[實用新型]輥類表面激光毛化數控系統

有效

• 申請號: 201220470497.X
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN202886936U
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 陳培鋒;劉著新;王焄
• 申請（專利權）人: 武漢市凱瑞迪激光技術有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414;B23K26/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

技術領域

本實用新型涉及一種數控系統，具體地說的是一種輥類表面激光毛化數控系統。?

背景技術

毛化鋼板具有優良的沖壓性能和表面涂鍍性能，是汽車、家電、電子和輕工業生產中廣泛應用的重要原材料，毛化鋼板生產的關鍵技術是軋輥表面毛化，激光軋輥毛化技術是現在使用的幾種毛化技術包括噴丸毛化、電火花毛化以及電子束毛化中實用而又先進的一種毛化技術。?

激光軋輥毛化技術主要分為兩大類：一類是采用CO₂氣體激光器的CO₂激光毛化，另一類是采用固體Nd:YAG激光器的YAG激光毛化。?

毛化過程中的操作順序通常如下：工件（軋輥）安裝在數控機床的工件主軸上，被工件主軸在工件主軸電機的驅動下高速旋轉；激光器（或激光毛化頭）安裝在車床的小托板上，可以在X、Z向運動（通過控制X軸及Z軸移動實現）。毛化過程中軋輥高速旋轉，激光器沿Z向恒速移動，激光器輸出的激光在軋輥表面以一個恒升角刻蝕出沿螺旋線分布的毛化點，通過控制轉速、激光器的Z向運動速度、毛化激光脈沖頻率，就可以獲得需要的毛化點密度、粗糙度等毛化結果，完成所需要的毛化要求。?

目前，用于輥類表面激光毛化的數控系統是將通用車床數控系統進行簡單改造，使其能夠適用于激光毛化領域，但由于其并非專為激光軋輥毛化技術所投計，仍然存在操作復雜、靈活性差、維護困難、造價昂貴的問題。?

發明內容

本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提供一種操作簡?單、靈活性好、維護簡便、設備成本低的輥類表面激光毛化數控系統。?

技術方案包括安裝在數控機床上的工件主軸電機及其變頻器、高速電機及其變頻器、激光器及其電源、以及定位伺服驅動，所述定位伺服驅動器與伺服電機連接，其特征在于，還包括有人機界面、手動控制面板、通訊接口及MCU，所述人機界面、手動控制面板經通訊接口與MCU的輸入端連接，所述MCU的輸出端分別與定位伺服驅動器和工件主軸電機的變頻器、高速電機的變頻器、激光器的電源連接。?

進一步的，還包括有用于檢測高速電機及工件主軸電機轉速的編碼器，所述編碼器輸出端與MCU的輸入端連接。?

進一步的，還包括有手輪，所述手輪的輸入端經通訊接口與MCU的輸入端連接。?

所述定位伺服驅動器包括X軸伺服驅動器和Z軸伺服驅動器，所述伺服電機包括X軸伺服電機和Z軸伺服電機，所述X軸伺服驅動器連接X軸伺服電機，Z軸伺服驅動器連接Z軸伺服電機。?

人機界面（可以為觸摸顯示屏）提供可視化界面給用戶控制整個激光毛化數控系統，手動控制面板用于手動輸入控制參數，手輪用于手動對焦，手輪、人機界面及手動控制面板通過通訊接口實現與MCU的信息交互，MCU接收信號，并對信號進計算和/或比較、轉換并輸出相應的控制信號（如輸出控制信號給變頻電原控制輸出電壓的大小、輸出制信號給定位伺服驅動器控制伺服電機轉動）給工件主軸電機的變頻器、高速電機的變頻器、激光器的電源和定位伺服驅動器；所述編碼器用于采集高速電機及主軸電機電機上的轉速信號并將該信息反饋給MCU，MCU通過比較實際值與目標值，對應調整控制輸出電壓大小，使工件主軸變頻器控制的工件主軸電機、以及高速電機變頻器控制的高速電機的實際速度與預設的速度一致。?

本實用新型輥類表面激光毛化數控系統基于目前工業控制領域常用的中央處理器MCU、開發了一套專用于輥類表面激光毛化的數控?系統，該系統通過簡單輸入軋輥直徑、軋輥長度、軋輥頭起始位置、毛化點密度、毛化速度等幾個參數，即可自動完成整個毛化過程，操作簡單，適合普通操作人員學習掌握。綜上，該系統具有制造成本低、參數輸入簡單、操作方便、穩定性高、維護簡單的優點。?

附圖說明

圖1為本實用新型原理框圖。?

其中，1-觸摸顯示屏、2-手動控制面板、3-通訊接口、4-MCU、5-X軸伺服驅動器、6-?Z軸伺服驅動器、7-X軸伺服電機、8-Z軸伺服電機、9-高速電機變頻器、10-工件主軸變頻器、11-激光器電源、12-高速電機、13-工件主軸電機、14-激光器、15-編碼器、16-編碼器、17-手輪、18-X軸、19-Z軸、20-斬光盤、21-工件主軸。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步解釋說明：?