CN109434197A - 一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统 - Google Patents

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倪鹏程
王焊鵬
饶炎进
张丽慧
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D59/00—Accessories specially designed for sawing machines or sawing devices
    • B23D59/001—Measuring or control devices, e.g. for automatic control of work feed pressure on band saw blade
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/007—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for managing machine functions not concerning the tool

Abstract

本发明公开了基于声强探头的圆锯床噪声测试系统，包括金属圆锯床、圆柱形金属工件、探头模块、数据采集卡和移动工作站，探头模块用于检测金属圆锯床的锯片切削圆柱形金属工件时变速箱的噪音情况，探头模块通过数据采集卡连接移动工作站，所述探头模块检测变速箱的噪音数据经过数据采集卡采集后将信号传送到移动工作站，移动工作站对该噪音数据进行存储分析；所述金属圆锯床包括变速箱、移动工作台、锯片、固定底座和工件夹具，所述探头模块包括九个声强探头，九个声强探头环绕所述变速箱布置。本发明能在一次切割过程中记录并分析变速箱的噪声情况，从而确定变速箱中需要改进的结构，进而改善变速箱传动装置的工作性能，延长圆锯床的使用寿命。

Description

一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统
技术领域
本发明涉及圆锯床检测领域，更具体的说，尤其涉及一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统。
背景技术
变速箱传动系统具有传动效率高、承载能力强、传动比精确、工作可靠、结构紧凑等优点，是应用最多最广泛的传动装置之一。变速箱噪声过大将加速设备故障的发生，最终导致其疲劳失效而不能正常工作，严重影响设备使用寿命。另一方面，若长期在处于高噪声的环境下工作，将对工作人员的生理以及心理造成不可扭转的伤害。
金属材料锯切是原材料切断下料的重要工序。在现代制造业中，金属锯切作为金切加工的起点，已成为加工制造过程中的重要环节之一。金属锯切过程中变速箱的噪声情况是非常容易被忽略的一个参数，了解变速箱的噪声情况的变化规律，分析研究变速箱的噪声情况，进而改善变速箱的传动结构以及整体外形，这对改善变速箱传动装置的工作性能具有重要意义。
因此分析研究圆锯床加工过程中变速箱的噪声情况，进而改善变速箱的传动结构以及整体外形，这对改善变速箱传动装置的工作性能以及提高圆锯床的工作效率具有重要意义。因此，本发文提出一种测试装置，以深入研究金属圆锯床切割金属圆棒过程中，其变速箱的噪声情况。
发明内容
本发明的目的在于解决圆锯床锯在加工过程中变速箱的噪音状况对加工有着很明显的影响并容易被忽略的问题，提出了一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统，用于记录并分析圆锯床加工过程中变速箱的噪声情况，从而确定变速箱中需改进结构，延长圆锯床的使用寿命。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统，包括金属圆锯床、待加工工件、探头模块、数据采集卡和移动工作站，所述待加工工件安装在金属圆锯床的工件夹具上，探头模块放置在环绕金属圆锯床的变速箱分布的支架上，探头模块用于检测金属圆锯床的锯片切削待加工工件时变速箱的噪音情况，探头模块通过数据采集卡连接移动工作站，所述探头模块检测变速箱的噪音数据经过数据采集卡采集后将信号传送到移动工作站，移动工作站对该噪音数据进行存储分析；
所述金属圆锯床包括变速箱、移动工作台、锯片、固定底座和工件夹具，所述变速箱安装在移动工作台上，所述锯片安装在所述变速箱的输出轴上，所述移动工作台安装在所述固定底座的左侧，工件夹具安装在所述固定底座的右侧，移动工作台工作时带动变速箱和锯片沿着直线方向靠近和远离待加工工件；所述待加工工件通过工件夹具进行固定，待加工工件设置在锯片在移动工作台带动时的运动路径上；
所述探头模块包括九个声强探头，九个声强探头环绕所述变速箱布置。
进一步的，所述变速箱呈六面体形状，所述九个声强探头均安装在支架上，所述支架呈包覆整个变速箱的六面体状，九个声强探头分别分布在支架所形成的六面体的上表面的四个顶点以及上表面和四个侧面的中心点处。
进一步的，所述变速箱的中心点到其八个顶点的距离为d，所述支架所形成的六面体的边线与其对应的变速箱的边线的距离为2d。
进一步的，所述工件夹具包括下端的固定固定模块和上端的夹紧模块，固定模块用于待加工工件的限位，夹紧模块将待加工工件向下方和向锯片的方向夹紧。
进一步的，所述移动工作台通过滑块安装在滑动导轨上。
进一步的，所述移动工作台为直线进给模组或电机驱动丝杠的滚珠丝杠系统或直线气缸推进机构。
进一步的，所述移动工作站内存储有利用标准工件自学习后生成的噪音数据与变速箱性能相对应的数据库，所述探头模块检测变速箱的噪音数据经过数据采集卡采集后将信号传送到移动工作站后移动工作站对该噪音数据与数据库进行对照即可获得变速箱的性能情况。
本发明的有益效果在于：本发明结构简单紧凑，生产成本低，能在一次切割过程中记录并分析变速箱的噪声情况，从而确定变速箱中需要改进的结构，进而改善变速箱传动装置的工作性能，延长圆锯床的使用寿命。
附图说明
图1是本发明一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统的整体结构示意图。
图2是本发明金属圆锯床的主视图。
图3是本发明金属圆锯床的俯视图。
图4是本发明探头模块的布置位置示意图。
图中，1-固定底座、2-滑动导轨、3-变速箱、4-锯片、5-待加工工件、6-工件夹具、7-滑块、8-移动工作台、9-探头模块、10-数据采集卡、11-移动工作站、12-支架。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1～4所示，一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统，包括金属圆锯床、待加工工件5、探头模块9、数据采集卡10和移动工作站11，所述待加工工件5安装在金属圆锯床的工件夹具6上，探头模块9放置在环绕金属圆锯床的变速箱3分布的支架12上，探头模块9用于检测金属圆锯床的锯片4切削待加工工件5时变速箱3的噪音情况，探头模块9通过数据采集卡10连接移动工作站11，所述探头模块9检测变速箱3的噪音数据经过数据采集卡10采集后将信号传送到移动工作站11，移动工作站11对该噪音数据进行存储分析。
所述金属圆锯床包括变速箱3、移动工作台8、锯片4、固定底座1和工件夹具6，所述变速箱3安装在移动工作台8上，所述锯片4安装在所述变速箱3的输出轴上，所述移动工作台8安装在所述固定底座1的左侧，工件夹具6安装在所述固定底座1的右侧，移动工作台8工作时带动变速箱3和锯片4沿着直线方向靠近和远离待加工工件5；所述待加工工件5通过工件夹具6进行固定，待加工工件5设置在锯片4在移动工作台8带动时的运动路径上。
所述探头模块9包括九个声强探头，九个声强探头环绕所述变速箱3布置。
所述变速箱3呈六面体形状，所述九个声强探头均安装在支架12上，所述支架12呈包覆整个变速箱3的六面体状，九个声强探头分别分布在支架12所形成的六面体的上表面的四个顶点的A点、B点、C点、D点以及上表面和四个侧面的中心点E点、F点、G点、H点、I点处。所述变速箱3的中心点到其八个顶点的距离为d，所述支架12所形成的六面体的边线与其对应的变速箱3的边线的距离为2d。
所述工件夹具6包括下端的固定固定模块和上端的夹紧模块，固定模块用于待加工工件5的限位，夹紧模块将待加工工件5向下方和向锯片4的方向夹紧。工件夹具6可以根据待加工工件5的直径自行调整，待加工工件5垂直于锯片4设置，锯片4随着变速箱3运动切割待加工工件5。
所述移动工作台8通过滑块7安装在滑动导轨2上。所述移动工作台8为电机驱动丝杠的滚珠丝杠系统或直线气缸推进机构。
所述移动工作站11内存储有利用标准工件自学习后生成的噪音数据与变速箱3性能相对应的数据库，所述探头模块9检测变速箱3的噪音数据经过数据采集卡10采集后将信号传送到移动工作站11后移动工作站11对该噪音数据与数据库进行对照即可获得变速箱3的性能情况。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统，其特征在于：包括金属圆锯床、圆柱形金属工件(5)、探头模块(9)、数据采集卡(10)和移动工作站(11)，所述圆柱形金属工件(5)安装在金属圆锯床的工件夹具(6)上，探头模块(9)放置在环绕金属圆锯床的变速箱(3)分布的支架(12)上，探头模块(9)用于检测金属圆锯床的锯片(4)切削圆柱形金属工件(5)时变速箱(3)的噪音情况，探头模块(9)通过数据采集卡(10)连接移动工作站(11)，所述探头模块(9)检测变速箱(3)的噪音数据经过数据采集卡(10)采集后将信号传送到移动工作站(11)，移动工作站(11)对该噪音数据进行存储分析；
所述金属圆锯床包括变速箱(3)、移动工作台(8)、锯片(4)、固定底座(1)和工件夹具(6)，所述变速箱(3)安装在移动工作台(8)上，所述锯片(4)安装在所述变速箱(3)的输出轴上，所述移动工作台(8)安装在所述固定底座(1)的左侧，工件夹具(6)安装在所述固定底座(1)的右侧，移动工作台(8)工作时带动变速箱(3)和锯片(4)沿着直线方向靠近和远离圆柱形金属工件(5)；所述圆柱形金属工件(5)通过工件夹具(6)进行固定，圆柱形金属工件(5)设置在锯片(4)在移动工作台(8)带动时的运动路径上；
所述探头模块(9)包括九个声强探头，九个声强探头环绕所述变速箱(3)布置。
2.根据权利要求1所述的一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统，其特征在于：所述变速箱(3)呈六面体形状，所述九个声强探头均安装在支架(12)上，所述支架(12)呈包覆整个变速箱(3)的六面体状，九个声强探头分别分布在支架(12)所形成的六面体的上表面的四个顶点以及上表面和四个侧面的中心点处。
3.根据权利要求2所述的一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统，其特征在于：所述变速箱(3)的中心点到其八个顶点的距离为d，所述支架(12)所形成的六面体的边线与其对应的变速箱(3)的边线的距离为2d。
4.根据权利要求2所述的一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统，其特征在于：所述工件夹具(6)包括下端的固定固定模块和上端的夹紧模块，固定模块用于圆柱形金属工件(5)的限位，夹紧模块将圆柱形金属工件(5)向下方和向锯片(4)的方向夹紧。
5.根据权利要求4所述的一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统，其特征在于：所述移动工作台(8)通过滑块(7)安装在滑动导轨(2)上。
6.根据权利要求5所述的一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统，其特征在于：所述移动工作台(8)为电机驱动丝杠的滚珠丝杠系统或直线气缸推进机构。
7.根据权利要求1所述的一种基于声强探头的圆锯床噪声测试系统，其特征在于：所述移动工作站(11)内存储有利用标准工件自学习后生成的噪音数据与变速箱(3)性能相对应的数据库，所述探头模块(9)检测变速箱(3)的噪音数据经过数据采集卡(10)采集后将信号传送到移动工作站(11)后移动工作站(11)对该噪音数据与数据库进行对照即可获得变速箱(3)的性能情况。
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