了解决方法和工具。

2、通过使用本发明的自动化工装能够自动驱动划片机运动部件的各轴运动；同时，本发明能够实现多轴同时运动；本发明设有急停按钮，安全保护措施到位。

附图说明

图1是本发明一种可实现划片机各轴运动的自动化工装的立体结构示意图之一。

图2是本发明一种可实现划片机各轴运动的自动化工装的立体结构示意图之二。

图3是本发明一种可实现划片机各轴运动的自动化工装的内部结构示意图。

图4是本发明所要驱动的装配有运动部件的划片机的结构示意图。

图中标记：1为急停按钮、2为触屏显示器、3为机器外壳、4为工控机、5为内部电源模块、6为驱动器、7为运动控制板、8为接触器、9为穿线孔、10为X轴溜板、11为Y轴电机、12为Z轴溜板、13为等高块、14为千分表、15为前门、16为移动轮。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1、图2和图3所示，本发明一种可实现划片机各轴运动的自动化工装，包括机器外壳3，所述机器外壳3内部设置有工控机4、内部电源模块5、驱动器6、运动控制板7及接触器8。

所述工控机4与运动控制板7电连接，用于控制运动控制板7；所述运动控制板7与驱动器6电连接，用于控制驱动器6；通过所述接触器8使工控机4、内部电源模块5、驱动器6得电。

所述内部电源模块5与运动控制板7相连，通过所述内部电源模块5为运动控制板7供电；所述驱动器6上连接有导线，所述驱动器6通过所连接的导线与划片机各轴的电机连接。

如图3所示，所述驱动器6设置有4个，4个驱动器6均与运动控制板7相连，4个驱动器6上均连接有可与划片机各轴电机相连的导线；所述4个驱动器6并排设置于机器外壳3内上部的后侧壳壁上，所述驱动器6采用型号为MBDLT25SF的伺服驱动器，此型号的驱动器6可在市面上采购到；所述机器外壳3的后侧壳壁上设置有穿线孔9，驱动器6所连接的导线通过穿线孔9与划片机各轴的电机连接，穿线孔9设置于驱动器6的侧方。

所述工控机4安装于机器外壳3内底部，所述内部电源模块5、接触器8及运动控制板7安装于机器外壳3内中部区域的后侧壳壁上，接触器8位于内部电源模块5与运动控制板7之间。

所述机器外壳3顶部外侧面上设置有触屏显示器2，触屏显示器2与工控机4相连；通过点击操作触屏显示器2上的软件程序，即可实现控制划片机各轴单独运动或多轴联动。

所述运动控制板7采用型号为GTS-400-PG-VB的运动控制板，此型号的运动控制板7可在市面上采购到。

所述机器外壳3上连接有通电电源线，机器外壳3内设置的内部电源模块5采用24V开关电源；所述机器外壳3上还设置有急停按钮1、电源总开关，急停按钮1、电源总开关均与接触器8之间电连接；通过将通电电源线的插头连接到220V交流电上之后，再按下电源总开关，通过接触器8使工控机4、内部电源模块5、驱动器6得电，内部电源模块5使运动控制板7得电。

所述机器外壳3底部设置有移动轮16，所述机器外壳3前侧设置有前门15；所述移动轮16的设置可以方便本发明自动化工装的移动，所述前门15的设置可以方便查看本发明自动化工装内部情况，便于维修和更换内部电气元件。

上述方案中，工控机4用于控制运动控制板7，运动控制板7用于控制每个驱动器6，每个驱动器6均连接有导线，分别对应运动部件的X轴、Y轴、Z轴，本发明可单独连接一个轴，也可同时连接多个轴。

上述方案中，本发明自动化工装设有急停按钮1，在运动部件的X轴、Y轴、Z轴的运动过程中可随时停止工作，提高操作过程中的安全性，降低安全事故发生的可能性。

实施例2

结合图4所示，为本发明自动化工装所要实施驱动的装配有运动部件的划片机；本实施例为用于测量划片机Y轴精度的测量方法：在划片机运动部件安装完成后，需要检测Y轴精度达到一定的公差范围，首先在Z轴溜板12上固定千分表14，在X轴溜板10上安放等高块13；再将自动化工装通电，按下电源总开关，通过接触器8使工控机4、内部电源模块5、驱动器6得电，内部电源模块5使运动控制板7得电，运动控制板7通过工控机4传来的信号控制驱动器6，驱动器6的导线通过穿线孔9与Y轴电机11连接。

然后，操作者通过触屏显示器2点击操作软件程序，对Y轴电机11进行控制，以实现对Y轴的运动控制，Y轴的运动控制参数包括但不限于运动方向、运动速度、运动方式，其中的运动方式包括快速移动、慢速移动、单步移动等。

上述的测量方法中的Y轴精度的测量满足要求后，还需要对划片机Y轴进行重复定位精度测量；具体地，用于测量划片机Y轴重复定位精度的测量方法，其步骤为：操作者通过触屏显示器2点击操作软件程序，使Y轴自动往复运动，运动距离范围设在200mm到400mm之间，Y轴自动往复运动持续时间通过触屏显示器2设定，并由驱动器6控制是否停止运动；在运动过程中，再通过千分表14与等高块13测量Y轴高度及直线度变化范围是否符合公差。

进一步地，本发明还可以实现驱动Y轴、Z轴的同时运动；在本发明中设有4个驱动器6，可同时与X轴电机、Y轴电机11、Z轴电机连接，可实现单轴自动运动或多轴同时运动。

通过本发明的自动化工装及其使用方法，实现了对划片机各轴的控制及精度的测量；在以上实施例中，如没有本发明自动化工装，操作者无法驱动划片机各轴运动，从而无法实现检验与实验功能的目的。同时，本发明提供的运动部件装配过程中划片机各轴的检验手段，提高了检验精度，为产品提供了质量保证。在安全性上，本发明设置了急停按钮1，保证在出现紧急状态时能够及时停止工作，消除安全隐患。

本发明采用了多个驱动器6，需说明的是：如单独控制某个轴，仅采用一个驱动器6也与本发明原理相同。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可实现划片机各轴运动的自动化工装，其特征在于：包括机器外壳，所述机器外壳内部设置有工控机、内部电源模块、驱动器、运动控制板及接触器；所述工控机与运动控制板电连接，用于控制运动控制板；所述运动控制板与驱动器电连接，用于控制驱动器；通过所述接触器使工控机、内部电源模块、驱动器得电；所述内部电源模块与运动控制板相连，通过所述内部电源模块为运动控制板供电；所述驱动器上连接有导线，所述驱动器通过所连接的导线与划片机各轴的电机连接；所述驱动器设置有多个，多个驱动器均与运动控制板相连，多个驱动器上均连接有可与划片机各轴电机相连的导线；所述机器外壳顶部外侧面上设置有触屏显示器，触屏显示器与工控机相连；通过点击操作触屏显示器上的软件程序，即可实现控制划片机各轴单独运动或多轴联动；所述机器外壳上还设置有急停按钮、电源总开关，急停按钮、电源总开关均与接触器之间电连接；所述机器外壳底部设置有移动轮，所述机器外壳前侧设置有前门；

可实现划片机各轴运动的自动化工装使用方法，包括用于测量划片机各轴精度的测量方法与用于测量划片机各轴重复定位精度的测量方法；以测量划片机Y轴为例，具体使用方法如下；

用于测量划片机Y轴精度的测量方法，其步骤为：在划片机运动部件安装完成后，首先在Z轴溜板上固定千分表，在X轴溜板上安放等高块；再将自动化工装通电，按下电源总开关，通过接触器使工控机、内部电源模块、驱动器得电，内部电源模块使运动控制板得电，运动控制板通过工控机传来的信号控制驱动器，驱动器的导线与Y轴电机连接；

然后，操作者通过触屏显示器点击操作软件程序，对Y轴电机进行控制，以实现对Y轴的运动控制，Y轴的运动控制参数包括Y轴的运动方向、Y轴的运动速度、Y轴的运动方式；最后，操作者根据千分表所采集并显示的数据，判断Y轴是否满足使用要求；

用于测量划片机Y轴重复定位精度的测量方法，其步骤为：操作者通过触屏显示器点击操作软件程序，使Y轴自动往复运动，运动距离范围设在200mm到400mm之间，Y轴自动往复运动持续时间通过触屏显示器设定，并由驱动器控制是否停止运动；在运动过程中，再通过千分表与等高块测量Y轴高度及直线度变化范围是否符合公差。

2.根据权利要求1所述的一种可实现划片机各轴运动的自动化工装，其特征在于：所述多个驱动器并排设置于机器外壳内上部的后侧壳壁上，所述驱动器采用型号为MBDLT25SF的伺服驱动器。

3.根据权利要求2所述的一种可实现划片机各轴运动的自动化工装，其特征在于：所述机器外壳的后侧壳壁上设置有穿线孔，驱动器所连接的导线通过穿线孔与划片机各轴的电机连接，穿线孔设置于驱动器的侧方。

4.根据权利要求1所述的一种可实现划片机各轴运动的自动化工装，其特征在于：所述工控机安装于机器外壳内底部，所述内部电源模块、接触器及运动控制板安装于机器外壳内中部区域的后侧壳壁上，接触器位于内部电源模块与运动控制板之间。

5.根据权利要求1所述的一种可实现划片机各轴运动的自动化工装，其特征在于：所述运动控制板采用型号为GTS-400-PG-VB的运动控制板。

6.根据权利要求1所述的一种可实现划片机各轴运动的自动化工装，其特征在于：所述机器外壳上连接有通电电源线，机器外壳内设置的内部电源模块采用24V开关电源。

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