一种用于精密加工的继电器操作面板及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种用于精密加工的继电器操作面板和控制方法，设置有集成电路板以及正面设置有模式选择旋钮开关、进给倍率选择旋钮开关、若干轴运动选择按键和若干辅助功能选择按键，还设置有手轮输入按键；继电器线圈KA1的常开/常闭触点分别与若干轴运动选择按键的公共端和若干辅助功能选择按键的公共端连接；继电器线圈KA2的常开/常闭触点分别与手轮输入按键的公共端和进给倍率选择旋钮开关的公共端连接；模式选择旋钮开关与PLC输入端相连，实现PLC获取当前运行模式后，控制继电器线圈KA1和继电器线圈KA2的常开/常闭触点的通断来切换运行模式，并通过PLC对机床进行控制。本发明专利技术具有操作方便、功能齐全、响应速度快，成本低以及适用性广的优点。

A relay operation panel for precision machining and its control method

The invention provides a relay operation panel and a control method for precision machining, which is provided with an integrated circuit board, a mode selection knob switch, a feed rate selection knob switch, a number of axle motion selection keys and a number of auxiliary function selection keys, as well as a handwheel input keys; and a relay coil KA. The normally open/normally closed contacts of 1 are connected with the common ends of several axle motion selection keys and some auxiliary function selection keys respectively; the normally open/normally closed contacts of relay coil KA2 are connected with the common ends of the handwheel input keys and the common ends of the feed rate selection knob switches respectively; the mode selection knob switches are connected with the PLC input terminals. Connecting, after the current operation mode is acquired by the PLC, the operation mode is switched by controlling the on-off of the normal/closed contacts of the relay coil KA1 and the relay coil KA2, and the machine tool is controlled by the PLC. The invention has the advantages of convenient operation, complete functions, fast response speed, low cost and wide applicability.

【技术实现步骤摘要】
一种用于精密加工的继电器操作面板及其控制方法
本专利技术涉及数控机床的控制
，更具体地说，涉及一种用于精密加工的继电器操作面板及其控制方法。
技术介绍
目前，三菱M70/M700系列、M80/M800系列和发那科0i系列的数控系统配置的操作面板的价格都不菲，导致国内绝大部分机床生产厂家的生产成本居高不下。为降低成本，机床配件商们研发出一种加密矩阵式面板来适应国内市场，该项技术最早来源于中国台湾。加密矩阵式面板的优势在于：一、用最少的I/O点(一般是32路输入/32路输出)，通过扫描矩阵方式，来达到控制数控机床操作面板的基本功能；二、使用时钟程序，对操作面板进行定时加密锁机，达到机床厂家定期回款的要求。但该加密矩阵式面板由于采用了单片机、锁存寄存器等电子元件，电路复杂，生产工艺要求高，导致操作复杂、响应速度慢，并且机床最终客户的使用环境良莠不齐，例如切削液、润滑油对线路板的腐蚀，电焊机等电源干扰，导致了面板出现使用不稳定的现象；而且用于采用了时钟电路配上了锂电池，锂电池一般的寿命在5-6年，时间到了，时钟丢失，面板就不工作了，需要返厂重入程序，增加了维护成本，耽误了生产使用。因此，研发一款稳定可靠、使用寿命长的机床操作面板很有必要。由于机床操作面板的基本使用最少都要48路输入/32路输出才能满足，若要增加系统的I/O点做点对点并行控制，需要增加系统的成本。所以对32路输入/32路输出的数控机床控制面板进行提升优化是最佳选择。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种用于精密加工的继电器操作面板及其控制方法，解决了现有加工中心矩阵加密面板的手动操作响应速度慢、使用寿命短以及集成许多控制芯片，维修困难，制作矩阵加密面板工艺复杂，成本高的问题，且具有操作方便、功能齐全、响应速度快，成本低以及适用性广的优点。为了达到上述目的，本专利技术通过下述技术方案予以实现：一种用于精密加工的继电器操作面板，其特征在于：与机床的PLC连接，继电器操作面板背面设置有集成电路板以及正面设置有若干与集成电路板连接的控制按钮；所述控制按钮包括电源开启按钮、电源关闭按钮、模式选择旋钮开关、若干倍率选择旋钮开关、急停开关按钮、若干指示灯、程序启动按钮、程序暂停按钮、若干轴运动选择按键、若干辅助功能选择按键以及若干开关功能选择按键；所述控制按钮还包括手轮输入按键；所述倍率选择旋钮开关包括进给倍率选择旋钮开关；所述模式选择旋钮开关为具有手轮模式和非手轮模式的手动模式、以及自动模式的运行模式切换开关；所述集成电路板上设置有均与PLC连接的手动自动模式切换的控制电路和手轮非手轮模式切换的控制电路；所述手动自动模式切换的控制电路包括与PLC输出端连接的继电器线圈KA1、用于手动模式输入的若干轴运动选择按键并联于公共端的手动模式并联电路，以及用于自动模式输入的若干辅助功能选择按键并联与公共端的自动模式并联电路；所述若干轴运动选择按键分别与PLC输入端连接，所述若干辅助功能选择按键分别与PLC输入端连接；所述手轮非手轮模式切换的控制电路包括与PLC输出端连接的继电器线圈KA2、用于手轮模式输入的手轮输入按键并联于公共端的手轮模式并联电路，以及用于非手轮模式输入的进给倍率选择旋钮开关并联与公共端的非手轮模式并联电路；所述手轮输入按键分别与PLC输入端连接，所述进给倍率选择旋钮开关分别与PLC输入端连接；所述继电器线圈KA1的常开/常闭触点分别与若干轴运动选择按键的公共端和若干辅助功能选择按键的公共端连接；所述继电器线圈KA2的常开/常闭触点分别与手轮输入按键的公共端和进给倍率选择旋钮开关的公共端连接；所述模式选择旋钮开关与PLC输入端相连，实现PLC获取当前运行模式后，控制继电器线圈KA1和继电器线圈KA2的常开/常闭触点的通断来切换运行模式，以操作手动模式下的轴运动选择按键、自动模式下的辅助功能选择按键、手轮输入按键或进给倍率选择旋钮开关通过PLC对机床进行控制。本专利技术集成电路板的按键、旋钮、指示灯均与PLC直接相连，并特别设置了两个继电器线圈KA1和KA2与PLC的输出点相连，继电器线圈KA1的常开/常闭触点分别控制自动模式下部分按键的公共端和手动模式下部分按键的公共端；继电器线圈KA2的常开/常闭触点分别控制手轮模式下手轮旋钮的公共端和非手轮模式下进给倍率旋钮的公共端。模式选择旋钮开关模式可分为两类：自动模式和手动模式。手动模式细分为手轮模式和非手轮模式。模式选择旋钮开关与PLC输入点相连，PLC获取当前用户运行模式后，控制继电器线圈KA1或者继电器线圈KA2的状态，从而分别切换自动模式下部分按键或者手动模式下部分按键公共端，和手轮模式下手轮旋钮或非手轮模式下进给倍率旋钮的公共端，达到同一个输入点结合不同的运行模式和不同的按钮，就有两种不同功能而且互不干涉的目的。在上述方案中，本专利技术继电器操作面板是与机床PLC直接连接的，该方式缩短了加密矩阵式面板要先通过面板单片机判断才能输出到机床PLC的环节，从而提高了机床响应的速度，也解决了加密矩阵式面板由于扫描周期的存在有时按键过快面板无反应的现象。另外，该继电器操作面板也解决了现有加工中心矩阵加密面板的手动操作响应速度慢、使用寿命短以及集成许多控制芯片，维修困难，制作矩阵加密面板工艺复杂，成本高的问题，且具有操作方便、功能齐全、响应速度快，成本低以及适用性广的优点。同时，本专利技术PLC接收到模式选择旋钮开关的输入信号，对手动模式、自动模式手轮模式和非手轮模式进行判断来控制继电器线圈KA1或者继电器线圈KA2常开/常闭触点的通断，这样就可达到轴运动选择按键、辅助功能选择按键、手轮输入按键和进给倍率选择旋钮开关输入有效性的效果。同时这种采用继电器切换公共线方式处理的方式，能大量节约系统IO点数，降低系统采购成本。而且，也可以有效防止轴运动选择按键、辅助功能选择按键、手轮输入按键和进给倍率选择旋钮开关误操作的现象，从而提高面板操作的便利性和安全性。所述控制按钮还包括用于防止他人随意修改CNC里的加工程序及刀具参数的程序保护开关；所述程序保护开关为配有钥匙的程序保护开关。该设计可以有效防止他人随意修改CNC里的加工程序及刀具参数等等，有利于所配机床或其他设备的运行安全。所述轴运动选择按键包括分别与PLC输入端X10-X19连接的X轴正向按键、X轴负向按键、Y轴正向按键、Y轴负向按键、Z轴正向按键、Z轴负向按键、第四轴正向按键、第四轴负向按键以及超程解除按键；所述X轴正向按键用于控制设备产品往X轴正方向运动；所述X轴负向按键用于控制设备产品往X轴负方向运动；所述Y轴正向按键用于控制设备产品往Y轴正方向运动，所述Y轴负向按键用于控制设备产品往Y轴负方向运动；所述Z轴正向按键用于控制设备产品往Z轴正方向运动；所述Z轴负向按键用于控制设备产品往Z轴负方向运动；所述第四轴正向按键用于控制设备产品往第四轴正方向运动；所述第四轴负向按键用于控制设备产品往第四轴负方向运动；所述超程解除按键用于控制机床在某一轴上发生超限位极限报警的解除操作。所述辅助功能选择按键包括分别与PLC输入端X10-X19连接的选择停止按键、程序再启动按键、程序单段运行按键、Z轴锁住按键、程序段跳过按键、MST辅助锁按键、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于精密加工的继电器操作面板，其特征在于：与机床的PLC连接，继电器操作面板背面设置有集成电路板以及正面设置有若干与集成电路板连接的控制按钮；所述控制按钮包括电源开启按钮、电源关闭按钮、模式选择旋钮开关、若干倍率选择旋钮开关、急停开关按钮、若干指示灯、程序启动按钮、程序暂停按钮、若干轴运动选择按键、若干辅助功能选择按键以及若干开关功能选择按键；所述控制按钮还包括手轮输入按键；所述倍率选择旋钮开关包括进给倍率选择旋钮开关；所述模式选择旋钮开关为具有手轮模式和非手轮模式的手动模式、以及自动模式的运行模式切换开关；所述集成电路板上设置有均与PLC连接的手动自动模式切换的控制电路和手轮非手轮模式切换的控制电路；所述手动自动模式切换的控制电路包括与PLC输出端连接的继电器线圈KA1、用于手动模式输入的若干轴运动选择按键并联于公共端的手动模式并联电路，以及用于自动模式输入的若干辅助功能选择按键并联与公共端的自动模式并联电路；所述若干轴运动选择按键分别与PLC输入端连接，所述若干辅助功能选择按键分别与PLC输入端连接；所述手轮非手轮模式切换的控制电路包括与PLC输出端连接的继电器线圈KA2、用于手轮模式输入的手轮输入按键并联于公共端的手轮模式并联电路，以及用于非手轮模式输入的进给倍率选择旋钮开关并联与公共端的非手轮模式并联电路；所述手轮输入按键分别与PLC输入端连接，所述进给倍率选择旋钮开关分别与PLC输入端连接；所述继电器线圈KA1的常开/常闭触点分别与若干轴运动选择按键的公共端和若干辅助功能选择按键的公共端连接；所述继电器线圈KA2的常开/常闭触点分别与手轮输入按键的公共端和进给倍率选择旋钮开关的公共端连接；所述模式选择旋钮开关与PLC输入端相连，实现PLC获取当前运行模式后，控制继电器线圈KA1和继电器线圈KA2的常开/常闭触点的通断来切换运行模式，以操作手动模式下的轴运动选择按键、自动模式下的辅助功能选择按键、手轮输入按键或进给倍率选择旋钮开关通过PLC对机床进行控制。...

【技术特征摘要】
1.一种用于精密加工的继电器操作面板，其特征在于：与机床的PLC连接，继电器操作面板背面设置有集成电路板以及正面设置有若干与集成电路板连接的控制按钮；所述控制按钮包括电源开启按钮、电源关闭按钮、模式选择旋钮开关、若干倍率选择旋钮开关、急停开关按钮、若干指示灯、程序启动按钮、程序暂停按钮、若干轴运动选择按键、若干辅助功能选择按键以及若干开关功能选择按键；所述控制按钮还包括手轮输入按键；所述倍率选择旋钮开关包括进给倍率选择旋钮开关；所述模式选择旋钮开关为具有手轮模式和非手轮模式的手动模式、以及自动模式的运行模式切换开关；所述集成电路板上设置有均与PLC连接的手动自动模式切换的控制电路和手轮非手轮模式切换的控制电路；所述手动自动模式切换的控制电路包括与PLC输出端连接的继电器线圈KA1、用于手动模式输入的若干轴运动选择按键并联于公共端的手动模式并联电路，以及用于自动模式输入的若干辅助功能选择按键并联与公共端的自动模式并联电路；所述若干轴运动选择按键分别与PLC输入端连接，所述若干辅助功能选择按键分别与PLC输入端连接；所述手轮非手轮模式切换的控制电路包括与PLC输出端连接的继电器线圈KA2、用于手轮模式输入的手轮输入按键并联于公共端的手轮模式并联电路，以及用于非手轮模式输入的进给倍率选择旋钮开关并联与公共端的非手轮模式并联电路；所述手轮输入按键分别与PLC输入端连接，所述进给倍率选择旋钮开关分别与PLC输入端连接；所述继电器线圈KA1的常开/常闭触点分别与若干轴运动选择按键的公共端和若干辅助功能选择按键的公共端连接；所述继电器线圈KA2的常开/常闭触点分别与手轮输入按键的公共端和进给倍率选择旋钮开关的公共端连接；所述模式选择旋钮开关与PLC输入端相连，实现PLC获取当前运行模式后，控制继电器线圈KA1和继电器线圈KA2的常开/常闭触点的通断来切换运行模式，以操作手动模式下的轴运动选择按键、自动模式下的辅助功能选择按键、手轮输入按键或进给倍率选择旋钮开关通过PLC对机床进行控制。2.根据权利要求1所述的用于精密加工的继电器操作面板，其特征在于：所述控制按钮还包括用于防止他人随意修改CNC里的加工程序及刀具参数的程序保护开关；所述程序保护开关为配有钥匙的程序保护开关。3.根据权利要求1所述的用于精密加工的继电器操作面板，其特征在于：所述轴运动选择按键包括分别与PLC输入端X10-X19连接的X轴正向按键、X轴负向按键、Y轴正向按键、Y轴负向按键、Z轴正向按键、Z轴负向按键、第四轴正向按键、第四轴负向按键以及超程解除按键；所述X轴正向按键用于控制设备产品往X轴正方向运动；所述X轴负向按键用于控制设备产品往X轴负方向运动；所述Y轴正向按键用于控制设备产品往Y轴正方向运动，所述Y轴负向按键用于控制设备产品往Y轴负方向运动；所述Z轴正向按键用于控制设备产品往Z轴正方向运动；所述Z轴负向按键用于控制设备产品往Z轴负方向运动；所述第四轴正向按键用于控制设备产品往第四轴正方向运动；所述第四轴负向按键用于控制设备产品往第四轴负方向运动；所述超程解除按键用于控制机床在某一轴上发生超限位极限报警的解除操作。4.根据权利要求1所述的用于精密加工的继电器操作面板，其特征在于：所述辅助功能选择按键包括分别与PLC输入端X10-X19连接的选择停止按键、程序再启动按键、程序单段运行按键、Z轴锁住按键、程序段跳过按键、MST辅助锁按键、机床空运行按键、手轮示教按键以及刀库正转按键；所述选择停止按键用于控制指令M01的开启或关闭；所述程序再启动按键用于再次启动已暂停的程序，使得机床的操作能够...

【专利技术属性】
技术研发人员：易建豪，许冠，毛卫东，
申请(专利权)人：佛山市南海中南机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44