CN109986406A - 自动化数控机床润滑系统及润滑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化数控机床润滑系统及润滑方法，涉及机床润滑技术领域。本发明包括数控单元、监测单元、检测单元、供油机构、监控终端、制冷加热装置、电气控制柜和机床本体；电器控制柜内部分别集成有存储器、微处理器和网络接口；电气控制柜一端与数控系统连接；电器控制柜一端通过网络接口连接有监控终端。本发明对润滑控制部分进行了改进设计，微处理器通过检测单元和监测单元时刻检测供油机构和润滑系统的工作状况，以保证机床机械部件得到良好润滑，并且还可以根据机床的工作状态、功率和温度信息，自动调整供油速率、循环时间，以节约润滑油；同时通过网络接口和监控终端的设计，达到远程监控的目的。

Description

自动化数控机床润滑系统及润滑方法

技术领域

本发明属于机床润滑技术领域，特别是涉及一种自动化数控机床润滑系统及润滑方法。

背景技术

机床润滑系统的设计、调试和维修保养，对于提高机床加工精度、延长机床使用寿命等都有着十分重要的作用。

但是在润滑系统的电气控制方面，仍存在以下问题：一是润滑系统工作状态的监控，数控机床控制系统中一般仅设油箱油面监控以防供油不足，而对润滑系统易岀现的漏油、油路堵塞等现象，不能及时做出反应；二是设置的润滑循环和给油时间单一，容易造成浪费；数控机床在不同的工作状态下，需要的润滑剂量是不一样的，如在机床暂停阶段就比加工阶段所需要的润滑油量要少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化数控机床润滑系统及润滑方法，通过检测单元、监测单元和微处理器的设计，解决了现有的机床润滑系统给油时间单一，容易造成浪费的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种自动化数控机床润滑系统：

包括数控单元、监测单元、检测单元、供油机构、监控终端、制冷加热装置、电气控制柜和机床本体；

所述电器控制柜内部分别集成有存储器、微处理器和网络接口；所述电气控制柜一端与数控系统连接；所述电器控制柜一端通过网络接口连接有监控终端；所述微处理器输入口及输出口的一端通过数据传输线路分别与监测单元、检测单元、供油机构制、冷加热装置和存储器相连；所述监测单元、检测单元和供油机构一端均与机床本体连接；

所述监测单元内部分别包括温度监测模块和功率监测模块；所述功率监测模块一端分别识别有待机信息、空转信息、低速信息、中速信息和高速信息；所述检测单元内部分别集成有压力检测模块、过载检测模块和油面检测模块；所述存储器包括命令运行数据库和影像数据库。

进一步地，所述供油机构内部分别集成有定量分油器、微型气泵、排量调节器、频率调节器、油箱和微量喷嘴；所述定量分油器用于机床本体多个润滑点中润滑油的定点和定量分配；所述微型气泵用于提供润滑油的输出动力；所述排量调节器用于调节微型气泵的排量；所述油箱存储有润滑油；所述频率调节器用以控制微型气泵的泵油速度；所述微量喷嘴用以箱润滑点喷出微量润滑油雾；所述供油机构用于机床本体润滑油剂的供应。

进一步地，所述温度监测模块通过多个温度传感器分别监测各个润滑点及油箱内部的温度信息；所述温度监测模块通过数据传输线路将监测到的温度信息数据反馈至微处理器；所述微处理器以温度监测模块的温度信息为依据向制冷及加热装置和供油机构输出控制指令。

进一步地，所述待机信息、空转信息、低速信息、中速信息和高速信息由布设于机床本体主轴内部的转速传感器进行采集；所述功率监测模块将监测到的信息数据传递至微处理器；所述微处理器将功率监测模块的信息数据与命令运行数据库作对比进而向供油机构输出控制指令。

进一步地，所述数控单元输入及输出口的一端连接有PLC；所述PLC一端分别连接有摄像头、报警灯、显示面板和键盘；所述PLC分别用于控制报警灯、摄像头、显示面板和键盘的工作状态；所述报警灯以检测单元的数据为依据输出有报警信息；所述摄像头采集有机床本体的工作信息；所述摄像头将采集到的工作信息通过数据传输线路传递至影响数据库；所述显示面板用于电气控制柜中的信息显示；所述键盘向电气控制柜输出控制指令。

进一步地，所述过载检测模块通过过载保护元件检测供油机构的过载信息数据；所述压力检测模块通过压力传感器检测供油机构的油压数据；所述油面检测模块通过低油量传感器检测供油机构中的油量信息；所述检测模块将检测到的信息传递至微处理器；所述微处理器以检测模块的信息数据为依据向供油机构输出控制指令。

进一步地，所述制冷及加热模块分别通过制冷器或加热器对供油机构进行制冷或加热。

进一步地，所述监控终端为PC和手机任意一种。

进一步地，一种自动化数控机床润滑方法，包括以下步骤：

SS001：电气控制柜的布设及元件的连接；将电气控制柜的数据连接端分别于制冷及加热装置、供油机构、检测单元、监测单元相连；通过网络接口将电气控制柜与监控终端连接；将制冷及加热装置布设与供油机构周侧面；

SS002：检测单元工作；检测单元中的过载检测模块通过过载保护元件实时检测供油机构中微型气泵的过载信息数据；压力检测模块通过压力传感器实时检测供油机构的油压数据；油面检测模块通过低油量传感器实时检测供油机构中的油量信息；检测模块将检测到的信息实时传递至微处理器；微处理器以检测模块的信息数据为依据向供油机构输出控制指令；当检测模块中的任意一项检测有异常时，微处理器通过PLC控制报警灯报警并停止供油机构的运转；

SS003：监测单元工作；将温度监测模块中的多个温度传感器分别布设在个润滑点及油箱；温度传感器对润滑点的温度信息及油箱的温度信息进行采集；温度监测模块通过数据传输线路将监测到的温度信息数据反馈至微处理器；所述微处理器以温度监测模块的温度信息为依据向制冷及加热装置输出控制指令，当每一润滑点的温度过高时，微处理器通过控制供油机构向该润滑点定量喷出微量润滑油剂；制冷模式时，当油箱的温度数据超过设定阈值时，微处理器控制制冷装置工作；制热模式时，当油箱的温度数据低于阈值时，微处理器控制制热装置工作；

SS004：功率监测模块工作；功率监测模块通过布设于机床本体主轴内部的转速传感器进行主轴的转速信息采集，从而识别出低速、中速、高度、待机和空转信息；微处理器根据主轴转速的不同或机床本体功率的不同适时调整供油机构的工作状态，主轴转速高或机床本体功率过高时，增加供油机构的供油速率和/或降低供油机构的喷油周期，主轴转速低或机床本体功率低时，降低供油机构的供油速率和/或延长供油机构的喷油周期；监控终端通过网络接口进行电气控制柜的远程控制。

本发明具有以下有益效果：

本发明对润滑控制部分进行了改进设计，微处理器通过检测单元和监测单元时刻检测供油机构和润滑系统的工作状况，以保证机床机械部件得到良好润滑，并且还可以根据机床的工作状态、功率和温度信息，自动调整供油速率、循环时间，以节约润滑油；同时通过网络接口和监控终端的设计，达到远程监控的目的。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为一种自动化数控机床润滑系统原理框图；

图2为功率监测模块的结构示意图；

图3为检测单元的结构示意图；

图4为一种自动化数控机床润滑方法的流程示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明为一种自动化数控机床润滑系统及润滑方法，包括数控单元、监测单元、检测单元、供油机构、监控终端、制冷加热装置、电气控制柜和机床本体；

电器控制柜内部分别集成有存储器、微处理器和网络接口；电气控制柜一端与数控系统连接；电器控制柜一端通过网络接口连接有监控终端；微处理器输入口及输出口的一端通过数据传输线路分别与监测单元、检测单元、供油机构制、冷加热装置和存储器相连；监测单元、检测单元和供油机构一端均与机床本体连接；

监测单元内部分别包括温度监测模块和功率监测模块；功率监测模块一端分别识别有待机信息、空转信息、低速信息、中速信息和高速信息；检测单元内部分别集成有压力检测模块、过载检测模块和油面检测模块；存储器包括命令运行数据库和影像数据库。

进一步地，供油机构内部分别集成有定量分油器、微型气泵、排量调节器、频率调节器、油箱和微量喷嘴；排量调节器的型号为MST；定量分油器用于机床本体多个润滑点中润滑油的定点和定量分配；微型气泵用于提供润滑油的输出动力；排量调节器用于调节微型气泵的排量；油箱存储有润滑油；频率调节器用以控制微型气泵的泵油速度；微量喷嘴用以箱润滑点喷出微量润滑油雾；供油机构用于机床本体润滑油剂的供应。

其中如图1-3所示，温度监测模块通过多个温度传感器分别监测各个润滑点及油箱内部的温度信息；温度监测模块通过数据传输线路将监测到的温度信息数据反馈至微处理器；微处理器以温度监测模块的温度信息为依据向制冷及加热装置和供油机构输出控制指令；温度传感器的型号为DS18B20；微处理器的型号为STM32F103VET6。

其中，待机信息、空转信息、低速信息、中速信息和高速信息由布设于机床本体主轴内部的转速传感器进行采集；功率监测模块将监测到的信息数据传递至微处理器；微处理器将功率监测模块的信息数据与命令运行数据库作对比进而向供油机构输出控制指令；转速传感器的型号为BR33-7H103-AA。

其中，数控单元输入及输出口的一端连接有PLC；PLC为普通PLC控制器；PLC的型号为FX1S-10MT-001；PLC一端分别连接有摄像头、报警灯、显示面板和键盘；PLC分别用于控制报警灯、摄像头、显示面板和键盘的工作状态；报警灯以检测单元的数据为依据输出有报警信息；摄像头采集有机床本体的工作信息；摄像头将采集到的工作信息通过数据传输线路传递至影响数据库；显示面板用于电气控制柜中的信息显示；键盘向电气控制柜输出控制指令。

其中，过载检测模块通过过载保护元件检测供油机构的过载信息数据；压力检测模块通过压力传感器检测供油机构的油压数据；压力传感器的型号为NPT1/2；油面检测模块通过低油量传感器检测供油机构中的油量信息；检测模块将检测到的信息传递至微处理器；微处理器以检测模块的信息数据为依据向供油机构输出控制指令；低油量传感器的型号为LS-1010-602。

其中，制冷及加热模块分别通过制冷器或加热器对供油机构进行制冷或加热。

其中，监控终端为PC和手机任意一种。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种自动化数控机床润滑系统，其特征在于：

包括数控单元、监测单元、检测单元、供油机构、监控终端、制冷加热装置、电气控制柜和机床本体；

所述电器控制柜内部分别集成有存储器、微处理器和网络接口；所述电气控制柜一端与数控系统连接；所述电器控制柜一端通过网络接口连接有监控终端；所述微处理器输入口及输出口的一端通过数据传输线路分别与监测单元、检测单元、供油机构制、冷加热装置和存储器相连；所述监测单元、检测单元和供油机构一端均与机床本体连接；

所述监测单元内部分别包括温度监测模块和功率监测模块；所述功率监测模块一端分别识别有待机信息、空转信息、低速信息、中速信息和高速信息；所述检测单元内部分别集成有压力检测模块、过载检测模块和油面检测模块；所述存储器包括命令运行数据库和影像数据库。

2.根据权利要求1所述的一种自动化数控机床润滑系统及润滑方法，其特征在于，所述供油机构内部分别集成有定量分油器、微型气泵、排量调节器、频率调节器、油箱和微量喷嘴；所述定量分油器用于机床本体多个润滑点中润滑油的定点和定量分配；所述微型气泵用于提供润滑油的输出动力；所述排量调节器用于调节微型气泵的排量；所述油箱存储有润滑油；所述频率调节器用以控制微型气泵的泵油速度；所述微量喷嘴用以箱润滑点喷出微量润滑油雾；所述供油机构用于机床本体润滑油剂的供应。

3.根据权利要求1所述的一种自动化数控机床润滑系统及润滑方法，其特征在于，所述温度监测模块通过多个温度传感器分别监测各个润滑点及油箱内部的温度信息；所述温度监测模块通过数据传输线路将监测到的温度信息数据反馈至微处理器；所述微处理器以温度监测模块的温度信息为依据向制冷及加热装置和供油机构输出控制指令。

4.根据权利要求1所述的一种自动化数控机床润滑系统及润滑方法，其特征在于，所述待机信息、空转信息、低速信息、中速信息和高速信息由布设于机床本体主轴内部的转速传感器进行采集；所述功率监测模块将监测到的信息数据传递至微处理器；所述微处理器将功率监测模块的信息数据与命令运行数据库作对比进而向供油机构输出控制指令。

5.根据权利要求1所述的一种自动化数控机床润滑系统及润滑方法，其特征在于，所述数控单元输入及输出口的一端连接有PLC；所述PLC一端分别连接有摄像头、报警灯、显示面板和键盘；所述PLC分别用于控制报警灯、摄像头、显示面板和键盘的工作状态；所述报警灯以检测单元的数据为依据输出有报警信息；所述摄像头采集有机床本体的工作信息；所述摄像头将采集到的工作信息通过数据传输线路传递至影响数据库；所述显示面板用于电气控制柜中的信息显示；所述键盘向电气控制柜输出控制指令。

6.根据权利要求1所述的一种自动化数控机床润滑系统及润滑方法，其特征在于，所述过载检测模块通过过载保护元件检测供油机构的过载信息数据；所述压力检测模块通过压力传感器检测供油机构的油压数据；所述油面检测模块通过低油量传感器检测供油机构中的油量信息；所述检测模块将检测到的信息传递至微处理器；所述微处理器以检测模块的信息数据为依据向供油机构输出控制指令。

7.根据权利要求1所述的一种自动化数控机床润滑系统及润滑方法，其特征在于，所述制冷及加热模块分别通过制冷器或加热器对供油机构进行制冷或加热。

8.根据权利要求1所述的一种自动化数控机床润滑系统及润滑方法，其特征在于，所述监控终端为PC和手机任意一种。

9.根据权利要求1-8任意一所述的一种自动化数控机床润滑方法，其特征在于，包括以下步骤：

SS001：电气控制柜的布设及元件的连接；将电气控制柜的数据连接端分别于制冷及加热装置、供油机构、检测单元、监测单元相连；通过网络接口将电气控制柜与监控终端连接；将制冷及加热装置布设与供油机构周侧面；

SS002：检测单元工作；检测单元中的过载检测模块通过过载保护元件实时检测供油机构中微型气泵的过载信息数据；压力检测模块通过压力传感器实时检测供油机构的油压数据；油面检测模块通过低油量传感器实时检测供油机构中的油量信息；检测模块将检测到的信息实时传递至微处理器；微处理器以检测模块的信息数据为依据向供油机构输出控制指令；当检测模块中的任意一项检测有异常时，微处理器通过PLC控制报警灯报警并停止供油机构的运转；

SS003：温度监测模块工作；将温度监测模块中的多个温度传感器分别布设在个润滑点及油箱；温度传感器对润滑点的温度信息及油箱的温度信息进行采集；温度监测模块通过数据传输线路将监测到的温度信息数据反馈至微处理器；所述微处理器以温度监测模块的温度信息为依据向制冷及加热装置输出控制指令，当每一润滑点的温度过高时，微处理器通过控制供油机构向该润滑点定量喷出微量润滑油剂；制冷模式时，当油箱的温度数据超过设定阈值时，微处理器控制制冷装置工作；制热模式时，当油箱的温度数据低于阈值时，微处理器控制制热装置工作；

SS004：功率监测模块工作；功率监测模块通过布设于机床本体主轴内部的转速传感器进行主轴的转速信息采集，从而识别出低速、中速、高度、待机和空转信息；微处理器根据主轴转速的不同或机床本体功率的不同适时调整供油机构的工作状态，主轴转速高或机床本体功率过高时，增加供油机构的供油速率和/或降低供油机构的喷油周期，主轴转速低或机床本体功率低时，降低供油机构的供油速率和/或延长供油机构的喷油周期；监控终端通过网络接口进行电气控制柜的远程控制。