CN107367352B - 一种砂轮平衡检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂轮平衡检测装置，包括机架、滑动连接于机架上的砂轮架、转动连接于砂轮架的砂轮、控制砂轮转动的砂轮电机以及控制砂轮架移动的伺服电机，所述砂轮架安装有平衡检测装置，所述平衡检测装置连接有控制模块，所述控制模块的输出端与伺服电机的输入端相连接，所述控制模块的输出端还连接有第一指示灯。本发明的一种砂轮平衡检测装置，以快速知晓砂轮达到转速平衡，避免多余的等待时间，提高生产效率。

Description

一种砂轮平衡检测装置

技术领域

本发明涉及磨床技术领域，更具体地说，它涉及一种砂轮平衡检测装置。

背景技术

砂轮是磨削加工中最主要的一类模具。砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体，使用时高速旋转，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。砂轮在制造过程的时候，由于砂轮颗粒并不是分布得绝对均匀，导致成型后的砂轮有些地方轻，有些地方重，造成成型后的砂轮出现不平衡的问题，因此在将砂轮装入磨床上时，需先将砂轮做好静平衡，以避免砂轮在高速旋转时产生振动。

当安装在磨床的砂轮架上的砂轮从启动至转速平衡过程中，砂轮会一直产生不同幅度的振动，无形中增加了轴承及主轴等机件的符合与磨耗，若此时砂轮对工件进行磨削，砂轮无法获得稳定的磨削，因此容易产生研磨振浪、工件烧焦裂损、加工面粗度不良等异常现象，提高了工件的不良率；除此之外机件的寿命（如轴承与主轴）势必减短，增加更新或维修的费用。因此每次砂轮启动后都需要花费漫长的等待时间，来等待砂轮转速平衡，而对于新手甚至是老手来说，都无法准确地判断出砂轮何时达到转速平衡，所以会多等一段时间以确保砂轮达到转速平衡，通过这种方式确保砂轮达到转速平衡，会浪费过长的等待时间，降低工件的加工效率。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种砂轮平衡检测装置，以快速知晓砂轮达到转速平衡，避免多余的等待时间，提高生产效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种砂轮平衡检测装置，包括机架、滑动连接于机架上的砂轮架、转动连接于砂轮架的砂轮、控制砂轮转动的砂轮电机以及控制砂轮架移动的伺服电机，所述砂轮架安装有平衡检测装置，所述平衡检测装置连接有控制模块，所述控制模块的输出端与伺服电机的输入端相连接，所述控制模块的输出端还连接有第一指示灯。

通过采用上述技术方案，当启动砂轮电机，砂轮被带动开始旋转，且转速持续上升，直至平衡状态，在此过程中砂轮会持续产生不同幅度的振动，期间安装在砂轮架上的平衡检测装置实时检测砂轮产生的振动，并向控制模块发送振动检测信号，控制模块内存储有一个安全范围值，当平衡检测装置发送的振动检测信号大于安全范围值时，则控制模块根据该振动检测信号控制伺服电机关闭，使得砂轮架无法向工件移动；当平衡检测装置发送的振动检测信号在安全范围值内时，则控制模块根据该振动检测信号控制伺服电机启动，并使得可以控制砂轮架向工件移动设定的加工距离，从而对工件进行磨削，以避免砂轮产生的振动影响工件的加工质量，且避免连接砂轮的轴承等机件寿命减短，而增加维修费用；同时当平衡检测装置发送的振动检测信号在安全范围值内时，控制模块还会控制第一指示灯亮起，从而使得操作者在第一时间知晓砂轮达到转速平衡，可以开始进行加工，避免了不必要的等待时间，提高了加工效率。

本发明进一步设置为：所述平衡检测装置为BH-6513型号的振动传感器。

本发明进一步设置为：所述平衡检测装置通过设置有磁性体固定于砂轮架边侧，且靠近砂轮的一端。

通过采用上述技术方案，通过磁性体将平衡检测装置固定在砂轮架边侧，以便于平衡检测装置的拆装。

本发明进一步设置为：所述平衡检测装置通过设置有卡接件固定于砂轮架边侧，且靠近砂轮的一端，所述砂轮架开设有与卡接件相配合的卡槽。

通过采用上述技术方案，将平衡检测装置固定在卡接件上，然后将卡接件可拆卸地卡接在砂轮架开设的卡槽内，以便于平衡检测装置的拆装，且不会自身产生晃动，避免对检测结果产生影响。

本发明进一步设置为：所述砂轮电机与控制模块相连接，所述控制模块还连接有计时器，所述控制模块的输出端连接有第二指示灯。

通过采用上述技术方案，当达到预定时间后砂轮还是没有达到转速平衡，则判断为砂轮没有做好静平衡或其他因素，需要关闭砂轮电机进行排查故障因素；在砂轮电机启动的同时，控制模块启动计时器开始计时，控制模块内存储有预定时间，当计时器计时达到预定时间后，则控制模块控制第二指示灯点亮，从而使得操作者第一时间知晓该砂轮存在问题，需关闭砂轮电机进行故障排查或对砂轮重新做静平衡，以减少不必要的等待，提高生产效率。

本发明进一步设置为：所述砂轮电机连接有反接制动控制电路。

通过采用上述技术方案，高速旋转的砂轮从关闭电源至静止或可碰触的安全转速需要等待很长一段时间，而这会使得浪费很长一段时间；反接制动控制电路在砂轮电机上装有速度继电器，当砂轮电机切断正常运转电源的同时改变砂轮电机定子绕组的电源相序，使之有反转趋势而产生较大的制动力矩，且当砂轮电机的转速接近零时，速度继电器的常开触点开关立即切断反转制动电源，避免砂轮电机反转，从而加快了砂轮停止的时间，提高了维修检查的效率。

本发明进一步设置为：所述控制模块为PLC控制器。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，在砂轮电机启动过程中，平衡检测装置实时检测砂轮产生的振动，并向控制模块发送振动检测信号，当振动检测信号大于安全范围值时，则控制模块控制伺服电机关闭，使得砂轮架无法向工件给进；当振动检测信号在安全范围值内时，则控制模块控制伺服电机启动，并可控制砂轮架向工件给进设定的加工距离，从而对工件进行磨削，以避免砂轮产生的振动影响工件的加工质量，且避免连接砂轮的轴承等机件寿命减短，而增加维修费用；

其二，当平衡检测装置发送的振动检测信号在安全范围值内时，控制模块还会控制第一指示灯亮起，从而使得操作者在第一时间知晓砂轮已达到转速平衡，可以开始向工件方向给进，从而对工件进行磨削加工，避免了不必要的等待时间，提高了加工效率；

其三，在砂轮电机启动的同时，控制模块启动计时器开始计时，且当计时器计时达到预定时间后，则控制模块控制第二指示灯点亮，从而使得操作者第一时间知晓该砂轮存在问题，需关闭砂轮电机进行故障排查或对砂轮重新做静平衡，以减少不必要的等待，提高生产效率；

其四，砂轮电机连接反接制动控制电路，使得当砂轮电机切断正常运转电源的同时改变砂轮电机定子绕组的电源相序，使之有反转趋势而产生较大的制动力矩，且在砂轮电机的转速接近零时，速度继电器的常开触点开关立即切断反转制动电源，避免砂轮电机反转，从而加快了砂轮停止的时间，提高了维修检查的效率。

附图说明

图1为本实施例一的结构示意图一，显示了整体的连接结构；

图2为图1的A部局部放大示意图，显示了磁性体与平衡检测装置的连接结构；

图3为本实施例一的结构示意图二，显示了丝杆与砂轮架的连接结构；

图4为本实施例一的剖视图，显示了砂轮电机与砂轮的连接结构；

图5为本实施例一的系统框图；

图6为反接制动控制电路的电路图；

图7为本实施例二的结构示意图；

图8为图7的B部局部放大示意图，显示了卡槽、卡接件和橡胶塞的连接结构。

图中：1、机架；2、砂轮架；3、砂轮；4、砂轮电机；5、伺服电机；6、平衡检测装置；7、控制模块；8、第一指示灯；9、磁性体；10、计时器；11、第二指示灯；12、反接制动控制电路；13、丝杆；14、卡接件；15、卡槽；16、主轴；17、尾座；18、顶尖；19、橡胶塞。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例一：一种砂轮平衡检测装置，如图1、图2、图3所示，包括机架1、分别设置于机架1长度方向两端的主轴16和尾座17、沿机架1宽度方向滑动连接于机架1上的砂轮架2、通过轴承转动连接于砂轮架2的砂轮3、通过皮带传动控制砂轮3转动的砂轮电机4（见图4）以及控制砂轮架2移动的伺服电机5，尾座17沿机架1长度方向滑移连接于机架1上，尾座17朝向主轴16一侧固定有顶尖18，工件一端夹持于主轴16内，其另一端通过顶尖18固定，砂轮架2下端贯穿螺纹连接有丝杆13，丝杆13的两端转动连接于机架1上，伺服电机5连接于丝杆13远离工件的一端，以控制丝杆13转动，从而控制砂轮架2沿机架1宽度方向滑移，当对工件进行磨削加工时，控制伺服电机5正转，使得砂轮架2向工件方向给进设定的加工距离。

然而，如图1、图2、图5所示，砂轮架2在向工件给进前，必须保证砂轮3转速平衡，即砂轮3产生的振动在加工的安全范围内；因此在砂轮架2上安装用于检测砂轮3振动的平衡检测装置6，平衡检测装置6连接有控制模块7，控制模块7的输出端与伺服电机5的输入端相连接，且控制模块7的输出端还连接有第一指示灯8，该第一指示灯8为绿色。当启动砂轮电机4，砂轮3通过皮带被带动开始旋转，且转速持续上升，直至平衡状态，在此过程中砂轮3会持续产生不同幅度的振动，安装在砂轮架2上的平衡检测装置6实时对砂轮3产生的振动进行检测，并向控制模块7发送振动检测信号，在控制模块7内存储有一个安全范围值，当平衡检测装置6发送的振动检测信号大于安全范围值时，则控制模块7根据该振动检测信号控制伺服电机5关闭，使得砂轮架2无法向工件进行给进；当平衡检测装置6发送的振动检测信号在安全范围值内时，则控制模块7根据该振动检测信号控制伺服电机5启动，并使得可控制砂轮架2向工件方向给进设定的加工距离，以对工件进行磨削加工，从而避免砂轮3产生的振动影响工件的加工质量，且避免连接砂轮3的轴承等机件寿命减短，而增加维修费用；同时当平衡检测装置6发送的振动检测信号在安全范围值内时，控制模块7还会控制第一指示灯8亮起，从而使得操作者在第一时间知晓砂轮3已达到转速平衡，可以开始进行加工，避免了不必要的等待时间，从而提高加工效率。

其中，如图2所示，平衡检测装置6为BH-6513型号的振动传感器，用于检测砂轮3产生的振动，且平衡检测装置6通过磁性体9吸附在砂轮架3边侧，且靠近砂轮3的一端，该磁性体9为钕铁硼磁铁，从而便于平衡检测装置6的拆装。

本发明中的控制模块7为PLC控制器，为现有技术，本领域技术人员应该理解其工作原理，故在此不再赘诉。

如图1、图4、图5所示，当达到预定时间后砂轮3还是没有达到转速平衡，则可以判断为砂轮3没有做好静平衡或存在其他故障，需要关闭砂轮电机4进行排查故障因素；故设置砂轮电机4与控制模块7信号连接，控制模块7连接有计时器10，且控制模块7的输出端还连接有第二指示灯11，该第二指示灯11为红色。使得在砂轮电机4启动的同时，控制模块7启动计时器10开始计时，控制模块7内存储有预定时间，当计时器10计时达到预定时间后，若平衡检测装置6发送的振动检测信号还是大于安全范围值，则控制模块7控制第二指示灯11点亮，从而使得操作者能在第一时间知晓该砂轮3存在问题，以及时关闭砂轮电机4进行故障排查或对砂轮3重新做静平衡，以减少不必要的等待，提高维修检查效率。

如图4、图6所示，当高速旋转的砂轮3要从关闭电源至静止或可碰触的安全转速需要等待很长一段时间，而这会浪费较为漫长的一段时间，减慢了维修检查的速度；故在砂轮电机4上连接一反接制动控制电路12；反接制动控制电路12中的速度继电器KS安装在砂轮电机4上，且速度继电器KS的轴与砂轮电机4的轴相连接，当砂轮电机4切断正常运转电源的同时改变砂轮电机4定子绕组的电源相序，使之有反转趋势而产生较大的制动力矩，且当砂轮电机4的转速接近零时，速度继电器KS的常开触点开关立即切断反转制动电源，避免砂轮电机4反转，从而加快了砂轮3停止的时间，提高了维修检查的效率。

本发明中，反接制动控制电路12如图6所示，当砂轮电机4正常运转需制动时，将三相电源相序切换，使得砂轮电机4产生反转趋势的制动力矩，然后通过速度继电器KS来判断砂轮电机4的零速点并及时切断三相电源，从而加快砂轮电机4的制动速度。

实施例二：一种砂轮平衡检测装置，如图7、图8所示，与实施例一的不同点在于：平衡检测装置6通过螺栓固定于卡接件14一侧，卡接件14横截面呈工字形，在砂轮架2边侧且靠近砂轮3的一端竖直开设与卡接件14相配合的卡槽15，卡槽15上端设有开口，卡接件14从卡槽15上端卡接入卡槽15内，从而将平衡检测装置6固定于砂轮架2上；为避免卡接件14在卡槽15内产生上下方向的振动，故在卡槽15上端开口处卡接一橡胶塞19，并使得橡胶塞19下端抵接于卡接件14的上端，从而将卡接件14稳固的卡接在卡槽15内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种砂轮平衡检测装置，包括机架（1）、滑动连接于机架（1）上的砂轮架（2）、转动连接于砂轮架（2）的砂轮（3）、控制砂轮（3）转动的砂轮电机（4）以及控制砂轮架（2）移动的伺服电机（5），其特征在于：所述砂轮架（2）安装有平衡检测装置（6），所述平衡检测装置（6）连接有控制模块（7），所述控制模块（7）的输出端与伺服电机（5）的输入端相连接，所述控制模块（7）的输出端还连接有第一指示灯（8）；所述砂轮电机（4）与控制模块（7）相连接，所述控制模块（7）还连接有计时器（10），所述控制模块（7）的输出端连接有第二指示灯（11）；所述砂轮电机（4）连接有反接制动控制电路（12）。

2.根据权利要求1所述的一种砂轮平衡检测装置，其特征在于：所述平衡检测装置（6）为BH-6513型号的振动传感器。

3.根据权利要求1所述的一种砂轮平衡检测装置，其特征在于：所述平衡检测装置（6）通过设置有磁性体（9）固定于砂轮架（2）边侧，且靠近砂轮（3）的一端。

4.根据权利要求1所述的一种砂轮平衡检测装置，其特征在于：所述平衡检测装置（6）通过设置有卡接件（14）固定于砂轮架（2）边侧，且靠近砂轮（3）的一端，所述砂轮架（2）开设有与卡接件（14）相配合的卡槽（15）。

5.根据权利要求1所述的一种砂轮平衡检测装置，其特征在于：所述控制模块（7）为PLC控制器。