一種機(jī)床振動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種機(jī)床振動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制器、觸摸屏、警報(bào)器、打印裝置、機(jī)床主機(jī)、主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)、信號(hào)采集裝置、軸承座加速度傳感器、夾具加速度傳感器、工件夾具和主軸滾動(dòng)軸承，所述的打印裝置和信號(hào)采集裝置分別與控制器連接，所述的警報(bào)器通過(guò)觸摸屏與控制器連接，所述的主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)機(jī)床主機(jī)與控制器連接，所述的工件夾具通過(guò)夾具加速度傳感器與信號(hào)采集裝置連接，所述的軸承座加速度傳感器通過(guò)主軸滾動(dòng)軸承與信號(hào)采集裝置連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠度高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種機(jī)床振動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是涉及一種機(jī)床振動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)床在加工過(guò)程中所產(chǎn)生的振動(dòng)，不僅會(huì)影響機(jī)床動(dòng)態(tài)精度和被加工零件質(zhì)量，而且還要降低生產(chǎn)效率和刀具耐用度，振動(dòng)劇烈時(shí)甚至?xí)档蜋C(jī)床使用性能，伴隨振動(dòng)所發(fā)出的噪音會(huì)影響機(jī)床工人的健康，機(jī)床振動(dòng)分為受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。在車床、銑床和磨床上，振源通過(guò)地基將振動(dòng)傳給機(jī)床，同時(shí)回轉(zhuǎn)零部件的質(zhì)量不平衡、傳動(dòng)件的制造誤差和切削振動(dòng)都會(huì)引發(fā)機(jī)床的受迫振動(dòng)。在機(jī)床上發(fā)生的自激振動(dòng)類型較多，例如有回轉(zhuǎn)主軸(或與工件、或與刀具聯(lián)系)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)或彎曲自激振動(dòng)，機(jī)床床身、立柱、橫梁等支撐件的彎曲或扭擺自激振動(dòng)，還有工作臺(tái)等移動(dòng)部件在低速運(yùn)行時(shí)所發(fā)生的張弛摩擦自激振動(dòng)(通稱爬行)等等。
[0003]機(jī)床振動(dòng)不僅造成工件的幾何形狀和尺寸誤差，而且還將在已加工表面上留下振紋，降低工件精度和表面光潔度，加劇金屬表面層的冷硬情況，振動(dòng)時(shí)刀具的耐用度也將急劇下降，甚至導(dǎo)致刀刃崩壞，這對(duì)性質(zhì)較脆的硬質(zhì)合金刀具和陶資刀具來(lái)說(shuō)尤為嚴(yán)重，機(jī)床發(fā)生振動(dòng)后，往往迫使操作工人降低切削用量，因而降低了機(jī)床的生產(chǎn)率，同時(shí)經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)受到嚴(yán)重影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠度高的機(jī)床振動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0006]一種機(jī)床振動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制器、觸摸屏、警報(bào)器、打印裝置、機(jī)床主機(jī)、主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)、信號(hào)采集裝置、軸承座加速度傳感器、夾具加速度傳感器、工件夾具和主軸滾動(dòng)軸承，所述的打印裝置和信號(hào)采集裝置分別與控制器連接，所述的警報(bào)器通過(guò)觸摸屏與控制器連接，所述的主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)機(jī)床主機(jī)與控制器連接，所述的工件夾具通過(guò)夾具加速度傳感器與信號(hào)采集裝置連接，所述的軸承座加速度傳感器通過(guò)主軸滾動(dòng)軸承與信號(hào)采集裝置連接。
[0007]所述的信號(hào)采集裝置包括依次連接的信號(hào)采集器、濾波放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述的信號(hào)采集器分別與夾具加速度傳感器和軸承座加速度傳感器連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換器與控制器連接。
[0008]所述的控制器為可編程邏輯控制器。
[0009]所述的警報(bào)器包括蜂鳴器和警報(bào)燈。。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造使用維修方便；
[0012]2、自動(dòng)化程度高，采用PLC編程控制，節(jié)省人力資源，提高工作效率；
[0013]3、柔性強(qiáng)，可通過(guò)編程改變報(bào)警變量值來(lái)適應(yīng)加工不同精度的零件的要求；
[0014]4、可靠性高，既考慮到了對(duì)主軸影響較大的自激振動(dòng)，也考慮到了外部振動(dòng)對(duì)工件夾具的影響，防止單一振動(dòng)的不確定性，提高成品合格率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1、控制器,2、觸摸屏,3、警報(bào)器,4、打印裝置,5、機(jī)床主機(jī),6、主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)，
7、信號(hào)采集裝置，8、軸承座加速度傳感器，9、夾具加速度傳感器，10、工件夾具，11、主軸滾動(dòng)軸承。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例:
[0019]如圖1所示，一種機(jī)床振動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)，包括控制器1、觸摸屏2、警報(bào)器3、打印裝置4、機(jī)床主機(jī)5、主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)6、信號(hào)采集裝置7、軸承座加速度傳感器8、夾具加速度傳感器9、工件夾具10和主軸滾動(dòng)軸承11，所述的打印裝置4和信號(hào)采集裝置7分別與控制器I連接，所述的警報(bào)器3通過(guò)觸摸屏2與控制器I連接，所述的主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)6通過(guò)機(jī)床主機(jī)5與控制器I連接，所述的工件夾具10通過(guò)夾具加速度傳感器9與信號(hào)采集裝置7連接，所述的軸承座加速度傳感器8通過(guò)主軸滾動(dòng)軸承11與信號(hào)采集裝置7連接。所述的信號(hào)采集裝置7包括依次連接的信號(hào)采集器、濾波放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述的信號(hào)采集器分別與夾具加速度傳感器9和軸承座加速度傳感器8連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換器與控制器I連接。
[0020]軸承座加速度傳感器8安裝在軸承座兩側(cè)，用以檢測(cè)主軸滾動(dòng)軸承11的振動(dòng)信號(hào)，夾具加速度傳感器9安裝在工件夾具10的兩側(cè)，用以檢測(cè)工件夾具10的振動(dòng)信號(hào)，傳感器將檢測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)通過(guò)信號(hào)采集裝置7處理后傳輸?shù)娇刂破?，所述的控制器I根據(jù)用戶編制的程序判斷監(jiān)測(cè)到的振動(dòng)量是否過(guò)大，當(dāng)控制器I判斷所檢測(cè)到的振動(dòng)量過(guò)大時(shí)，會(huì)自動(dòng)與觸摸屏2通訊，顯示是哪個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)到的振動(dòng)信號(hào)，觸摸屏2在接收到控制器I的信號(hào)后會(huì)觸發(fā)報(bào)警器3，通知用戶及時(shí)處理，同時(shí)控制器I會(huì)發(fā)出指令給機(jī)床主機(jī)5，使得主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)6停止運(yùn)轉(zhuǎn)，主軸停轉(zhuǎn)，避免廢品出現(xiàn)和不必要的經(jīng)濟(jì)損失，控制器I與打印裝置4相連，當(dāng)發(fā)生故障以后，控制器I會(huì)與打印裝置4通訊，打印出故障內(nèi)容，便于用戶分析原因及做出預(yù)防措施，避免類似情況發(fā)生。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)床振動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器(I)、觸摸屏(2)、警報(bào)器(3)、打印裝置(4)、機(jī)床主機(jī)(5)、主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)￠)、信號(hào)采集裝置(7)、軸承座加速度傳感器(8)、夾具加速度傳感器(9)、工件夾具(10)和主軸滾動(dòng)軸承(11)，所述的打印裝置(4)和信號(hào)采集裝置(7)分別與控制器(I)連接，所述的警報(bào)器(3)通過(guò)觸摸屏(2)與控制器(I)連接，所述的主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)(6)通過(guò)機(jī)床主機(jī)(5)與控制器(I)連接，所述的工件夾具(10)通過(guò)夾具加速度傳感器(9)與信號(hào)采集裝置(7)連接，所述的軸承座加速度傳感器(8)通過(guò)主軸滾動(dòng)軸承(11)與信號(hào)采集裝置(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床振動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的信號(hào)采集裝置(7)包括依次連接的信號(hào)采集器、濾波放大器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述的信號(hào)采集器分別與夾具加速度傳感器(9)和軸承座加速度傳感器(8)連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換器與控制器(I)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床振動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制器(I)為可編程邏輯控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)床振動(dòng)在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的警報(bào)器(3)包括蜂鳴器和警報(bào)燈。
【文檔編號(hào)】G05B19/05GK204128678SQ201420471749
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】萬(wàn)蕾, 王大中, 吳廬山, 高亞運(yùn), 劉前龍, 楊洋, 李燕 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)