用于機(jī)加設(shè)備上傳動(dòng)皮帶故障的監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于機(jī)加設(shè)備上傳動(dòng)皮帶故障的監(jiān)控裝置，包括信號(hào)檢測(cè)部分和轉(zhuǎn)速監(jiān)控器，其檢測(cè)部分包括在主軸皮帶輪上安裝的發(fā)信凸塊和在主軸皮帶輪外側(cè)布置的與發(fā)信凸塊對(duì)應(yīng)的感應(yīng)開(kāi)關(guān)，感應(yīng)開(kāi)關(guān)與轉(zhuǎn)速監(jiān)控器連接，轉(zhuǎn)速監(jiān)控器與設(shè)備電氣控制系統(tǒng)連接。所述的轉(zhuǎn)速監(jiān)控器包括依次連接的信號(hào)拾取電路、轉(zhuǎn)速計(jì)算電路和數(shù)值比較電路，所述的感應(yīng)開(kāi)關(guān)與信號(hào)拾取電路連接，所述的數(shù)值比較電路與設(shè)備電氣控制系統(tǒng)連接。通過(guò)主軸皮帶輪上的發(fā)信凸塊和感應(yīng)開(kāi)關(guān)對(duì)主軸的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)出的轉(zhuǎn)速信號(hào)會(huì)被發(fā)送給轉(zhuǎn)速監(jiān)控器進(jìn)行實(shí)際轉(zhuǎn)速計(jì)算。當(dāng)轉(zhuǎn)速監(jiān)控器所計(jì)算的實(shí)際轉(zhuǎn)速值低于安全設(shè)定值時(shí)，轉(zhuǎn)速監(jiān)控器輸出一個(gè)數(shù)字信號(hào)給設(shè)備電氣控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)立即自動(dòng)停止當(dāng)前的進(jìn)給加工過(guò)程。
【專利說(shuō)明】用于機(jī)加設(shè)備上傳動(dòng)皮帶故障的監(jiān)控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種用于機(jī)加設(shè)備上傳動(dòng)皮帶故障的監(jiān)控裝置，用于機(jī)加類設(shè)備在切削零件過(guò)程中防止主軸打刀的監(jiān)控技術(shù)，特別適合應(yīng)用在金屬切削機(jī)床上，用以防止因傳動(dòng)皮帶故障而造成的主軸打刀事故的發(fā)生。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬切削機(jī)床是普遍用于零件的切削加工的設(shè)備，在制造行業(yè)被廣泛使用。這類設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生一個(gè)問(wèn)題，就是在進(jìn)給切削零件的過(guò)程中出現(xiàn)皮帶打滑或疲勞斷裂這種不可事先預(yù)知故障時(shí)，主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速會(huì)大幅下降，而此時(shí)主軸和刀具仍然在繼續(xù)進(jìn)給切削零件，從而造成主軸打刀事故。主軸打刀事故會(huì)造成主軸損傷、刀具斷裂、零件報(bào)廢，甚至對(duì)操作工的人身安全也造成威脅。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種用于機(jī)加設(shè)備上傳動(dòng)皮帶故障的監(jiān)控裝置，對(duì)切削零件過(guò)程中的主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)傳動(dòng)皮帶打滑或疲勞斷裂時(shí)會(huì)主軸轉(zhuǎn)速大幅下降，控制系統(tǒng)立即停止主軸刀具的進(jìn)給加工過(guò)程，從而防止了主軸打刀事故的發(fā)生。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:本實(shí)用新型的用于機(jī)加設(shè)備上傳動(dòng)皮帶故障的監(jiān)控裝置包括信號(hào)檢測(cè)部分和轉(zhuǎn)速監(jiān)控器，其檢測(cè)部分包括在主軸皮帶輪上安裝的發(fā)信凸塊和在主軸皮帶輪外側(cè)布置的與發(fā)信凸塊對(duì)應(yīng)的感應(yīng)開(kāi)關(guān)，感應(yīng)開(kāi)關(guān)與轉(zhuǎn)速監(jiān)控器連接，轉(zhuǎn)速監(jiān)控器與設(shè)備電氣控制系統(tǒng)連接。
[0005]所述的轉(zhuǎn)速監(jiān)控器包括依次連接的信號(hào)拾取電路、轉(zhuǎn)速計(jì)算電路和數(shù)值比較電路，所述的感應(yīng)開(kāi)關(guān)與信號(hào)拾取電路連接，所述的數(shù)值比較電路與設(shè)備電氣控制系統(tǒng)連接。
[0006]所述的信號(hào)拾取電路由濾波器和穩(wěn)壓器組成，濾波器為電感電容式濾波器，穩(wěn)壓器為集成式穩(wěn)壓器；所述的轉(zhuǎn)速計(jì)算電路由計(jì)數(shù)器、單穩(wěn)觸發(fā)器、寄存器組成；數(shù)值比較電路由非門(mén)電路和加法器組成。
[0007]在主軸皮帶輪上安裝的發(fā)信凸塊的數(shù)量為4或者6個(gè)，等圓心角分布。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):在機(jī)加設(shè)備的加工過(guò)程中出現(xiàn)不可預(yù)知的傳動(dòng)皮帶打滑或疲勞斷裂時(shí)，監(jiān)控裝置發(fā)出信號(hào)給設(shè)備電氣控制系統(tǒng)，設(shè)備電氣控制系統(tǒng)立即停止當(dāng)前主軸刀具的進(jìn)給加工過(guò)程，同時(shí)給出報(bào)警信息。整個(gè)過(guò)程自動(dòng)完成，不需要操作人員的干預(yù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的機(jī)械原理示意圖。
[0010]圖2是圖1中主軸皮帶輪、發(fā)信凸塊、感應(yīng)開(kāi)關(guān)的位置關(guān)系側(cè)視圖。
[0011]圖3是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)速監(jiān)控器邏輯框圖。
[0012]圖4是本實(shí)用新型的控制原理圖。【具體實(shí)施方式】
[0013]圖1、圖2是本實(shí)用新型的機(jī)械原理示意圖:本實(shí)用新型的一種用于機(jī)加設(shè)備上傳動(dòng)皮帶故障的監(jiān)控裝置，包括信號(hào)檢測(cè)部分和轉(zhuǎn)速監(jiān)控器，在主軸皮帶輪I上安裝的發(fā)信凸塊2的數(shù)量為4或者6，等圓心角分布。在主軸皮帶輪I外側(cè)布置的與發(fā)信凸塊2對(duì)應(yīng)的感應(yīng)開(kāi)關(guān)3，感應(yīng)開(kāi)關(guān)3與轉(zhuǎn)速監(jiān)控器4連接，轉(zhuǎn)速監(jiān)控器4與設(shè)備電氣控制系統(tǒng)5連接。
[0014]圖3是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)速監(jiān)控器邏輯框圖:所述的轉(zhuǎn)速監(jiān)控器4包括依次連接的信號(hào)拾取電路、轉(zhuǎn)速計(jì)算電路和數(shù)值比較電路，所述的感應(yīng)開(kāi)關(guān)3與信號(hào)拾取電路連接，所述的數(shù)值比較電路與設(shè)備電氣控制系統(tǒng)連接。
[0015]所述的信號(hào)拾取電路由濾波器和穩(wěn)壓器組成，濾波器為電感電容式濾波器(即LC濾波器)，穩(wěn)壓器為集成式穩(wěn)壓器(如W7800集成管)。
[0016]轉(zhuǎn)速計(jì)算電路由計(jì)數(shù)器、單穩(wěn)觸發(fā)器、寄存器組成；計(jì)數(shù)器為74LS290型十進(jìn)制計(jì)數(shù)器；單穩(wěn)觸發(fā)器為由CC7555型CMOS定時(shí)器構(gòu)成的觸發(fā)器，單穩(wěn)觸發(fā)器用于計(jì)數(shù)器的定時(shí)觸發(fā)；寄存器為數(shù)碼型寄存器，用于存放運(yùn)算結(jié)果數(shù)據(jù)。
[0017]數(shù)值比較電路由非門(mén)電路和加法器組成，數(shù)值比較電路由“非”門(mén)電路和加法器組成?！胺恰遍T(mén)電路為T(mén)TL型門(mén)電路，加法器為由集成式加法芯片(如T692)構(gòu)成的全加器。
[0018]工作原理:如圖1，6是旋轉(zhuǎn)電機(jī)、7是電機(jī)皮帶輪、8是皮帶、9是加工主軸、10是刀具、11是滑臺(tái)、12是導(dǎo)軌。
[0019]在機(jī)加類設(shè)備的自動(dòng)加工進(jìn)程中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)6通過(guò)皮帶8的傳動(dòng)使主軸9和刀具10旋轉(zhuǎn)起來(lái)，同時(shí)主軸9和刀具10在滑臺(tái)11的驅(qū)動(dòng)下向前進(jìn)給進(jìn)行零件的切削加工。安裝在主軸皮帶輪I上的發(fā)信凸塊2也以同樣的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，由于發(fā)信凸塊2與安裝平面高度不同而形成凸凹面，使得感應(yīng)開(kāi)關(guān)3能夠發(fā)出0-1-0-1的數(shù)字脈沖信號(hào)傳送到轉(zhuǎn)速監(jiān)控器
4。轉(zhuǎn)速監(jiān)控器4根據(jù)所設(shè)定的參數(shù)(包括信號(hào)類型、發(fā)信凸塊數(shù)量、時(shí)基值、安全轉(zhuǎn)速設(shè)定值等)，能夠?qū)?-1-0-1的數(shù)字脈沖信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算出主軸當(dāng)前實(shí)際轉(zhuǎn)速值，并不斷的與安全轉(zhuǎn)速設(shè)定值進(jìn)行比較。
[0020]在進(jìn)給切削零件的過(guò)程中出現(xiàn)皮帶打滑或疲勞斷裂等故障時(shí)，主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速會(huì)大幅下降，主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速值會(huì)低于安全設(shè)定值，轉(zhuǎn)速監(jiān)控器4會(huì)發(fā)出“轉(zhuǎn)速低”信號(hào)給設(shè)備電氣控制系統(tǒng)5的輸入單元。
[0021]圖4是本實(shí)用新型的控制原理圖:
[0022]當(dāng)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)5接收到轉(zhuǎn)速監(jiān)控器4發(fā)出“轉(zhuǎn)速低”信號(hào)后，由控制程序進(jìn)行安全處理，立即停止當(dāng)前主軸刀具的進(jìn)給加工過(guò)程，同時(shí)給出報(bào)警信息。
[0023]當(dāng)出現(xiàn)主軸傳動(dòng)皮帶打滑或疲勞斷裂這種操作人員事先不可預(yù)知的情況時(shí)，控制系統(tǒng)能夠立即自動(dòng)停止當(dāng)前的加工進(jìn)程，從而有效的防止了由此而造成的主軸打刀事故的發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機(jī)加設(shè)備上傳動(dòng)皮帶故障的監(jiān)控裝置，包括信號(hào)檢測(cè)部分和轉(zhuǎn)速監(jiān)控器，其特征在于:檢測(cè)部分包括在主軸皮帶輪(I)上安裝的發(fā)信凸塊(2)和在主軸皮帶輪(I)外側(cè)布置的與發(fā)信凸塊(2)對(duì)應(yīng)的感應(yīng)開(kāi)關(guān)(3)，感應(yīng)開(kāi)關(guān)(3)與轉(zhuǎn)速監(jiān)控器(4)連接，轉(zhuǎn)速監(jiān)控器(4)與設(shè)備電氣控制系統(tǒng)(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)加設(shè)備上傳動(dòng)皮帶故障的監(jiān)控裝置，其特征在于--轉(zhuǎn)速監(jiān)控器(4)包括依次連接的信號(hào)拾取電路、轉(zhuǎn)速計(jì)算電路和數(shù)值比較電路，所述的感應(yīng)開(kāi)關(guān)(3 )與信號(hào)拾取電路連接，所述的數(shù)值比較電路與設(shè)備電氣控制系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于機(jī)加設(shè)備上傳動(dòng)皮帶故障的監(jiān)控裝置，其特征在于:所述的信號(hào)拾取電路由濾波器和穩(wěn)壓器組成，濾波器為電感電容式濾波器，穩(wěn)壓器為集成式穩(wěn)壓器；所述的轉(zhuǎn)速計(jì)算電路由計(jì)數(shù)器、單穩(wěn)觸發(fā)器、寄存器組成；數(shù)值比較電路由非門(mén)電路和加法器組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于機(jī)加設(shè)備上傳動(dòng)皮帶故障的監(jiān)控裝置，其特征在于:在主軸皮帶輪(I)上安裝的發(fā)信凸塊(2)的數(shù)量為4個(gè)或者6個(gè)，等圓心角分布。
【文檔編號(hào)】B23Q15/013GK203527145SQ201320584028
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】左敬飛, 魏瑋, 宋昊亮 申請(qǐng)人:東風(fēng)康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)有限公司