专利名称：一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统的制作方法
技术领域：
一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统技术领域[0001]本实用新型涉及一种龙门刨床的控制系统，尤其是指一种半实物龙门刨床实训设 备电气控制系统。
背景技术：
[0002]实训是高职教学的必备手段之一。实训设备的先进性是保证实训教学效果的条件 之一。因此，在教学过程中，若条件允许，高职教师都希望使用与工厂实际生产过程相同的 设备，如数控车床、数控铣床等。但有的设备，特别是机电类设备，价格较高，体积也较大，受 制于经费及场地的限制，有的高职院校想使用这些设备进行教学存在一定困难。为了解决 这一矛盾，许多教仪设备厂商或高职院校将实际的生产设备的被控对象按比例缩小，开发 出半实物的实训设备，以期能够在教学过程中让学生更直观的学习相关知识。然而，一般的 半实物龙门刨床实训设备中，电气控制系统比较落后，均采用接触器来控制，从而使得该半 实物龙门刨床实训设备的电气故障频繁发生，需要进行大量的检修工作，而且电能消耗极 大，降低了电气控制系统的可靠性。[0003]中国专利授权公告号CN 2820428Y，授权公告日2006年9月27日，公开了一种可 编程控制器用于轻型龙门刨床周期进刀机构，包括安装电动机M2的垂直刀架进给箱与安 装电动机M3的侧刀架进给箱，垂直刀架进给箱是具有变速机构及三级减速机构的进给箱， 还配置着可编程控制器进刀控制装置，该装置的输入设备包括控制垂直进给的旋转开关、 进给选择的旋转开关与给出电动机M2工作时间的数码开关，输出设备包括交流接触器，交 流接触器的线圈与输出接口连接，交流接触器各有三个主触点与电动机M2连接，还可配置 控制电动机M3与控制工作台电动机的输入、输出设备。本实用新型的不足之处在于，可编 程控制器只进行进刀机构的调节与控制，不能有效的减少接触器来控制龙门刨床，从而使 得该龙门刨床的电气故障频繁发生，需要进行大量的检修工作，而且电能消耗极大，降低了 电气控制系统的可靠性。实用新型内容[0004]本实用新型是为了克服现有技术中龙门刨床的电气控制系统中接触器使用较多 使得电气故障频繁发生，检修工作量大，电能消耗大，电气控制系统可靠性低的不足，提供 了一种接触器使用较少使得电气故障发生较少，检修工作量较小，电气控制系统可靠性高 的半实物龙门刨床实训设备电气控制系统。[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案[0006]一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，包括工作台按钮组、刀架按钮组、横 梁按钮组、PLC控制器、工作台接触器、刀架接触器组、横梁接触器组和刀架抬刀中间继电器 组，所述的工作台按钮组、刀架按钮组、横梁按钮组分别连接PLC控制器的输入端，所述的 工作台接触器、刀架接触器组、横梁接触器组和刀架抬刀中间继电器组的一端分别连接PLC 控制器的输出端，所述的工作台接触器、刀架接触器组和横梁接触器组分别连接电动机。[0007]其中，所述的工作台按钮组、刀架按钮组、横梁按钮组分别连接PLC控制器的输入 端，通过工作台按钮组、刀架按钮组、横梁按钮组给PLC控制器输入信号，PLC控制器将采集 的信号进行处理然后产生输出信号，由于所述的工作台接触器、刀架接触器组、横梁接触器 组和刀架抬刀中间继电器组的一端分别连接PLC控制器的输出端，输出信号分别作用于对 应的接触器及刀架抬刀中间继电器，使得龙门刨床做出相应的动作，通过PLC控制器处理 之后的信号有效的减少了大量的电触点，从而减少了接触器的数量，同时降低了电气故障 的发生，减小了检修工作量，所述的工作台接触器、刀架接触器组和横梁接触器组分别连接 电动机，通过电动机来分别实现龙门刨床工作台的运动以及刀架的左右行、升降和横梁的 控制，提高了电气控制系统的可靠性。这样设计实现了接触器使用较少、电气故障发生较 少、检修工作量较小、电气控制系统可靠性高的目的。[0008]作为优选，所述PLC控制器的输出端还设有变频器，所述的变频器连接主拖动交 流电动机，采用PLC控制器来控制变频器，由变频器驱动主拖动交流电动机，有效的减少了 电触点，同时提高了电气控制系统的可靠性。[0009]作为优选，所述的刀架按钮组包括垂直刀架按钮组、左侧刀架按钮组和右侧刀架 按钮组，所述的刀架接触器组包括垂直刀架接触器、左侧刀架接触器和右侧刀架接触器，通 过对垂直刀架、左侧刀架和右侧刀架分别进行不同的控制与操作，提高了龙门刨床的操作 精度。[0010]作为优选，所述的工作台按钮组包括工作台启停按钮、工作台步进与步退按钮、工 作台自动循环按钮、工作台减速开关、工作台换向开关、工作台限位开关和工作台运行行程 开关，其中工作台自动循环按钮控制工作台自动循环的启停和后退，工作台减速开关控制 工作台循环前进减速和工作台循环后退减速，工作台换向开关控制工作台循环前进换向和 工作台循环后退换向，工作台限位开关控制工作台前进终端限位和工作台后退终端限位， 工作台运行行程开关包括低速运行、中速运行和高速运行，这样设计能够快速有效的通过 工作台按钮组来检测工作台上的故障，方便快捷，减少了检修工作量。[0011]作为优选，所述的垂直刀架按钮组、左侧刀架按钮组和右侧刀架按钮组均分别包 括控制按钮、抬刀控制按钮和限位开关，其中垂直刀架包括左垂直刀架和右垂直刀架，通 过控制按钮来控制垂直刀架、左侧刀架和右侧刀架的启停，抬刀控制按钮通过PLC控制器 来控制刀架抬刀中间继电器使得刀架进行抬刀动作，限位开关控制左垂直刀架、右垂直刀 架、左侧刀架和右侧刀架的位置关系，确保龙门刨床的正常工作，这样设计能够有效的提高 龙门刨床的精度。[0012]作为优选，所述的横梁按钮组包括横梁升降按钮、横梁限位开关和横梁夹紧与放 松开关，横梁升降按钮用于控制横梁的上升和下降，横梁限位开关用于限定横梁的可操作 范围，横梁夹紧与放松开关用于控制横梁的夹紧与放松，垂直刀架安装在横梁上，通过横梁 的一系列动作能够有效的带动垂直刀架工作，进一步提高工作精度。[0013]作为优选，所述的横梁接触器组包括横梁升降接触器和横梁夹紧与放松接触器， 所述的刀架抬刀中间继电器组包括垂直刀架抬刀中间继电器、左侧刀架抬刀中间继电器和 右侧刀架抬刀中间继电器，通过横梁接触器组连接电动机控制横梁的动作，而通过刀架抬 刀中间继电器来控制垂直刀架、左侧刀架和右侧刀架上刨刀的动作，采用中间继电器能够 有效的减少电触点，从而减少接触器的数量，提高了电气控制系统的可靠性。[0014]作为优选，所述PLC控制器的输出端设有用于检测工作台、垂直刀架、左侧刀架、 右侧刀架和横梁动作的指示灯组，通过指示灯能够及时的了解龙门刨床的工作状态，并且 能够及时的掌握龙门刨床的故障信息，从而方便操作人员及时采取措施，进行检修工作。[0015]作为优选，所述PLC控制器的输入端还设有过流继电器、自动进刀控制行程开关、 润滑泵自动控制开关、磨削控制开关和慢速切入控制开关，过流继电器能按预定的时限可 靠动作或发出信号，切除故障部分，保证设备的安全，自动进刀控制行程开关控制进刀动 作，润滑泵自动控制开关用于控制润滑泵自动的对设备进行维护，磨削控制开关能够提高 龙门刨床的稳定性，进一步提高生产效率，慢速切入控制开关在工作台后退减速时进行慢 速切入，以确保设备的稳定性。[0016]作为优选，所述PLC控制器的输出端设有慢速切入指示灯、磨削加工指示灯和润 滑泵工作指示灯，通过慢速切入指示灯、磨削加工指示灯和润滑泵工作指示灯了解设备的 工作状态，而且能够及时接受故障信息，采取必要的措施进行故障排除，确保设备的正常运 行。[0017]本实用新型的有益效果是采用PLC控制器取代部分接触器，由PLC控制器控制变 频器驱动主拖动交流电动机，减少了接触器的使用量，降低了电气故障的发生率，减小了检 修的工作量，提高了电气控制系统可靠性，确保了设备的稳定性，提高了设备的精度及生产 效率。
[0018]图1是本实用新型的系统框图。[0019]图中1. PLC控制器，2.工作台按钮组，3.垂直刀架按钮组，4.左侧刀架按钮 组，5.右侧刀架按钮组，6.横梁按钮组，7.工作台接触器，8.垂直刀架接触器，9.左侧 刀架接触器，10.右侧刀架接触器，11.横梁接触器组，12.刀架抬刀中间继电器组，13. 电动机，14.变频器，15.主拖动交流电动机，16.指示灯组，17.过流继电器，18.自动进 刀控制行程开关，19.润滑泵自动控制开关，20.磨削控制开关，21.慢速切入控制开关， 22.润滑泵工作指示灯，23.磨削加工指示灯，24.慢速切入指示灯，25.工作台电动机， 26.垂直刀架电动机，27.左侧刀架电动机，28.右侧刀架电动机，29.横梁电动机，30.刀架 按钮组，31.刀架接触器组。
具体实施方式
[0020]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步的描述。[0021]如图1所述的实施例中，一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，包括工作 台按钮组2、刀架按钮组30、横梁按钮组6、PLC控制器1、工作台接触器7、刀架接触器组31、 横梁接触器组11和刀架抬刀中间继电器组12，所述的工作台按钮组2、刀架按钮组30、横 梁按钮组6分别连接PLC控制器I的输入端，所述的工作台接触器7、刀架接触器组31、横 梁接触器组11和刀架抬刀中间继电器组12的一端分别连接PLC控制器I的输出端，所述 的工作台接触器7、刀架接触器组31和横梁接触器组11分别连接电动机13，所述的刀架按 钮组30包括垂直刀架按钮组3、左侧刀架按钮组4和右侧刀架按钮组5，所述的刀架接触器 组31包括垂直刀架接触器8、左侧刀架接触器9和右侧刀架接触器10，其中工作台接触器7连接工作台电动机25，垂直刀架接触器8连接垂直刀架电动机26，左侧刀架接触器9连 接左侧刀架电动机27，右侧刀架接触器10连接右侧刀架电动机28，横梁接触器组11连接 横梁电动机29。PLC控制器I的输出端设有变频器14，变频器14连接主拖动交流电动机 15。工作台按钮组2包括工作台启停按钮、工作台步进与步退按钮、工作台自动循环按钮、 工作台减速开关、工作台换向开关、工作台限位开关和工作台运行行程开关，其中工作台 自动循环按钮控制工作台自动循环的启停和后退，工作台减速开关控制工作台循环前进减 速和工作台循环后退减速，工作台换向开关控制工作台循环前进换向和工作台循环后退换 向，工作台限位开关控制工作台前进终端限位和工作台后退终端限位，工作台运行行程开 关包括低速运行、中速运行和高速运行。垂直刀架按钮组3、左侧刀架按钮组4和右侧刀架 按钮组5均分别包括控制按钮、抬刀控制按钮和限位开关，其中垂直刀架包括左垂直刀架 和右垂直刀架。横梁按钮组6包括横梁升降按钮、横梁限位开关和横梁夹紧与放松开关，其 中横梁升降按钮用于控制横梁的上升和下降，横梁限位开关用于限定横梁的可操作范围， 横梁夹紧与放松开关用于控制横梁的夹紧与放松。横梁接触器组11包括横梁升降接触器 和横梁夹紧与放松接触器，刀架抬刀中间继电器组12包括垂直刀架抬刀中间继电器、左侧 刀架抬刀中间继电器和右侧刀架抬刀中间继电器。PLC控制器I的输出端设有用于检测工 作台、垂直刀架、左侧刀架、右侧刀架和横梁动作的指示灯组16。PLC控制器I的输入端还 设有过流继电器17、自动进刀控制行程开关18、润滑泵自动控制开关19、磨削控制开关20 和慢速切入控制开关21。PLC控制器I的输出端设有慢速切入指示灯24、磨削加工指示灯 23和润滑泵工作指示灯22。[0022]通过工作台按钮组2、垂直刀架按钮组3、左侧刀架按钮组4、右侧刀架按钮组5、横 梁按钮组6给PLC控制器I输入信号，PLC控制器I将采集的信号进行处理然后产生输出信 号，输出信号分别作用于工作台接触器7、垂直刀架接触器8、左侧刀架接触器9、右侧刀架 接触器10、横梁接触器组11和刀架抬刀中间继电器组12，使得龙门刨床做出相应的动作， 采用PLC控制器I来控制变频器14，由变频器14驱动主拖动交流电动机15，通过PLC控制 器I处理之后的信号有效的减少了大量的电触点，从而减少了接触器的数量，同时降低了 电气故障的发生，减小了检修工作量，同时提高了电气控制系统的可靠性。工作台接触器7、 垂直刀架接触器8、左侧刀架接触器9、右侧刀架接触器10和横梁接触器组11分别连接电 动机13，通过电动机13来分别实现龙门刨床工作台的运动、垂直刀架的左右行、左侧刀架 的升降、右侧刀架的升降和横梁的控制，提高了电气控制系统的可靠性。过流继电器17能 按预定的时限可靠动作或发出信号，切除故障部分，保证设备的安全，自动进刀控制行程开 关18控制进刀动作，润滑泵自动控制开关19用于控制润滑泵自动的对设备进行维护，磨削 控制开关20能够提高龙门刨床的稳定性，进一步提高生产效率，慢速切入控制开关21在工 作台后退减速时进行慢速切入，以确保设备的稳定性。通过PLC控制器I输出端连接的指 示灯能够及时的了解龙门刨床的工作状态，并且能够及时的掌握龙门刨床的故障信息，从 而方便操作人员及时采取措施，进行检修工作，确保设备的正常运行。
权利要求1.一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，其特征是，包括工作台按钮组(2)、刀架按钮组(30)、横梁按钮组(6)、PLC控制器(I)、工作台接触器(7)、刀架接触器组(31)、横梁接触器组(11)和刀架抬刀中间继电器组(12)，所述的工作台按钮组(2)、刀架按钮组(30)、横梁按钮组(6)分别连接PLC控制器(I)的输入端，所述的工作台接触器(7)、刀架接触器组(31)、横梁接触器组(11)和刀架抬刀中间继电器组(12)的一端分别连接PLC控制器(I)的输出端，所述的工作台接触器(7)、刀架接触器组(31)和横梁接触器组(11)分别连接电动机(13)。
2.根据权利要求1所述的一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，其特征是，所述PLC控制器(1)的输出端还设有变频器(14)，所述的变频器(14)连接主拖动交流电动机(15)。
3.根据权利要求1所述的一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，其特征是，所述的刀架按钮组(30)包括垂直刀架按钮组(3)、左侧刀架按钮组(4)和右侧刀架按钮组(5)，所述的刀架接触器组(31)包括垂直刀架接触器(8)、左侧刀架接触器(9)和右侧刀架接触器(10)。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，其特征是，所述的工作台按钮组(2)包括工作台启停按钮、工作台步进与步退按钮、工作台自动循环按钮、工作台减速开关、工作台换向开关、工作台限位开关和工作台运行行程开关。
5.根据权利要求3所述的一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，其特征是，所述的垂直刀架按钮组(3)、左侧刀架按钮组(4)和右侧刀架按钮组(5)均分别包括控制按钮、抬刀控制按钮和限位开关。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，其特征是，所述的横梁按钮组(6)包括横梁升降按钮、横梁限位开关和横梁夹紧与放松开关。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，其特征是，所述的横梁接触器组(11)包括横梁升降接触器和横梁夹紧与放松接触器，所述的刀架抬刀中间继电器组(12)包括垂直刀架抬刀中间继电器、左侧刀架抬刀中间继电器和右侧刀架抬刀中间继电器。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，其特征是，所述PLC控制器(I)的输出端设有用于检测工作台、刀架和横梁动作的指示灯组(16)。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，其特征是，所述PLC控制器(I)的输入端还设有过流继电器(17)、自动进刀控制行程开关(18)、润滑泵自动控制开关(19)、磨削控制开关(20)和慢速切入控制开关(21)。
10.根据权利要求9所述的一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，其特征是，所述PLC控制器的输出端设有慢速切入指示灯(24)、磨削加工指示灯(23)和润滑泵工作指示灯(22)。
专利摘要本实用新型公开了一种半实物龙门刨床实训设备电气控制系统，旨在提供一种接触器使用少、电气故障发生少、系统可靠性高的半实物龙门刨床实训设备电气控制系统。它包括工作台按钮组、刀架按钮组、横梁按钮组、PLC控制器、工作台接触器、刀架接触器组、横梁接触器组和刀架抬刀中间继电器组，工作台按钮组、刀架按钮组、横梁按钮组分别连接PLC控制器的输入端，工作台接触器、刀架接触器组、横梁接触器组和刀架抬刀中间继电器组的一端分别连接PLC控制器的输出端，工作台接触器、刀架接触器组和横梁接触器组分别连接电动机。本实用新型的有益效果是减少接触器使用量，降低电气故障发生率，减小检修工作量，提高电气控制系统可靠性。
文档编号G09B25/02GK202838799SQ20122047319
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者楼京京, 楼天良 申请人:义乌工商职业技术学院