高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置制造方法
高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速计数模块和光栅尺的'r高精度加工装置，包括转台、PLC、第一高速计数单p元和第二高速计数单元，所述转台上设置有工作L台，所述工作台上设置有光栅尺，所述光栅尺与所述第二高速计数单元连接，所述工作台与进给电机连接，所述进给电机与第一变频器连接，所述第一变频器与所述第二高速计数单元连接，所述转台分别与旋转电机和第一高速计数单元连接，所述旋转电机与第二变频器连接，所述第二变频器与所述第二高速计数单元连接。本发明的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，只要确定了PLC的程序扫描周期，调节系统的进给速度，就可以实现高精度的位移控制；把光栅尺和高速计速模块相结合可以满足零件的高精度加工要求。
【专利说明】高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械加工【技术领域】，具体涉及一种高速计数模块和光栅尺的高精度加 工装置。
【背景技术】
[0002] 高速计数模块作为可编程控制器（PLC)的一个单元，可以对高频脉冲进行记录， 其计数的方式有线性、环形、门控等模式。它将记录的脉冲个数送入PLC存储单元相应的DM 数据区中，经过逻辑运算将结果输出到指定的1R区中的专用通道。将其和光栅尺配合， 可以实现高精度的位移控制。但实践中发现，由于光栅尺原点信号的脉冲过窄，PLC无法准 确捕捉到，因而直接影响了高速计数模块的准确计数，从而难以保证产品的精度。
【发明内容】
[0003] 本发明克服了现有技术的不足，提供一种高精度加工的髙速计数模块和光栅尺的 高精度加工装置。
[0004] 考虑到现有技术的上述问题，根据本发明的一个方面，为解决上述的技术问题，本 发明采用以下技术方案： 一种高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，包括转台、PLC、第一高速计数单元和 第二高速计数单元，所述转台上设置有工作台，所述工作台上设置有光栅尺，所述光栅尺与 所述第二高速计数单元连接，所述工作台与进给电机连接，所述进给电机与第一变频器连 接，所述第一变频器与所述第二高速计数单元连接，所述转台分别与旋转电机和第一高速 计数单元连接，所述旋转电机与第二变频器连接，所述第二变频器与所述第二高速计数单 元连接。
[0005] 为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是： 根据本发明的一个实施例，所述PLC与所述第一高速计数单元连接，所述第一高速计 数单兀和所述％一尚速计数单元连接。
[0006] 根据本发明的一个实施例，还包括人机界面触摸屏，所述人机界面触摸屏与所述 PLC连接。
[0007]根据本发明的一个实施例，还包括辅助机床，所述辅助机床与所述PLC连接。
[0008] 根据本发明的一个实施例，所述plc为C200-HECPU42E。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述第一高速计数单元为CT〇2l。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述第二高速计数单元为CT021。
[0011] 根据本发明的一个实施例，所述光栅尺与所述第二高速计数单元之间设置有单片 机。
[0012] 本发明还可以是： 根据本发明的一个实施例，所述单片机还与所述PLC连接。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果之一是： 本f明的尚速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，只要确定了 PLC的程序扫描周 期，调节系统的进给速度，就可以实现高精度的位移控制；把光栅尺和高速计速模块相结 合可以满足零件的高精度加工要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅 是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的 情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
[0015]图1示出了根据本发明一个实施例的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置 的原理示意图。
[0016]图2示出了根据本发明另一个实施例的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装 置的原理示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0018] 实施例1 图1示出了根据本发明一个实施例的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置的原 理示意图。如图1所示的一种高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，包括转台101、 PLC102、第一高速计数单元103和第二高速计数单元104,所述转台1〇1上设置有工作台 1〇5,所述工作台1〇 5上设置有光栅尺106,所述光栅尺106与所述第二高速计数单元104连 接，所述工作台1〇5与进给电机1〇 7连接，所述进给电机107与第一变频器1〇8连接，所述第 一变频器108与所述第二高速计数单元104连接，所述转台101分别与旋转电机1〇 9和第 一高速计数单元103连接，所述旋转电机109与第二变频器110连接，所述第二变频器110 与所述第二高速计数单元104连接。
[0019] 所述PLC102与所述第一高速计数单元103连接，所述第一高速计数单元1〇3和所 述第二高速计数单元104连接。
[0020] 还包括人机界面触摸屏111,所述人机界面触摸屏111与所述PLC102连接。
[0021] 还包括辅助机床112,所述辅助机床112与所述PLC102连接。
[0022] 所述 PLC102 为 C200-HECPU42E。
[0023] 所述第一高速计数单元103为CT021。
[0024] 所述第二高速计数单元104为CT021。
[0025] 实施例2 图2示出了根据本发明另一个实施例的高速计数模块和光栅尺的尚精度加工装置的 原理示意图。如图2所示，所述光栅尺206与所述第二高速计数单元2〇4之间设置有单片 机 213。
[0026] 所述单片机213还与所述PLC2〇2连接。
[0027] 光电池获得的信号经处理变成一个很窄的脉冲。由于光栅尺206的零点信号对应 的脉冲过窄，经常会出现高速计数模块捕捉不到零点刻线信号的现象，也就无法进行加工。 为此，在光栅尺206和第二高速计数单元204之间增加了一个专门用来捕捉零点刻线信号 的单片机213,单片，213在接收到零点信号的脉冲后将其拉宽，使之正好大于PLC202对应 的一个扫描周期，这样，在PLC202的一个新的扫描周期开始，就可以刚好接收到零点刻线 信号，而且脉冲越短，定位也就越准，当然这些和进给速度也有很大关系。
[0028] 实施例3 在自动方式下，先由PLC控制变频器正转，变频电机通过丝杠带动机床立柱低速进给， 此时光删尺连续发出位置信号，第二高速计数单元需要先找到光栅尺的零点，并以零点作 为加工的基准点；找到零点后，控制变频器高速进给，此时PLC不断通过第二高速计数单元 接收来自光栅尺的位置信号，当立柱到达加工位置后，PLC控制变频器以低速进给，同时开 始加工。为保证加工的节拍和精度，整个加工分三次工进、二次光整。加工完成后，PLC发 出指令，机床立柱退回，自动下料、上料、进入第二次循环。
[0029] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
[0030] 尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解， 本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申 请公开的原则范围和精神之内。
【权利要求】
1. 一种高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于，包括转台、PLC、第一高 速计数单元和第二高速计数单元，所述转台上设置有工作台，所述工作台上设置有光栅尺， 所述光栅尺与所述第二高速计数单元连接，所述工作台与进给电机连接，所述进给电机与 第一变频器连接，所述第一变频器与所述第二高速计数单元连接，所述转台分别与旋转电 机和第一高速计数单元连接，所述旋转电机与第二变频器连接，所述第二变频器与所述第 二高速计数单元连接。
2. 根据权利要求1所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于，所 述PLC与所述第一高速计数单元连接，所述第一高速计数单元和所述第二高速计数单元连 接。
3. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的_精度加工装置，其特征在于， 还包括人机界面触摸屏，所述人机界面触摸屏与所述 PLC连接。
4. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于， 还包括辅助机床，所述辅助机床与所述PLC连接。
5. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于， 所述 PLC 为 C200-HECPU42E。
6. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于， 所述第一高速计数单元为CT〇2l。 _
7. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于， 所述第二高速计数单元为CT〇2l。 _
8. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于， 所述光栅尺与所述第二高速计数单元之间设置有单片机。
9. 根据权利要求8所述的高速计数模块和光栅尺的尚精度加工装置，其特征在于，所 述单片机还与所述PLC连接。
【文档编号】G05B19/414GK104216337SQ201310211065
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】黄映涵 申请人:黄映涵
【专利摘要】本发明公开了一种高速计数模块和光栅尺的'r高精度加工装置，包括转台、PLC、第一高速计数单p元和第二高速计数单元，所述转台上设置有工作L台，所述工作台上设置有光栅尺，所述光栅尺与所述第二高速计数单元连接，所述工作台与进给电机连接，所述进给电机与第一变频器连接，所述第一变频器与所述第二高速计数单元连接，所述转台分别与旋转电机和第一高速计数单元连接，所述旋转电机与第二变频器连接，所述第二变频器与所述第二高速计数单元连接。本发明的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，只要确定了PLC的程序扫描周期，调节系统的进给速度，就可以实现高精度的位移控制；把光栅尺和高速计速模块相结合可以满足零件的高精度加工要求。
【专利说明】高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械加工【技术领域】，具体涉及一种高速计数模块和光栅尺的高精度加 工装置。
【背景技术】
[0002] 高速计数模块作为可编程控制器（PLC)的一个单元，可以对高频脉冲进行记录， 其计数的方式有线性、环形、门控等模式。它将记录的脉冲个数送入PLC存储单元相应的DM 数据区中，经过逻辑运算将结果输出到指定的1R区中的专用通道。将其和光栅尺配合， 可以实现高精度的位移控制。但实践中发现，由于光栅尺原点信号的脉冲过窄，PLC无法准 确捕捉到，因而直接影响了高速计数模块的准确计数，从而难以保证产品的精度。
【发明内容】
[0003] 本发明克服了现有技术的不足，提供一种高精度加工的髙速计数模块和光栅尺的 高精度加工装置。
[0004] 考虑到现有技术的上述问题，根据本发明的一个方面，为解决上述的技术问题，本 发明采用以下技术方案： 一种高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，包括转台、PLC、第一高速计数单元和 第二高速计数单元，所述转台上设置有工作台，所述工作台上设置有光栅尺，所述光栅尺与 所述第二高速计数单元连接，所述工作台与进给电机连接，所述进给电机与第一变频器连 接，所述第一变频器与所述第二高速计数单元连接，所述转台分别与旋转电机和第一高速 计数单元连接，所述旋转电机与第二变频器连接，所述第二变频器与所述第二高速计数单 元连接。
[0005] 为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是： 根据本发明的一个实施例，所述PLC与所述第一高速计数单元连接，所述第一高速计 数单兀和所述％一尚速计数单元连接。
[0006] 根据本发明的一个实施例，还包括人机界面触摸屏，所述人机界面触摸屏与所述 PLC连接。
[0007]根据本发明的一个实施例，还包括辅助机床，所述辅助机床与所述PLC连接。
[0008] 根据本发明的一个实施例，所述plc为C200-HECPU42E。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述第一高速计数单元为CT〇2l。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述第二高速计数单元为CT021。
[0011] 根据本发明的一个实施例，所述光栅尺与所述第二高速计数单元之间设置有单片 机。
[0012] 本发明还可以是： 根据本发明的一个实施例，所述单片机还与所述PLC连接。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果之一是： 本f明的尚速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，只要确定了 PLC的程序扫描周 期，调节系统的进给速度，就可以实现高精度的位移控制；把光栅尺和高速计速模块相结 合可以满足零件的高精度加工要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚的说明本申请文件实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅 是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的 情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
[0015]图1示出了根据本发明一个实施例的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置 的原理示意图。
[0016]图2示出了根据本发明另一个实施例的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装 置的原理示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0018] 实施例1 图1示出了根据本发明一个实施例的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置的原 理示意图。如图1所示的一种高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，包括转台101、 PLC102、第一高速计数单元103和第二高速计数单元104,所述转台1〇1上设置有工作台 1〇5,所述工作台1〇 5上设置有光栅尺106,所述光栅尺106与所述第二高速计数单元104连 接，所述工作台1〇5与进给电机1〇 7连接，所述进给电机107与第一变频器1〇8连接，所述第 一变频器108与所述第二高速计数单元104连接，所述转台101分别与旋转电机1〇 9和第 一高速计数单元103连接，所述旋转电机109与第二变频器110连接，所述第二变频器110 与所述第二高速计数单元104连接。
[0019] 所述PLC102与所述第一高速计数单元103连接，所述第一高速计数单元1〇3和所 述第二高速计数单元104连接。
[0020] 还包括人机界面触摸屏111,所述人机界面触摸屏111与所述PLC102连接。
[0021] 还包括辅助机床112,所述辅助机床112与所述PLC102连接。
[0022] 所述 PLC102 为 C200-HECPU42E。
[0023] 所述第一高速计数单元103为CT021。
[0024] 所述第二高速计数单元104为CT021。
[0025] 实施例2 图2示出了根据本发明另一个实施例的高速计数模块和光栅尺的尚精度加工装置的 原理示意图。如图2所示，所述光栅尺206与所述第二高速计数单元2〇4之间设置有单片 机 213。
[0026] 所述单片机213还与所述PLC2〇2连接。
[0027] 光电池获得的信号经处理变成一个很窄的脉冲。由于光栅尺206的零点信号对应 的脉冲过窄，经常会出现高速计数模块捕捉不到零点刻线信号的现象，也就无法进行加工。 为此，在光栅尺206和第二高速计数单元204之间增加了一个专门用来捕捉零点刻线信号 的单片机213,单片，213在接收到零点信号的脉冲后将其拉宽，使之正好大于PLC202对应 的一个扫描周期，这样，在PLC202的一个新的扫描周期开始，就可以刚好接收到零点刻线 信号，而且脉冲越短，定位也就越准，当然这些和进给速度也有很大关系。
[0028] 实施例3 在自动方式下，先由PLC控制变频器正转，变频电机通过丝杠带动机床立柱低速进给， 此时光删尺连续发出位置信号，第二高速计数单元需要先找到光栅尺的零点，并以零点作 为加工的基准点；找到零点后，控制变频器高速进给，此时PLC不断通过第二高速计数单元 接收来自光栅尺的位置信号，当立柱到达加工位置后，PLC控制变频器以低速进给，同时开 始加工。为保证加工的节拍和精度，整个加工分三次工进、二次光整。加工完成后，PLC发 出指令，机床立柱退回，自动下料、上料、进入第二次循环。
[0029] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它 实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
[0030] 尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解， 本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申 请公开的原则范围和精神之内。
【权利要求】
1. 一种高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于，包括转台、PLC、第一高 速计数单元和第二高速计数单元，所述转台上设置有工作台，所述工作台上设置有光栅尺， 所述光栅尺与所述第二高速计数单元连接，所述工作台与进给电机连接，所述进给电机与 第一变频器连接，所述第一变频器与所述第二高速计数单元连接，所述转台分别与旋转电 机和第一高速计数单元连接，所述旋转电机与第二变频器连接，所述第二变频器与所述第 二高速计数单元连接。
2. 根据权利要求1所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于，所 述PLC与所述第一高速计数单元连接，所述第一高速计数单元和所述第二高速计数单元连 接。
3. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的_精度加工装置，其特征在于， 还包括人机界面触摸屏，所述人机界面触摸屏与所述 PLC连接。
4. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于， 还包括辅助机床，所述辅助机床与所述PLC连接。
5. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于， 所述 PLC 为 C200-HECPU42E。
6. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于， 所述第一高速计数单元为CT〇2l。 _
7. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于， 所述第二高速计数单元为CT〇2l。 _
8. 根据权利要求1或2所述的高速计数模块和光栅尺的高精度加工装置，其特征在于， 所述光栅尺与所述第二高速计数单元之间设置有单片机。
9. 根据权利要求8所述的高速计数模块和光栅尺的尚精度加工装置，其特征在于，所 述单片机还与所述PLC连接。
【文档编号】G05B19/414GK104216337SQ201310211065
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】黄映涵 申请人:黄映涵
最新回复(0)