[实用新型]一种一体化数控系统及一体化数控机床

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种一体化数控系统及一体化数控机床。 

背景技术

目前，在机床或自动化设备系统中，如图1所示，包括CNC(Computernumerical control，计算机数字控制机床)运动控制器和伺服控制器，所述CNC运动控制器连接I/O(input/output，输入输出端口)设备、变频控制器和光栅尺，变频控制器控制变频电机运动，其中第二电源为CNC运动控制器供电，伺服控制器连接驱动单元，并通过驱动单元控制伺服电机，伺服控制器通过编码器接收伺服电机信息，第一电源为驱动单元及伺服控制器供电。 

本实用新型的发明人经过研究发现现有的机床中需要几个进给轴，就需要几个伺服控制器，伺服控制器与伺服电机是一一对应的，这时CNC运动控制器就需要输出几路运动控制信号。CNC运动控制器与伺服驱动控制器之间的运动控制信号传输需要使用速度模拟信号线或脉冲信号线，这种传输导致信号干扰大、可靠性弱、有时延以及同步效果不好等问题，伺服周期50us以下或者多轴联动控制很难实现，如果用光纤传输或总线传输则成本很高。 

实用新型内容

为了解决现有技术中CNC运动控制器与伺服驱动控制器之间的运动控制信号需要用速度模拟信号线或脉冲信号线传输导致信号干扰大以及同步效果不好的问题，提供一种一体化数控系统。 

本实用新型提供一种一体化数控系统，包括对电磁辐射源起屏蔽作用的壳体，所述壳体内设有电源模块、控制模块、驱动模块、显示模块和I/O模块； 

所述电源模块为所述控制模块和所述驱动模块提供电源； 

所述控制模块和所述驱动模块、I/O模块、以及显示模块相连接，用于通过I/O模块接收外部I/O设备发送的控制信息；并根据所述控制信息向所述驱动模块发送控制电机运动的控制信号；所述控制模块还用于采集当前电机位置信息和当前工作台位置信息，对所述当前电机位置信息和当前工作台位置信息进行相应处理成为适合显示屏显示的显示信息，将显示信息发送给显示模块进行显示； 

所述驱动模块，用于与外部电动机相连，接收控制模块发送的控制信号驱动电动机按照控制信号的指示运动； 

所述I/O模块，用于接收外部I/O设备发送的控制信息，将所述控制信息发送给控制模块处理； 

所述显示模块接收所述控制模块发送的显示信息并进行显示。 

所述控制模块包括双核数据处理与运动控制模块和伺服控制与I/O模块，所述双核数据处理与运动控制模块和所述伺服控制与I/O模块集成在一块控制板上。 

所述伺服控制与I/O模块用于接收外部I/O设备发送的控制信息；并根据所述控制信息向所述驱动模块发送控制电动机运动的控制信号；所述控制模块还用于采集当前电机位置信息和当前工作台位置信息。 

所述伺服控制与I/O模块通过编码器和光栅尺采集当前电机位置信息和当前工作台位置信息。 

所述双核数据处理与运动控制模块对所述当前电机位置信息和当前工作台位置信息进行相应处理成为适合显示屏显示的显示信息，将显示信息发送给显示模块进行显示。 

所述双核数据处理与运动控制模块的外部连接设备包括通信接口RS232、键盘输入、LCD、SD卡以及U盘接口。 

所述驱动模块包括IGBT驱动芯片和IGBT模块，所述IGBT驱动芯片和所述IGBT模块分别与所述电源模块相连，所述IGBT驱动芯片用于接收所述伺服控制与I/O模块的伺服信号控制所述IGBT模块为电机供电。 

所述驱动模块还包括光耦，所述光耦输入端连接伺服控制与I/O模块，输出端连接IGBT模块。 

一体化数控机床，包括上述的一体化数控系统、与所述一体化控制系统相连的至少一个主轴电机、与所述一体化控制系统相连的至少一个伺服电机以及与伺服电机相连的编码器。 

还包括与控制模块相连的光栅尺、I/O设备和手轮，控制模块通过编码器和光栅尺采集当前电机位置信息和当前工作台位置信息、与I/O设备接收或发送控制信号 

本实用新型提供一种一体化数控系统及一体化数控机床，通过将电源模块、控制模块、驱动模块、显示模块和I/O模块集成在一个装置内，缩短了控制环节，避免了环境干扰，减少了信号传输带来的时间消耗和信号失真，减少了信号转换成本和信号传输成本，同时布局紧促，连接简单，制造方便，可靠性高，成本低。 

附图说明