CN107538270A - 一种冷却控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷却控制系统和方法，该系统包括钻孔机、冷水机，还包括：控制模块，用于根据温度传感器获取的温度信号发送水流控制信号至水流控制阀，所述控制模块和所述温度传感器相连，所述温度传感器安装在所述钻孔机中；所述水流控制阀，安装在所述钻孔机的入水口，和所述控制模块相连，用于根据所述水流控制信号调节阀门以控制进入所述钻孔机的水量的大小。本方案提高了钻孔机在运行过程中散热的稳定性，延长了钻孔机主轴的使用寿命，可使主轴长时间工作，进一步提高了钻孔机的钻孔精度。

Description

一种冷却控制系统和方法

技术领域

本发明实施例涉及计算机控制技术，尤其涉及一种冷却控制系统和方法。

背景技术

电路板钻孔机用于在电路板上钻孔，钻孔的过程是电路板生产环节中较关键的一环。随着电路板互联密度的不断提高，对钻孔机设备的要求也在不断提高，即要求有较高的生产效率，又要求具备良好的精度加工能力。

图1为现有技术中的电路板钻孔机的结构示意图，其中该电路板钻孔机的主要部件为主轴01及驱动该主轴01的电机02，为满足生产效率的需要，该钻孔机共设置有并排排列的6组主轴和电机可同时进行钻孔加工。为了提高效率，越来越多的钻孔机使用直线电机来代替传统的滚珠丝杆，主轴的运动速度也越来越快，相应的发热量更高。

为了解决发热量过高对钻孔机的影响，现有技术中的钻孔机配备有冷却系统，该冷却系统主要通过冷水机提供恒温的冷却水送入钻孔机以使钻孔机降低温度，相应的经过钻孔机的冷却水温度升高再回流至水箱。其中，冷水机送入的冷却水的流量大小是固定的，但钻孔机内部的发热量并不固定，其随着不同的加工工况而变化，如主轴在高转速的情况下发热量较大，在低转速的情况下发热量较小，钻孔机在换刀或者换板时基本不产生热量，若采用固定的水量大小来冷却钻孔机就会造成钻孔机内部温度时高、时低，影响钻孔机的正常运转，同时在钻孔过程中钻孔的误差相对较大。当冷水机损坏或送入的冷却水温度异常时，容易导致钻孔机无法正常工作，甚至损毁。

发明内容

本发明提供了一种冷却控制系统和方法，提高了钻孔机在运行过程中散热的稳定性，延长了钻孔机主轴的使用寿命，可使主轴长时间工作，进一步提高了钻孔机的钻孔精度。

第一方面，本发明实施例提供了一种冷却控制系统，包括钻孔机、冷水机，还包括：

控制模块，用于根据温度传感器获取的温度信号发送水流控制信号至水流控制阀，所述控制模块和所述温度传感器相连，所述温度传感器安装在所述钻孔机中；

所述水流控制阀，安装在所述钻孔机的入水口，和所述控制模块相连，用于根据所述水流控制信号调节阀门以控制进入所述钻孔机的水量的大小。

第二方面，本发明实施例还提供了一种冷却控制方法，包括：

控制模块根据温度传感器获取的温度信号发送水流控制信号至水流控制阀，所述控制模块和所述温度传感器相连，所述温度传感器安装在所述钻孔机中；

所述水流控制阀根据所述水流控制信号调节阀门以控制进入所述钻孔机的水量的大小，所述水流控制阀安装在所述钻孔机的入水口，所述水流控制阀和所述控制模块相连。

本发明通过控制模块根据温度传感器获取的温度信号发送水流控制信号至水流控制阀，所述水流控制阀根据所述水流控制信号调节阀门以控制进入所述钻孔机的水量的大小，解决现有技术中采用固定的水量大小来冷却钻孔机造成钻孔机内部温度时高、时低，影响钻孔机的正常运转，同时在钻孔过程中钻孔的误差相对较大的问题，避免了当冷水机损坏或送入的冷却水温度异常时，导致钻孔机无法正常工作，甚至损毁的情况出现，提高了钻孔机在运行过程中散热的稳定性，延长了钻孔机主轴的使用寿命，可使主轴长时间工作，进一步提高了钻孔机的钻孔精度。

附图说明

图1为现有技术中的电路板钻孔机的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的冷却控制系统的结构框图；

图3为本发明实施例一提供的利用冷水机对钻孔机进行冷去的管路示意图；

图4为本发明实施例一提供的冷却控制系统的原理示意图；

图5为本发明实施例二提供的冷却控制系统的结构框图；

图6为本发明实施例三提供的冷却控制方法的流程图；

图7为本发明实施例四提供的冷却控制方法的流程图；

图8为本发明实施例五提供的冷却控制系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的冷却控制系统的结构框图，本实施例可适用于当钻孔机在使用时，通过冷水机对其进行降温情况，本实施例中的冷却控制系统除包括常规的钻孔机和冷水机外，如图1所示该主要包括：

控制模块1、温度传感器2和水流控制阀3。

控制模块1用于根据温度传感器2获取的温度信号发送水流控制信号至水流控制阀3，控制模块1和温度传感器2相连，温度传感器2安装在钻孔机中。

水流控制阀3，安装在钻孔机的入水口，和控制模块1相连，用于根据水流控制信号调节阀门以控制进入钻孔机的水量的大小。

其中，钻孔机用于在电路板中打孔，当钻孔机在工作时会产生较高的温度，为了防止温度过高对钻孔机带来的影响，需要使用冷水机来对钻孔机进行降温。其中，冷水机和钻孔机通过冷却管路连通，冷水机可以是为每台钻孔机单独供应冷水，也可以是采用车间的中央冷水机为多台钻井机同时供应冷水。冷却原理如图3所示，图3为本发明实施例一提供的利用冷水机对钻孔机进行冷去的管路示意图，其中，钻孔机包括主轴01和电机02，冷水机03用于提供冷却水，该冷却水通过水流控制阀3流入钻孔机中的内部管路，冷却水分别流经主轴01和电机02所在的管路，为主轴01和电机02降温，冷却水相应的在流过主轴01和电机02所在的管路后温度升高，并再次汇总后回流至冷水机用于循环利用。

图4为本发明实施例一提供的冷却控制系统的原理示意图。如图4所示，

温度传感器安装在钻孔机中可获取钻孔机的温度信息，示例性的，温度传感器安装在钻孔机的出水口处以实时监测温度，将获取的温度信号发送至控制模块，控制模块和温度传感器相连，对接收到的温度信号进行信号处理以得到温度值，并根据温度值的大小发送水流控制信号以控制水流控制阀。示例性的，当温度值较高时控制水流控制阀增大阀门以进入更多的冷却水至钻孔机，当温度值较低时控制水流控制阀减小阀门以限制进入钻孔机的冷却水水量。

本实施例的技术方案，通过控制模块根据温度传感器获取的温度信号发送水流控制信号至水流控制阀，水流控制阀根据水流控制信号调节阀门以控制进入钻孔机的水量的大小，解决现有技术中采用固定的水量大小来冷却钻孔机造成钻孔机内部温度时高、时低，影响钻孔机的正常运转，同时在钻孔过程中钻孔的误差相对较大的问题，避免了当冷水机损坏或送入的冷却水温度异常时，导致钻孔机无法正常工作，甚至损毁的情况出现，提高了钻孔机在运行过程中散热的稳定性，延长了钻孔机主轴的使用寿命，可使主轴长时间工作，进一步提高了钻孔机的钻孔精度。

在上述技术方案的基础上，所述温度传感器安装的位置包括下述至少一种：钻孔机的总出水口处；钻孔机的主轴出水口处；钻孔机的电机出水口处。其中，通过安装在钻孔机总出水口处的温度传感器可以感知钻孔机内部的总体温度，安装在钻孔机的主轴出水口处的温度传感器可以感知钻孔机主轴的温度，对钻孔机主轴的温度测量更加精准，同理安装在钻孔机的电机出水口处的温度传感器可以感知钻孔机电机的温度，本领域技术人员可知，温度传感器还可以安装在其它的钻孔机重要的监测位置点。

实施例二

图5为本发明实施例二提供的冷却控制系统的结构框图，本实施例在实施例一的基础上进一步增加了部件变频器4，如图5所示。

变频器4，用于获取钻孔机的主轴的转速变化信号，并将转速变化信号发送至控制模块1，变频器4安装在钻孔机中；

控制模块1还用于：根据温度信号和转速变化信号发送水流控制信号至水流控制阀。

示例性的，当钻孔机主轴加速转动时，变频器将该加速转动的转速变化信号发送至控制模块，此时控制模块在发送水流控制信号时综合考量此时的温度信号和转速变化信号。示例性的，当钻孔机主轴加速转动时相应的发送水流控制信号控制水流控制阀增大阀门以进入更多的冷却水至钻孔机。

本实施例的技术方案，由于主轴发热和其自身转速密切相关，故通过变频器获取钻孔机的主轴的转速变化信号，并将转速变化信号发送至控制模块，控制模块根据温度信号和转速变化信号发送水流控制信号至水流控制阀，该水流控制信号综合考虑了钻孔机的温度及主轴的转速变化情况，可在第一时间及时的调整水流控制阀以及时的对钻孔设备进行降温，系统设计更加合理、高效，更好的保障了钻孔机的安全运行。

在上述各个实施例的基础上，还包括：显示屏，和所述控制模块相连，用于显示所述钻孔机的温度值，所述主轴的转速值及所述水流控制阀的控制值；所述控制模块还用于：将所述温度值、所述转速值和所述控制值发送至服务器。本方案中，将钻孔机的温度值、主轴转速值和水流控制阀的控制值通过显示屏显示，可直观的了解到钻孔机的状态信息，同时将这些信息发送至服务器便于后续查阅。

在上述各个实施例的基础上，所述控制模块还用于：接收上位机发送的触发信号以检测所述钻孔机的主轴是否开启转动，根据所述主轴是否转动发送水流控制信号至水流控制阀；根据所述温度信号确定是否发送温度报警信号至上位机。其中，当钻孔机开始工作时，其主轴开始转动，示例性的，当控制模块检测到钻孔机的主轴开始转动则相应的发送控制信号控制水流控制阀打开阀门。其中，控制模块还实时监控温度信号的温度值是否超过过高，若过高(示例性的，若温度超过50摄氏度)则自动报警。

实施例三

图6为本发明实施例三提供的冷却控制方法的流程图，如图所示具体包括：

步骤301、控制模块根据温度传感器获取的温度信号发送水流控制信号至水流控制阀。

其中，所述控制模块和所述温度传感器相连，所述温度传感器安装在所述钻孔机中。

步骤302、所述水流控制阀根据所述水流控制信号调节阀门以控制进入所述钻孔机的水量的大小。

其中，所述水流控制阀安装在所述钻孔机的入水口，所述水流控制阀和所述控制模块相连。

本实施例的技术方案，通过控制模块根据温度传感器获取的温度信号发送水流控制信号至水流控制阀，所述水流控制阀根据所述水流控制信号调节阀门以控制进入所述钻孔机的水量的大小，解决现有技术中采用固定的水量大小来冷却钻孔机造成钻孔机内部温度时高、时低，影响钻孔机的正常运转，同时在钻孔过程中钻孔的误差相对较大的问题，避免了当冷水机损坏或送入的冷却水温度异常时，导致钻孔机无法正常工作，甚至损毁的情况出现，提高了钻孔机在运行过程中散热的稳定性，延长了钻孔机主轴的使用寿命，可使主轴长时间工作，进一步提高了钻孔机的钻孔精度。

在上述技术方案的基础上，还包括：

变频器获取所述钻孔机的主轴的转速变化信号，并将所述转速变化信号发送至所述控制模块，所述变频器安装在所述钻孔机中；

所述控制模块根据所述温度信号和所述转速变化信号发送水流控制信号至水流控制阀。

在上述技术方案的基础上，还包括：

显示屏显示所述钻孔机的温度值，所述主轴的转速值及所述水流控制阀的控制值，所述显示屏和所述控制模块相连；

所述控制模块将所述温度值、所述转速值和所述控制值发送至服务器。

在上述技术方案的基础上，还包括：

控制模块接收上位机发送的触发信号以检测所述钻孔机的主轴是否开启转动，根据所述主轴是否转动发送水流控制信号至水流控制阀。

在上述技术方案的基础上，还包括：

控制模块根据所述温度信号确定是否发送温度报警信号至上位机。

实施例四

本实施例可以以上述实施例为基础，提供了一种优选的冷却控制方法的实施例。图7为本发明实施例四提供的冷却控制方法的流程图。本方案中水流控制阀采用比例阀的方式实现，即通过比例阀可以控制进入钻孔机中冷却水的比例。

如图7所示，当钻孔机开始运行后，控制模块开始监控整机工作，判断钻孔机的主轴是否旋转，若没有旋转则控制比例阀打开1/5，若主轴开始旋转工作则采集冷水口出水口温度，其中在冷水口出水口处设置有一温度传感器用于获取温度信号，当采集到冷却水出水口温度后，存储该数据，当温度过高时直接输出报警信号停止工作。与此同时，判断钻孔机主轴是否的旋转是否减速，具体的可通过安装的变频器得到主轴的旋转参数；若判断为减速，则进一步判断此时的水温是否小于10℃，若小于10℃则控制比例阀打开1/4的比例，若水温不小于10℃，则进一步判断该出水口水温是否小于20℃，若小于则控制比例阀打开2/4，若不小于则控制比例阀打开3/4。

相应的，若检测到主轴旋转没有减速，则判断水温是否小于10℃，若小于则控制比例阀打开1/3，若不小于则进一步判断水温是否小于20℃，若小于20℃则控制比例阀打开2/3，若不小于20℃则控制比例阀全打开以进入最大水量的冷却水。如上所述进行循环监控。

本方案解决了现有技术中采用固定的水量大小来冷却钻孔机造成钻孔机内部温度时高、时低，影响钻孔机的正常运转，同时在钻孔过程中钻孔的误差相对较大的问题，避免了当冷水机损坏或送入的冷却水温度异常时，导致钻孔机无法正常工作，甚至损毁的情况出现，提高了钻孔机在运行过程中散热的稳定性，延长了钻孔机主轴的使用寿命，可使主轴长时间工作，进一步提高了钻孔机的钻孔精度。

实施例五

本实施例可以以上述实施例为基础，提供了一种优选的冷却控制系统的实施例。具体的结构关系如图8所示，图8为本发明实施例五提供的冷却控制系统的结构图。示例性的，控制模块采用单片机05实现，如图所示，单片机05中的信号处理模块052和温度传感器2相连以接收温度传感器2发送的冷却水出口温度信号，同时接收变频器4发送的主轴加减速信号，信号处理模块052进行信号处理后发送控制信号至比例阀6以控制比例阀6进行相应的比例调节。其中控制平台5发送主轴动作信号至单片机05，单片机05中的主轴检测模块051对该信号进行检测。其中，显示模块053将信号处理模块052处理完毕的状态参数发送至显示器7用于显示。单片机05还包括有存储模块054和报警模块055，存储模块054用于发送单片机获取的温度值、转速值等数据至服务器存储，报警模块055用于监控是否触发报警条件，报警模块055和报警设备8相连，若触发报警条件如温度过高则直接控制报警设备8进行报警。

本方案解决了现有技术中采用固定的水量大小来冷却钻孔机造成钻孔机内部温度时高、时低，影响钻孔机的正常运转，同时在钻孔过程中钻孔的误差相对较大的问题，避免了当冷水机损坏或送入的冷却水温度异常时，导致钻孔机无法正常工作，甚至损毁的情况出现，提高了钻孔机在运行过程中散热的稳定性，延长了钻孔机主轴的使用寿命，可使主轴长时间工作，进一步提高了钻孔机的钻孔精度。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种冷却控制系统，包括钻孔机、冷水机，其特征在于，还包括：

控制模块，用于根据温度传感器获取的温度信号发送水流控制信号至水流控制阀，所述控制模块和所述温度传感器相连，所述温度传感器安装在所述钻孔机中；

所述水流控制阀，安装在所述钻孔机的入水口，和所述控制模块相连，用于根据所述水流控制信号调节阀门以控制进入所述钻孔机的水量的大小。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度传感器安装的位置包括下述至少一种：钻孔机的总出水口处；钻孔机的主轴出水口处；钻孔机的电机出水口处。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

变频器，用于获取所述钻孔机的主轴的转速变化信号，并将所述转速变化信号发送至所述控制模块，所述变频器安装在所述钻孔机中；

所述控制模块还用于：根据所述温度信号和所述转速变化信号发送水流控制信号至水流控制阀。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：

显示屏，和所述控制模块相连，用于显示所述钻孔机的温度值，所述主轴的转速值及所述水流控制阀的控制值；

所述控制模块还用于：将所述温度值、所述转速值和所述控制值发送至服务器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块还用于：

接收上位机发送的触发信号以检测所述钻孔机的主轴是否开启转动，根据所述主轴是否转动发送水流控制信号至水流控制阀；

根据所述温度信号确定是否发送温度报警信号至上位机。

6.一种冷却控制方法，其特征在于，包括：

控制模块根据温度传感器获取的温度信号发送水流控制信号至水流控制阀，所述控制模块和所述温度传感器相连，所述温度传感器安装在所述钻孔机中；

所述水流控制阀根据所述水流控制信号调节阀门以控制进入所述钻孔机的水量的大小，所述水流控制阀安装在所述钻孔机的入水口，所述水流控制阀和所述控制模块相连。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：

变频器获取所述钻孔机的主轴的转速变化信号，并将所述转速变化信号发送至所述控制模块，所述变频器安装在所述钻孔机中；

所述控制模块根据所述温度信号和所述转速变化信号发送水流控制信号至水流控制阀。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

显示屏显示所述钻孔机的温度值，所述主轴的转速值及所述水流控制阀的控制值，所述显示屏和所述控制模块相连；

所述控制模块将所述温度值、所述转速值和所述控制值发送至服务器。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

控制模块接收上位机发送的触发信号以检测所述钻孔机的主轴是否开启转动，根据所述主轴是否转动发送水流控制信号至水流控制阀。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

控制模块根据所述温度信号确定是否发送温度报警信号至上位机。