一种基于PLC控制技术的线性材料定长切割机床

摘要

本申请公开了一种基于PLC控制技术的线性材料定长切割机床，包括工作台、送料传动装置、切割装置、PLC控制器以及触摸屏；送料传动装置、切割装置、触摸屏分别于PLC控制器相连接；送料传动装置包括设置在工作台上的夹具装置和丝杆传动装置，夹具装置用于夹住待切割线性材料，丝杆传动装置用于带动夹具装置夹住的待切割线性材料进行输送，工作台上设置有使夹具装置向前输送的输送孔；切割装置用于接收PLC控制器的指令对输送过来的线性材料进行切割。本发明由PLC控制器控制送料传动装置和切割装置以及驱动离合控制装置的推拉式电磁铁吸合，因此，不仅无需切割前对线性材料进行测量标记，而且节约了时间，提升了效率，切割精度达到毫米数量级。

说明书

技术领域

本发明涉及切割机床技术领域，尤其涉及一种基于PLC控制技术的线性材料定长切割机床。

背景技术

在我国的一些中小企业甚至在一些大型企业中使用手工切割和半自动切割方式还较为普遍。在机械加工过程中，线性材料切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便，但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低。半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于单件、小批量和大工件切割。其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种基于PLC控制技术的线性材料定长切割机床，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。

根据本发明的一个方面，提供一种基于PLC控制技术的线性材料定长切割机床，包括工作台以及安装在所述工作台上的送料传动装置、切割装置、PLC控制器以及触摸屏；

所述送料传动装置、切割装置、触摸屏分别于PLC控制器相连接；

所述送料传动装置包括用于接收所述PLC控制器的指令将待切割线性材料输送至切割装置；

所述送料传动装置包括设置在所述工作台上的夹具装置和丝杆传动装置，所述夹具装置用于夹住所述待切割线性材料，所述丝杆传动装置用于带动所述夹具装置夹住的待切割线性材料进行输送，所述工作台上设置有使所述夹具装置向前输送的输送孔；

所述切割装置用于接收所述PLC控制器的指令对输送过来的线性材料进行切割；

操作者从触摸屏输入待切割线性材料和长度，由PLC控制器控制送料传动装置和切割装置的运行。

在一些实施方式中，所述切割装置包括切割机、用于驱动所述切割机的旋转电机，切割机和所述旋转电机均与所述所述PLC控制器相连接，所述切割机安装在所述工作台上的左侧部位，所述切割机的旋转轴通过轴套与旋转电机的双轴相连接，所述旋转电机的双轴的另一端通过联轴器和遮光片相连接。

在一些实施方式中，所述切割装置还包括槽型光控装置，所述槽型光控装置用于控制切割机的旋转电机的切割和复位，所述槽型管控装置包括第一槽型光控件和第二槽型光控件，所述遮光片位于所述第一槽型光控件和第二槽型光控件之间，所述第一槽型光控件和第二槽型光控件均与所述PLC控制器相连接，切割机下压切割时，所述遮光片运行至所述第一槽型光控件内，切割机回升时，所述遮光片运行至所述第二槽型光控件内。

在一些实施方式中，所述丝杆传动装置包括送料电机、丝杠装置；

所述丝杠装置包括丝杠以及和所述丝杠螺纹连接的直线位移滑块，所述直线位移滑块和所述夹紧装置连接，所述丝杠的一端固定设置在轴承座上，所述轴承座安装在工作台上，所述丝杆的另一端设置有从动齿轮，所述从动齿轮啮合有主动齿轮，所述主动齿轮的一端连接有驱动主动齿轮转动的送料电机。

在一些实施方式中，还包括还包括离合控制装置，所述离合控制装置包括推拉式电磁铁、滑槽以及和所述滑槽配合设置的滑块，所述滑槽安装在所述工作台上，

所述送料电机安装在所述滑块上，所述推拉式电磁铁和所述PLC控制器连接，所述推拉式电磁铁安装在所述送料电机的一侧和所述滑块相连接，用于在所述推拉式电磁铁时使所述主动齿轮和所述从动齿轮进行分离。

在一些实施方式中，还包括加固装置，所述加固装置用于使主动齿轮和从动齿轮保持稳定的啮合关系，所述加固装置包括弹簧和固定块，所述弹簧的一端和所述滑块相连接，所述弹簧的另一端固定连接有固定块，所述固定块连接在所述工作台上。

在一些实施方式中，还包括激光对准装置，所述激光对准装置用于确定线性材料切割长度的起始点，所述激光对准装置包括“一”字型激光投射器，所述“一”字型激光投射器设置在所述切割装置的切割口处。

本发明的效果：1、采用由触摸屏和PLC控制器组成控制系统，使用前在触摸屏输入所需切割线性材料和长度，由PLC控制器控制送料电机驱动丝杆传动装置带动待切割线性材料向前运行。当待切割线性材料长度达到设定值时，即送料电机旋转的圈数到达设定值时，PLC控制器输出控制信号，驱动送料电机停止工作，同时驱动离合控制装置的推拉式电磁铁吸合，使送料电机带动的主动齿轮和丝杆传动装置进行分离，实现动力与送料系统分离，由此，避免了在不加装离合控制装置的情况下送料电机高速旋转的惯性带来切割尺寸误差；

2、由送料电机驱动主动齿轮和丝杆装置配合设置作为线性材料送料系统，由于丝杆的螺距为一毫米，送料电机每旋转一圈，送料系统向前推进一毫米，这样就可以将待切割线性材质的加工长度由丝杆所转圈数确定，即送料电机所转的圈数，实现精确控制切割长度，当电机旋转的圈数到达设定值时，PLC控制器输出控制信号，控制切割机进行切割，因此，不仅无需切割前对线性材料进行测量标记，而且节约了时间，提升了效率，切割精度达到毫米数量级。

附图说明

图1是本发明一种基于PLC控制技术的线性材料定长切割机床的结构示意图；

图2是本发明一种基于PLC控制技术的线性材料定长切割机床的另一角度的结构示意图；

图3是本发明一种基于PLC控制技术的线性材料定长切割机床中送料传动装置的结构示意图；

图4是本发明一种基于PLC控制技术的线性材料定长切割机床中送料传动装置的另一角度的结构示意图；

图5是本发明一种基于PLC控制技术的线性材料定长切割机床中送料传动装置的部分结构的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明以图1中的“上”“下”“前”“后”“左”“右”为本发明的“上”“下”“前”“后”“左”“右”，其中，X轴方向为图1中的左右方向，Y轴方向为图1的上下方向，Z轴方向为图1的前后方向。

下面结合附图说明，对本发明作进一步详细说明。

如图1-5所示，提供一种基于PLC控制技术的线性材料定长切割机床，机床1包括工作台2以及安装在工作台2上的送料传动装置、切割装置33、PLC控制器以及触摸屏4；送料传动装置、切割装置3、触摸屏4分别于PLC控制器相连接；送料传动装置包括用于接收PLC控制器的指令将待切割线性材料输送至切割装置3；送料传动装置包括设置在工作台上的夹具装置5和丝杆传动装置6，夹具装置5用于夹住待切割线性材料，丝杆传动装置6用于带动夹具装置5夹住的待切割线性材料进行输送，工作台上设置有使夹具装置5向前输送的输送孔8；切割装置3用于接收PLC控制器的指令对输送过来的线性材料进行切割,操作者从触摸屏4输入待切割线性材料和长度，由PLC控制器控制送料传动装置和切割装置3的运行。在本实施例中，PLC控制器设置在工作台2内部，触摸屏4可以通过以太网的通讯方式或其他通讯方式与PLC控制器连接。操作者可以从触摸屏4输入待切割线性材料和长度，由PLC控制器控制送料传动装置和切割装置3的运行。

在本实施例中，丝杆传动装置6包括送料电机61、丝杠装置；丝杠装置包括丝杠62以及和丝杠62螺纹连接的直线位移滑块63，直线位移滑块63和夹紧装置5连接，丝杠62的一端固定设置在轴承座64上，轴承座64安装在工作台2上，丝杆62的另一端设置有从动齿轮65，从动齿轮65啮合有主动齿轮66，主动齿轮66的一端连接有驱动主动齿轮66转动的送料电机61。在本实施例中，作为待切割线性材料送料传送装置，丝杆62的螺距为一毫米，送料电机61每旋转一圈，送料传动装置向前推进一毫米。

在本实施例中，还包括离合控制装置7，离合控制装置7还包括推拉式电磁铁71、滑槽72以及和滑槽72配合设置的滑块73，滑槽72安装在工作台2上，送料电机61安装在滑块72上方，推拉式电磁铁71和PLC控制器连接，推拉式电磁铁71安装在送料电机61的一侧和滑块72相连接，用于在推拉式电磁铁71时使主动齿轮66和从动齿轮65进行分离。由此，当送料电机旋转的圈数到达PLC控制器的设定值时，推拉式电磁铁吸合带动滑块分离电机和丝杆传动装置6的动力传动，避免电机惯性造成切割误差，保证送料长度确。

由此，采用由触摸屏4和PLC控制器组成控制系统，使用前在触摸屏4上选择材质，输入所需切割线性材料和长度。在触摸屏4上按下启动按钮，由PLC控制器控制送料电机61驱动丝杆传动装置带动待切割线性材料向前运行。当待切割线性材料长度达到设定值时，即送料电机61旋转的圈数到达设定值时，PLC控制器输出控制信号，驱动送料电机停止工作，同时驱动离合控制装置7的推拉式电磁铁71吸合，使送料电机71带动的主动齿轮66和丝杆传动装置6进行分离，实现动力与送料系统分离，由此，避免了在不加装离合控制装置的情况下送料电机高速旋转的惯性带来切割尺寸误差。在切割完成后，在触摸屏4上操作按下返回原位按钮，由PLC控制器控制送料电机会反转，回到初始位置。除此，在机床上还安装停止按钮10，停止按钮10和PLC控制器连接，遇到紧急情况时，可按紧急停止按钮10，系统立即停止工作。

在本实施例中，如图3-4所示，还包括加固装置，加固装置用于使主动齿轮66和从动齿轮65保持稳定的啮合关系，加固装置包括弹簧74和固定块75，弹簧74的一端和滑块相连接，弹簧74的另一端固定连接有固定块75，固定块75连接在工作台2上。由此，在推拉式电磁铁不得电的情况下，弹簧将滑块向上拉上去，使主动齿轮和从动齿轮相互咬合，确保实现动力传动。

在本实施例中，切割装置3包括切割机31、用于驱动切割机的旋转电机32，切割机31和旋转电机32均与PLC控制器相连接，切割机31安装在工作台2上的左侧部位，切割机31的旋转轴通过轴套与旋转电机32的双轴相连接，旋转电机的双轴的另一端通过联轴器和遮光片33相连接。

在本实施例中，如图5所示，切割装置3还包括槽型光控装置，槽型光控装置用于控制切割机的旋转电机的切割和复位，槽型管控装置包括第一槽型光控件和第二槽型光控件，遮光片33位于第一槽型光控件34和第二槽型光控件35之间，第一槽型光控件34和第二槽型光控件35均与PLC控制器相连接，切割机下压切割时，遮光片运行至第一槽型光控件34内，切割机回升时，遮光片33运行至第二槽型光控件35内。在本实施例中，在遮光片34以旋转电机的双轴的轴心为中心沿其圆周均匀分布设置，遮光片的数量为3个。

由此，切割装置3由切割机、驱动切割机的旋转电机、槽型光控限位等组成，当送料电机旋转的圈数到达设定值时，PLC控制器输出控制信号，驱动切割机旋转电机工作对线性材料进行切割，切割完毕后自动实现切割机复位，这里的槽型光控的作用是控制切割机驱动电机的切割和复位。

在本实施例中，还包括激光对准装置，激光对准装置用于确定线性材料切割长度的起始点，所述激光对准装置包括“一”字型激光投射器9，所述“一”字型激光投射器设置在所述切割装置3的切割口处。该装置的作用是确定线性材料切割长度的起始点，切割前将待切割的线性材料夹到送料装置上，一段与“一”字激光投射器9对准后夹紧夹具。

整个操作过程如下，本申请采用工作台为载体，在工作台上左侧部位安装一个切割机31，切割机31的旋转轴通过轴套与旋转电机32相连接，旋转电机的另一个轴通过联轴器与遮光片33相连接，该遮光片位于槽型光控装置中间，槽型光控装置和PLC控制器连接，当切割机下压切割完成时，此时遮光片33位于第一槽型光控件34内，则PLC控制器获取第一槽型光控件34发出指令控制切割机回升，当切割机带动遮光片回升到第二槽型光控件35内，则PLC控制器获取第二槽型光控件35发出指令控制切割机停止回升，这样切割机就完成了一个完整的切割动作。同时，送料电机采用高速直流电机，高速直流电机工作时通过传动齿轮弥合传导丝杆高速旋转从而带动夹载有待切割线性材料夹具快速移动，当到达预先设定的长度时，推拉式电磁铁71得电回缩，带动滑块向后移动，即向推拉式电磁铁的方向运动靠拢，从而实现动力分离作用，丝杆停止运转，和设置在丝杠上的直线位移滑块固定连接的线性材料夹具停止移动，切割机下压切割。

与现有技术相比，本发明的益处：本发明解决传统切割机的加工尺寸误差大、效率低的问题，使用触摸屏4和PLC控制器相结合，使用者在触摸屏4输入切割长度和材质，由送料电机驱动主动齿轮和丝杆装置配合设置作为线性材料送料系统，由于丝杆62的螺距为一毫米，送料电机每旋转一圈，送料系统向前推进一毫米，这样就可以将待切割线性材质的加工长度由丝杆所转圈数确定，即送料电机所转的圈数，实现精确控制切割长度，当电机旋转的圈数到达设定值时，PLC控制器输出控制信号，控制切割机进行切割，因此，不仅无需切割前对线性材料进行测量标记，而且节约了时间，提升了效率，切割精度达到毫米数量级；

同时采用由触摸屏4和PLC控制器组成控制系统，当待切割线性材料长度达到设定值时，即送料电机61旋转的圈数到达设定值时，PLC控制器输出控制信号，驱动送料电机停止工作，同时驱动离合控制装置的推拉式电磁铁71吸合，使送料电机带动的主动齿轮66和丝杆传动装置6进行分离，实现动力与送料系统分离，由此，避免了在不加装离合控制装置的情况下送料电机高速旋转的惯性带来切割尺寸误差。

以上所述仅是本发明的一种实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本实用发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。