CN104858699A - 一种数控钻孔机床伺服控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控钻孔机床伺服控制系统，包括伺服电机及设置在伺服电机上的工件夹具，所述伺服电机上分别设置有启动按钮和停止按钮，所述伺服电机通过线路与控制面板电连接，接近开关与控制面板电连接，在工件夹具上设置有转速传感器，转速传感器通过线路与控制面板相连接，液压缸通过线路与控制面板相连接，在所述工件夹具上设置有扭矩传感器，扭矩传感器通过线路与控制面板相连接，在所述伺服电机一侧设置有气缸，气缸的伸缩杆与伺服电机底座相连接，通过实时检测工件的转速和扭矩，控制其在合理范围内，同时，可以根据需要及时进行调整，避免是最断裂影响使用，通过接近开关检测进刀幅度并通过控制面板进行显示，控制进刀，提高加工精度。

Description

一种数控钻孔机床伺服控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种数控钻孔机床伺服控制系统及其控制方法。

背景技术

目前国内数控数控钻孔机床没有扭矩保护功能，进口西班牙设备具有伺服扭矩控制以及保护功能。在攻丝过程中，由于钻头的老化，导致攻丝扭矩变大，经常造成丝锥断在攻丝孔里，出现次品的问题，而且浪费人工排除折断的丝锥，导致生产效率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够方便操作的数控钻孔机床伺服系统及其控制方法，能够改善现有技术存在的问题，通过实时检测工件的转速和扭矩，控制其在合理范围内，同时，可以根据需要及时进行调整，避免是最断裂影响使用，通过接近开关检测进刀幅度并通过控制面板进行显示，控制进刀，提高加工精度，操作方便，且结构简单。

本发明通过以下技术方案实现：

一种数控钻孔机床伺服控制系统，包括伺服电机及设置在伺服电机上的工件夹具，所述伺服电机上分别设置有启动按钮和停止按钮，所述伺服电机通过线路与控制面板电连接，在所述伺服电机相对的一侧设置有液压缸，所述液压缸的轴线与工件夹具的轴线在同一直线上，所述液压缸与工件夹具相对的一端设置有丝锥夹具，在所述丝锥夹具下方设置有接近开关，所述接近开关与控制面板电连接，所述液压缸通过线路与控制面板相连接，在所述工件夹具上设置有转速传感器，所述转速传感器通过线路与控制面板相连接，在所述工件夹具上设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器通过线路与控制面板相连接，在所述伺服电机一侧设置有气缸，所述气缸的伸缩杆与伺服电机底座相连接，所述气缸通过线路与控制面板相连接。

本发明通过设置于伺服电机底座相连接的气缸，通过控制面板控制气缸伸缩，调整伺服电机底座的位置，从而实现调节工件位置，在工件出现水平位置偏差时，可以方便进行调节；

本发明通过采用设置接近开关的方式，实时检测丝锥运行的距离，并将其传送到控制面板实现实时监控，能够方便控制进刀幅度，提高攻丝的精度；

本发明通过将伺服电机、接近开关、液压缸分别于控制面板相连接，能够方便集中控制，提高操作的安全性；

本发明通过在伺服电机上设置启动按钮和停止按钮，能够方便在需要时转为手动控制，提高控制的便捷性。

进一步地，为更好地实现本发明，还包括设置在伺服电机下部的底座，所述的伺服电机能够相对所述底座滑动，所述液压缸固定连接在所述底座上方。

进一步地，为更好地实现本发明，在所述底座上设置有呈T形的滑动槽，所述伺服电机下端嵌入在所述滑动槽内。

进一步地，为更好地实现本发明，所述工件夹具包括设置在伺服电机输出轴上的法兰以及通过螺栓固定在法兰上的定位凹槽，在所述定位凹槽相对的两侧分别设置有螺纹孔，在所述螺纹孔内分别贯穿设置有螺栓。

进一步地，为更好地实现本发明，在所述螺栓前端分别设置有呈内凹的限位部。

本发明还同时公开了一种数控钻孔机床伺服控制系统控制方法，包括以下步骤：

S1：安装待加工工件，并启动丝锥进行攻丝：通过转速传感器实时监测工件转速，并将转速信息发送到控制面板进行显示，通过扭矩传感器检测工件夹具所受扭矩大小，并将扭矩信息发送到控制面板；

S2：控制面板将接收到的扭矩和转速信息与预设信息相对比，在转速和扭矩超出预设范围时，向伺服电机发送控制信息，调整伺服电机转速；

S3：伺服电机接收控制面板发送的信息，并根据控制面板发送的信息调整转速，扭矩传感器和转速传感器检测调整后伺服电机的转速和工件夹具的扭矩并发送到控制面板；

S4：在步骤S2中，扭矩传感器检测到扭矩超出预设范围时，控制面板向液压缸发送控制信号，使液压缸伸缩杆收缩，带动丝锥向远离工件方向运动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明螺栓结构示意图。

其中：101—伺服电机；102—工件夹具；103—液压缸；104—丝锥夹具；105—接近开关；106—法兰；107—定位凹槽；108—螺栓；109—限位部；110—气缸。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1、2所示，一种数控钻孔机床伺服控制系统，包括伺服电机101及设置在伺服电机101上的工件夹具102，所述伺服电机101上分别设置有启动按钮和停止按钮，所述伺服电机101通过线路与控制面板电连接，在所述伺服电机101相对的一侧设置有液压缸103，所述液压缸103的轴线与工件夹具102的轴线在同一直线上，所述液压缸103与工件夹具102相对的一端设置有丝锥夹具104，在所述丝锥夹具104下方设置有接近开关105，所述接近开关105与控制面板电连接，所述转速传感器通过线路与控制面板相连接，在所述工件夹具上设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器通过线路与控制面板相连接，在所述伺服电机一侧设置有气缸110，所述气缸110的伸缩杆与伺服电机底座相连接，所述气缸110通过线路与控制面板相连接。

将工件安装在工件夹具102上，将丝锥安装在丝锥夹具104上，启动伺服电机101，伺服电机101带动工件夹具102转动，启动液压缸103，液压缸103推动丝锥夹具104向工件方向运动，进而使得安装在丝锥夹具104上的丝锥向工件方向运动，进行攻丝操作，在接近开关检测到达到预设攻丝深度时，向控制面板发出信号，工作人员可以直接在控制面板进行操作。在达到预设攻丝深度时，控制面板向伺服电机发出停止运行的信号，并使液压缸103停止运行，将液压缸103向与工件方向相反反向收缩，实现退刀，在接近开关105检测到丝锥退刀时，向控制面板发出信号，控制面板发出液压缸103停止退刀的信号，取出工件即可。本发明采用的控制面板及其控制程序，均为现有程序。

优选地，为了控制工件的转速，本实施例中，在所述工件夹具102上设置有转速传感器，所述转速传感器通过线路与控制面板相连接。通过转速传感器将工件的转速信息及时发送到控制面板，由控制面板向伺服电机发送信号，调整伺服电机转速，以防止转速影响加工质量。

优选地，在所述工件夹具上设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器通过线路与控制面板相连接。

优选地，本实施例中，所述工件夹具102包括设置在伺服电机101输出轴上的法兰106以及通过螺栓固定在法兰106上的定位凹槽107，在所述定位凹槽107相对的两侧分别设置有螺纹孔，在所述螺纹孔内分别贯穿设置有螺栓108。在安装工件时，将其置于定位凹槽107内，旋紧螺栓108使工件固定即可。

为了使工件能够更加稳固，本实施例中，优选地，在所述螺栓108前端分别设置有呈内凹的限位部109。通过设置向螺栓108内侧凹陷的限位部109，将工件固定在该限位部内，能够使工件更加稳固。

实施例2：

本发明还同时公开了一种数控钻孔机床伺服控制系统控制方法，包括以下步骤：

S1：安装待加工工件，并启动丝锥进行攻丝：通过转速传感器实时监测工件转速，并将转速信息发送到控制面板进行显示，通过扭矩传感器检测工件夹具所受扭矩大小，并将扭矩信息发送到控制面板；

S2：控制面板将接收到的扭矩和转速信息与预设信息相对比，在转速和扭矩超出预设范围时，向伺服电机发送控制信息，调整伺服电机转速；

S3：伺服电机接收控制面板发送的信息，并根据控制面板发送的信息调整转速，扭矩传感器和转速传感器检测调整后伺服电机的转速和工件夹具的扭矩并发送到控制面板；

S4：在步骤S2中，扭矩传感器检测到扭矩超出预设范围时，控制面板向液压缸发送控制信号，使液压缸伸缩杆收缩，带动丝锥向远离工件方向运动。

本发明通过接近开关实时检测攻丝进度，并通过控制面板进行控制和显示，实时了解攻丝进度，控制攻丝深度。通过实时检测工件扭矩和转速，方便实时调整，同时，避免扭矩过大造成丝锥断裂的现象。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种数控钻孔机床伺服控制系统，其特征在于：包括伺服电机及设置在伺服电机上的工件夹具，所述伺服电机上分别设置有启动按钮和停止按钮，所述伺服电机通过线路与控制面板电连接，在所述伺服电机相对的一侧设置有液压缸，所述液压缸的轴线与工件夹具的轴线在同一直线上，所述液压缸与工件夹具相对的一端设置有丝锥夹具，在所述丝锥夹具下方设置有接近开关，所述接近开关与控制面板电连接，在所述工件夹具上设置有转速传感器，所述转速传感器通过线路与控制面板相连接，所述液压缸通过线路与控制面板相连接，在所述工件夹具上设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器通过线路与控制面板相连接，在所述伺服电机一侧设置有气缸，所述气缸的伸缩杆与伺服电机底座相连接，所述气缸通过线路与控制面板相连接。

2.根据权利要求1所述的一种数控钻孔机床伺服控制系统，其特征在于：还包括设置在伺服电机下部的底座，所述的伺服电机能够相对所述底座滑动，所述液压缸固定连接在所述底座上方。

3.根据权利要求1所述的一种数控钻孔机床伺服控制系统，其特征在于：在所述底座上设置有呈T形的滑动槽，所述伺服电机下端嵌入在所述滑动槽内。

4.根据权利要求1所述的一种数控钻孔机床伺服控制系统，其特征在于：所述工件夹具包括设置在伺服电机输出轴上的法兰以及通过螺栓固定在法兰上的定位凹槽，在所述定位凹槽相对的两侧分别设置有螺纹孔，在所述螺纹孔内贯分别穿设置有螺栓。

5.根据权利要求4所述的一种数控钻孔机床伺服控制系统，其特征在于：在所述螺栓前端分别设置有呈内凹的限位部。

6.一种数控钻孔机床伺服控制系统控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：安装待加工工件，并启动丝锥进行攻丝：通过转速传感器实时监测工件转速，并将转速信息发送到控制面板进行显示，通过扭矩传感器检测工件夹具所受扭矩大小，并将扭矩信息发送到控制面板；

S2：控制面板将接收到的扭矩和转速信息与预设信息相对比，在转速和扭矩超出预设范围时，向伺服电机发送控制信息，调整伺服电机转速；

S3：伺服电机接收控制面板发送的信息，并根据控制面板发送的信息调整转速，扭矩传感器和转速传感器检测调整后伺服电机的转速和工件夹具的扭矩并发送到控制面板；

S4：在步骤S2中，扭矩传感器检测到扭矩超出预设范围时，控制面板向液压缸发送控制信号，使液压缸伸缩杆收缩，带动丝锥向远离工件方向运动。