CN110794903A - 一种调控数控车床工作温湿度的装置及其调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调控数控车床工作温湿度的装置及其调控方法，属于机械加工过程中热工参数控制的技术领域。包括温湿度传感器、放大器、PLC控制器和换气单元；所述温湿度传感器安装在数控车床上，用于监测待加工工件的温湿度信号；温湿度传感器与放大器相连，放大器与PLC控制器相连；温湿度传感器测得数控车床上待加工工件的温、湿度信号后，经放大器放大，然后被输送至PLC控制器中，PLC控制器对信号进行分析、对比后控制换气单元工作。该装置能够将加工过程中产生的热量和湿度及时离开数控车床中，改善数控车床的工作温湿度，实现对数控车床内部温湿度的检测和调节。

Description

一种调控数控车床工作温湿度的装置及其调控方法

技术领域

本发明属于机械加工过程中热工参数控制的技术领域，具体涉及一种调控数控车床工作温湿度的装置及其调控方法。

背景技术

数控车床是目前应用较为广泛的数控机床之一，它主要用于轴类和盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆柱面的切削加工等，并能进行钻孔、扩孔、镗孔等。它可以生产品种多变、批量小、形状复杂、精度要求高的零件。目前，数控车床不仅可以用于加工金属，还可以用于加工光敏技术脂复合材料、石蜡、塑料等。在加工过程中，为了提高加工工件的表面质量，很有必要保持数控车床内部具有合适的温湿度。

但是，当前现有技术报道的数控车床均缺少温湿度检测和调节装置，因此，有必要发展适用于数控车床内部的温湿度检测和调节装置。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种调控数控车床工作温湿度的装置及其调控方法，能够实现对数控车床内部的温湿度检测和调节，进而为工件表面的加工质量提供保障。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种调控数控车床工作温湿度的装置，包括温湿度传感器、放大器、PLC控制器和换气单元；

所述温湿度传感器安装在数控车床上，用于监测待加工工件的温湿度信号；温湿度传感器与放大器相连，放大器与PLC控制器相连；

温湿度传感器测得数控车床上待加工工件的温、湿度信号后，经放大器放大，然后被输送至PLC控制器中，PLC控制器对信号进行分析、对比后控制换气单元工作。

优选地，所述换气单元包括换气装置、开关和电磁阀，PLC控制器通过导线与电磁阀相连；电磁阀通过信号传输线与换气装置相连，开关设置在信号传输线上。

优选地，PLC控制器上安装有LED显示器，用于显示温度值和湿度值。

优选地，温湿度传感器采用法国Humirel湿敏电容传感器HTS2230。

优选地，所述温湿度传感器的测点伸入到数控车床内部距离待加工工件8～15cm的位置。

本发明还公开了采用上述调控数控车床工作温湿度的装置进行温湿度调控的方法，温湿度传感器采集的温湿度信号被放大器放大后输送至PLC控制器中，PLC控制器将采集的温湿度信号与预设在PLC控制器中的设定阈值进行对比判断后，调控换气单元的启动或关闭。

优选地，当温湿度传感器采集的数控车床内部的温湿度数据高于设定阈值时，PLC控制器控制电磁阀导通，打开开关，换气装置开始工作，将数控车床内部的高温高湿气体换出。

优选地，当温湿度传感器采集的数控车床内部的温湿度数据低于设定阈值时，PLC控制器控制电磁阀断开，关闭开关，换气装置停止工作。

优选地，PLC控制器将温湿度传感器采集的温湿度数据转换为相对应的温度值和湿度值显示在LED显示器上。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开的调控数控车床工作温湿度的装置，通过将温湿度传感器安装在数控车床上，采集数控车床的待加工工件周围的加工环境温湿度信号，通过将采集的温湿度信号经放大器放大后送入PLC控制器中，PLC控制器能够发出指令控制换气单元打开或关闭，从而调节数控车床的工作温湿度。该装置各部件单元设置紧凑合理，通过合理调控数控车床的工作温湿度，能够将加工过程中产生的热量和湿度及时离开数控车床中，使加工过程中的温湿度环境状态稳定，为工件表面的加工质量提供保障。

进一步地，通过在PLC控制器上安装LED显示器，能够将计算转换后的信号显示于显示器中，令操作人员能够读取相关数据信息。

使用本发明上述的调控数控车床工作温湿度的装置进行温湿度调节的方法，通过PLC控制器将数控车床中反馈的温湿度信号和预设温湿度信号对比，调控换气单元的工作状态，实现对数控车床的加工温湿度的及时改善，进而能够保证加工工件表面的加工质量，本发明实现了对数控车床内部温湿度的调节，能够准确、高效的改善数控车床工作时的温湿度状况。

进一步地，当数控车床内部温湿度超过预设值时，指令输送到PLC控制器中，用于控制电磁阀接通，换气装置开始工作，将内部的高温高湿气体换出，实现当加工温湿度过高时，降低数控车床内的环境温湿度。

进一步地，当数控车床内部温湿度低于预设值时，指令输送到PLC控制器中，用于控制电磁阀断开，换气装置停止工作，能够实现当数控车床内温湿度回复预设值后，停止换气装置的工作状态。

附图说明

图1为本发明的装置整体结构示意图。

其中：1-待加工工件；2-数控车床；3-刀具；4-连杆；5-换气装置；6-开关；7-信号传输线；8-LED显示器；9-PLC控制器；10-传感线；11-放大器；12-温湿度传感器；13-电磁阀；14-导线。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1，本发明公开的一种调控数控车床工作温湿度的装置，包括温湿度传感器12、放大器11、PLC控制器9和换气单元；

所述温湿度传感器12安装在数控车床2上，用于监测待加工工件1的温湿度信号；温湿度传感器12与放大器11相连，放大器11与PLC控制器9相连；

温湿度传感器12测得数控车床2上待加工工件1的温、湿度信号后，经放大器11放大，然后被输送至PLC控制器9中，PLC控制器9对信号进行分析、对比后控制换气单元工作。

所述换气单元包括换气装置5、开关6和电磁阀13，PLC控制器9通过导线14与电磁阀13相连；电磁阀13通过信号传输线7与换气装置5相连，开关6设置在信号传输线7上。

具体地，待加工工件1放置在数控车床2中，在待加工工件1上方设有刀具3，刀具3用连杆4固定。

优选地，在数控车床2的一侧安装有温湿度传感器12，测点伸入到数控车床2内部距离待加工工件1约10cm左右的位置。

优选地，温湿度传感器12采用法国Humirel湿敏电容传感器HTS2230，该温湿度传感器的工作温度为-60～140℃，供电电压10V，测湿范围为1％～99％RH，响应时间为10s。

进一步地，也可以通过设置独立的温度传感器和湿度传感器，将独立的温度传感器和湿度传感器安装在数控车床内，通过两路信号完成传输，能够确保数控车床内温度信号和湿度信号的准确性，也可以满足单路测量的需求。

通过在PLC控制器内部运行编写的程序，完成PLC控制器对测量信号的输入、输出、转换、比较和计算的功能，能够提高装置对温湿度信号的处理效率，保障处理时效和处理精度，提高装置的自动化程度。

本发明的调控数控车床工作温湿度的装置，在工作时：

数控车床2内部放置有需要加工的待加工工件1，刀具3在连杆4的带动下切削待加工工件1。随着加工时间的进行，刀具3与待加工工件1之间摩擦生热，内部温度升高；润滑油蒸发，内部湿度增大。温湿度传感器12测得数控车床2内部的温度和湿度后，将信号传递给与之连接的放大器11，温湿度传感器12两端的温湿度差促使传感器导线内产生电压差，该电压差形成微弱的电流，该电流经放大器11放大后，被输送到PLC控制器9中，PLC控制器9将该电流值转换为相对应的温度和湿度值显示在LED显示器8上。同时，PLC控制器9将该电流信号通过分析并与预设温湿度值(阈值)对比，若高于阈值，通过信号传输线7控制电磁阀13接通，开关6打开，换气装置5开始工作，将数控车床2内部湿热空气排出，环境中新鲜冷空气流入到数控车床2中，同时能够及时为刀具3降温除湿，保持数控车床2良好稳定运行。若低于阈值，通过信号传输线7控制电磁阀13断开，开关6关闭，换气装置5停止工作。待数控车床内的温湿度再次超过预定值时，启动换气装置5，实现数控车床工作温湿度的改善。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种调控数控车床工作温湿度的装置，其特征在于，包括温湿度传感器(12)、放大器(11)、PLC控制器(9)和换气单元；

所述温湿度传感器(12)安装在数控车床(2)上，用于监测待加工工件(1)的温湿度信号；温湿度传感器(12)与放大器(11)相连，放大器(11)与PLC控制器(9)相连；

温湿度传感器(12)测得数控车床(2)上待加工工件(1)的温、湿度信号后，经放大器(11)放大，然后被输送至PLC控制器(9)中，PLC控制器(9)对信号进行分析、对比后控制换气单元工作。

2.根据权利要求1所述的调控数控车床工作温湿度的装置，其特征在于，所述换气单元包括换气装置(5)、开关(6)和电磁阀(13)，PLC控制器(9)通过导线(14)与电磁阀(13)相连；电磁阀(13)通过信号传输线(7)与换气装置(5)相连，开关(6)设置在信号传输线(7)上。

3.根据权利要求1所述的调控数控车床工作温湿度的装置，其特征在于，PLC控制器(9)上安装有LED显示器(8)，用于显示温度值和湿度值。

4.根据权利要求1所述的调控数控车床工作温湿度的装置，其特征在于，温湿度传感器(12)采用法国Humirel湿敏电容传感器HTS2230。

5.根据权利要求1所述的调控数控车床工作温湿度的装置，其特征在于，所述温湿度传感器(12)的测点伸入到数控车床内部距离待加工工件(1)8～15cm的位置。

6.采用权利要求1～5中任意一项所述调控数控车床工作温湿度的装置进行温湿度调控的方法，其特征在于，温湿度传感器(12)采集的温湿度信号被放大器(11)放大后输送至PLC控制器(9)中，PLC控制器(9)将采集的温湿度信号与预设在PLC控制器(9)中的设定阈值进行对比判断后，调控换气单元的启动或关闭。

7.根据权利要求6所述的温湿度调控的方法，其特征在于，当温湿度传感器(12)采集的数控车床内部的温湿度数据高于设定阈值时，PLC控制器(9)控制电磁阀(13)导通，打开开关(6)，换气装置(5)开始工作，将数控车床内部的高温高湿气体换出。

8.根据权利要求6所述的温湿度调控的方法，其特征在于，当温湿度传感器(12)采集的数控车床(2)内部的温湿度数据低于设定阈值时，PLC控制器(9)控制电磁阀(13)断开，关闭开关(6)，换气装置(5)停止工作。

9.根据权利要求6所述的温湿度调控的方法，其特征在于，PLC控制器(9)将温湿度传感器(12)采集的温湿度数据转换为对应的温度值和湿度值显示在LED显示器(8)上。

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