CN112122529B - 一种智能冷镦机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能冷镦机,属于机械加工设备技术领域,包括主控系统,所述主控系统通讯连接有人机交互模块,还包括与主控系统电连接的轴承温度检测模块、计数模块、负载电流检测模块,油压故障检测模块和风扇故障检测模块,所述负载电流检测模块包括采集电路和放大电路,所述采集电路的输出端连接放大电路的输入端,所述放大电路的输出端经过主控系统与人机交互模块连接当冷镦机内温度、散热等环境出现问题时,主控系统会及时收到信号,并通过人机交互模块向外输出信息,使操作者及时了解冷镦机生产情况的变化。
Description
技术领域
本发明属于机械加工设备技术领域,涉及到一种智能冷镦机。
背景技术
冷镦机是以墩为主专门用来批量生产螺母螺栓等紧固件的专用设备,其原理根据金属塑变理论,在常温下对金属坯料施加一定的压力,使之在模腔内产生塑变,按规定的形状和尺寸成型。
目前为普通机械式,当生产出现问题时,不能及时发出警报提示,若操作人员不在现场,可能生产出大批问题产品,甚至损坏冷镦机。
发明内容
本发明为了解决上述问题,设计了一种冷镦机,可以将冷镦机的信息及时发送,当出现问题是还会发出警报。
本发明的具体技术方案是:
一种冷镦机,包括主控系统,所述主控系统通讯连接有人机交互模块,还包括与主控系统电连接的轴承温度检测模块、计数模块、负载电流检测模块,油压故障检测模块和风扇故障检测模块,所述负载电流检测模块包括采集电路和放大电路,所述采集电路的输出端连接放大电路的输入端,所述放大电路的输出端经过主控系统与人机交互模块连接,
所述采集电路包括电流放大器U1,所述电流放大器U1的输入端的正负极连接接口H1,所述电流放大器U1的输出端经过电阻R1作为采集电路的输出端,
所述放大电路包括放大器U2和放大器U3,所述放大器U2的的反向端作为放大电路的输入端,所述放大器U2的反向输入端经过电阻R3连接所述放大器U2的输出端,所述放大器U2的同向端经过电阻R2接电源地,所述放大器U2的输出端与所述放大器U3的反向端之间连接有电阻R4,所述放大器U3的反向端经过电阻R6连接所述放大器U3的输出端,所述放大器U3的同向端经过电阻R5接电源地,所述放大器U3的输出端作为放大电路的输出端。
所述轴承温度检测模块包括温度感应器、比较器U4、三极管Q1和三极管Q2,所述温度感应器的探头正对待测轴承,所述温度感应器的输出端经过电阻R7连接比较器U4的反向端,所述比较器U4的同向端经过电阻R8连接参考电压源ref,所述比较器U4的输出端经过电阻R9连接三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极经过电阻R11连接5V电压源,所述三极管Q1的发射极经过电阻R10接地,所述三极管Q1的集电极连接所述三极管Q2的基极,所述三极管Q2的集电极经过电阻R12连接+15V电压源,所述三极管Q2的发射极经过电阻R13接地,所述三极管Q1的集电极作为所述轴承温度检测模块的第一输出端,所述三极管Q2的集电极作为所述轴承温度检测模块的第二输出端。
所述油压故障检测模块包括三极管Q4、三极管Q5和光耦U6,所述光耦Q4的基极作为油压故障检测模块的输入端,电压源VCC经过串联的电阻R20和电阻R21接电源地,所述电阻R20和电阻R21的串联点连接三极管Q4的基极,所述三极管Q4的集电极经过电阻R18连接电压源VCC,所述三极管Q4的发射极经过电阻R19接地,所述三极管Q4的集电极连接所述三极管Q5的基极,所述三极管Q5的集电极经过电阻R23连接电压源VCC,所述三极管Q5的发射极经过电阻R22接地,所述三极管Q5的集电极连接光耦U6的正输入端,所述光耦U6的负输入端接地,所述光耦U6的Vcc管脚连接电压源VCC,所述光耦U6的Output Base管脚经过电阻R26接地,所述光耦U6的Output管脚经过电阻R25连接电压源VCC,所述光耦U6的Output管脚作为所述油压故障检测模块的输出端。
所述计数模块的输入端连接有霍尔传感器,所述霍尔传感器的探头正对冷镦机的输出口,所述计数模块包括三极管Q3和变压器XFR1,所述三极管Q3的基极经过电阻R14作为所述计数模块的输入端,所述三极管Q3的发射极经过电阻R17连接电压源VCC,所述三极管Q3的输出端连接变压器XFR1的正极输入端,所述变压器XFR1的负极输入端接电源,所述变压器XFR1的输出端经过电阻R6连接所述主控系统。
所述风扇故障检测模块的结构与技术模块相同。
所述温度感应器还通过信号处理模块连接主控系统。
还包括音频信号识别模块,所述音频信号识别模块连接主控系统的输入端,所述主控系统的输出端经过保护模块连接冷镦机电源动力侧的电压输出端。
本发明的有益效果是:
当冷镦机内温度、散热等环境出现问题时,主控系统会及时收到信号,并通过人机交互模块向外输出信息,使操作者及时了解冷镦机生产情况的变化。
负载电流检测模块可以检测到负载的用电情况,计数模块可以检测到实际生产情况,油压故障检测模块可以实现对油量的实时监测。
附图说明
图1为本发明中负载电流检测模块的电路原理图。
图2为本发明中轴承温度检测模块的电路原理图。
图3为本发明中油压故障检测模块的电路原理图。
图4为本发明中计数模块的电路原理图。
图5为本发明的总框图。
图6为本发明的保护模块的电路图
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明的技术方案作进一步详细的描述,但本发明的保护范围及实施方式不限于此。
本方案为一种智能冷镦机,包括主控系统,所述主控系统通讯连接有人机交互模块,还包括与主控系统电连接的轴承温度检测模块、计数模块、负载电流检测模块,油压故障检测模块和风扇故障检测模块,所述负载电流检测模块包括采集电路和放大电路,所述采集电路的输出端连接放大电路的输入端,所述放大电路的输出端经过主控系统与人机交互模块连接,
当冷镦机内温度、散热等环境出现问题时,主控系统会及时收到信号,并通过人机交互模块向外输出信息,使操作者及时了解冷镦机生产情况的变化。
负载电流检测模块可以检测到负载的用电情况,计数模块可以检测到实际生产情况,油压故障检测模块可以实现对油量的实时监测。
所述人机交互模块包括报警器,显示器,键盘等输入输出设备。
具体实施例,如说明书附图1所示,所述采集电路包括电流放大器U1,所述电流放大器U1的输入端的正负极连接接口H1,所述电流放大器U1的输出端经过电阻R1作为采集电路的输出端,
所述放大电路包括放大器U2和放大器U3,所述放大器U2的的反向端作为放大电路的输入端,所述放大器U2的反向输入端经过电阻R3连接所述放大器U2的输出端,所述放大器U2的同向端经过电阻R2接电源地,所述放大器U2的输出端与所述放大器U3的反向端之间连接有电阻R4,所述放大器U3的反向端经过电阻R6连接所述放大器U3的输出端,所述放大器U3的同向端经过电阻R5接电源地,所述放大器U3的输出端作为放大电路的输出端。
电流放大器U1通过接口H1连接冷镦机的电源动力侧,输出为电流信号,经过电阻R1转换为电压信号,经过两极放大器U2和U3的放大和反向处理提高了其带负载能力,将采集后的电流信号经过处理输出到后续主控系统进行分析,并通过人机交互模块进行对外的信息输出。
冷镦机的内电路包括控制电路的弱电系统和支持机械设备的强电系统,电源从电网进入后分为控制侧为弱电系统供电,动力侧为强电系统供电。
如说明书附图2所示,所述轴承温度检测模块包括温度感应器、比较器U4、三极管Q1和三极管Q2,所述温度感应器的探头正对待测轴承,所述温度感应器的输出端经过电阻R7连接比较器U4的反向端,所述比较器U4的同向端经过电阻R8连接参考电压源ref,所述比较器U4的输出端经过电阻R9连接三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极经过电阻R11连接5V电压源,所述三极管Q1的发射极经过电阻R10接地,所述三极管Q1的集电极连接所述三极管Q2的基极,所述三极管Q2的集电极经过电阻R12连接+15V电压源,所述三极管Q2的发射极经过电阻R13接地,所述三极管Q1的集电极作为所述轴承温度检测模块的第一输出端,所述三极管Q2的集电极作为所述轴承温度检测模块的第二输出端。
温度感应器为红外温度感应器,不需与轴承直接接触,增加了设备的耐用性,温度感应器将温度信号转换为电压信号在比较器U4与参考电压ref进行对比,当温度低于报警线时,比较器U4输出高电位,Q1截止Q2截止,不会向外输出报警信号;当温度高于警报阈值后比较器U4输出低电位信号,三极管Q1和Q2导通,轴承温度检测模块的第一输出端连接远程报警模块,所述轴承温度检测模块的第二输出端连接声光报警模块,所述远程报警模块和声光报警模块为低电位触发模式,声光报警模块与三极管Q2的集电极和发射极并联,由于声光报警模块需要功率较大,需要15V电压源供电。
如说明书附图3所示,所述油压故障检测模块包括三极管Q4、三极管Q5和光耦U6,所述三极管Q4的基极作为油压故障检测模块的输入端,电压源VCC经过串联的电阻R20和电阻R21接电源地,所述电阻R20和电阻R21的串联点连接三极管Q4的基极,所述三极管Q4的集电极经过电阻R18连接电压源VCC,所述三极管Q4的发射极经过电阻R19接地,所述三极管Q4的集电极连接所述三极管Q5的基极,所述三极管Q5的集电极经过电阻R23连接电压源VCC,所述三极管Q5的发射极经过电阻R22接地,所述三极管Q5的集电极连接光耦U6的正输入端,所述光耦U6的负输入端接地,所述光耦U6的Vcc管脚连接电压源VCC,所述光耦U6的OutputBase管脚经过电阻R26接地,所述光耦U6的Output管脚经过电阻R25连接电压源VCC,所述光耦U6的Output管脚作为所述油压故障检测模块的输出端。
油压传感器将压力信号转换为电压信号,由于输出电压较低,分压电阻R20和R21提供抬升电压,再经三级管Q4和Q5的放大转换为放大的电流信号,输入光耦U6中,光耦U6起到了隔离和信号处理的作用经光耦U6的Output管脚输出处理后的油压信号进入主控系统。
如说明书附图4所示,所述计数模块的输入端连接有霍尔传感器,所述霍尔传感器的探头正对冷镦机的输出口,所述计数模块包括三极管Q3和变压器XFR1,所述三极管Q3的基极经过电阻R14作为所述计数模块的输入端,所述三极管Q3的发射极经过电阻R17连接电压源VCC,所述三极管Q3的输出端连接变压器XFR1的正极输入端,所述变压器XFR1的负极输入端接电源,所述变压器XFR1的输出端经过电阻R6连接所述主控系统。
所述风扇故障检测模块的结构与计数模块相同。
当霍尔传感器的探头正对风扇扇叶或加工后加工件的经过路径,每过一次遮挡,三极管Q3的输出经过一次电位的变化,每次电位变化通过变压器XFR1向后续模块输出一次电压波动,为一次计数,可以做到对生产的心中有数。
所述温度感应器还通过信号处理模块连接主控系统。
温度信号可以通过主控系统准确反映在人机交互模块的输出设备中。
还包括音频信号识别模块,所述音频信号识别模块连接主控系统的输入端,所述主控系统的输出端经过保护模块连接冷镦机电源动力侧的电压输出端。
当声光报警模块输出报警信号音频识别模块对报警信号进行识别通过保护模块对冷镦机电源动力侧的进行断电,保护冷镦机。
如说明书附图5所示,所述保护模块经过音频信号识别模块连接主控系统,所述保护模块的输出端连接在供电系统的动力侧。
如说明书附图6所示,所述保护模块包括三极管Q6、三极管Q7和继电器K1,所述三极管Q7的基极作为保护模块的输入端连接语音识别模块,所述三极管Q7的集电极经过电阻R27连接+5V电压源,所述三极管Q7的发射极接地,所述三极管Q6的基极连接所述三极管Q7的集电极,所述三极管Q6的集电极经过电阻R28连接+15V电压源,所述三极管Q6的发射极经过继电器K1到的线圈侧接地,所述继电器K1的开关侧作为保护模块的输出端连接在供电的动力侧作为开关,继电器K1为常闭继电器。
当语音识别模块识别到报警信号后,输出第电位信号,Q7截止,Q6导通,继电器K1上电断开。
Claims (6)
1.一种智能冷镦机,包括主控系统,所述主控系统通讯连接有人机交互模块,其特征在于,还包括与主控系统电连接的轴承温度检测模块、计数模块、负载电流检测模块,油压故障检测模块和风扇故障检测模块,所述负载电流检测模块包括采集电路和放大电路,所述采集电路的输出端连接放大电路的输入端,所述放大电路的输出端经过主控系统与人机交互模块连接,
所述采集电路包括电流放大器U1,所述电流放大器U1的正负输入端连接接口H1,所述电流放大器U1的输出端经过电阻R1作为采集电路的输出端,
所述放大电路包括放大器U2和放大器U3,所述放大器U2的反向端作为放大电路的输入端,所述放大器U2的反向输入端经过电阻R3连接所述放大器U2的输出端,所述放大器U2的同向端经过电阻R2接电源地,所述放大器U2的输出端与所述放大器U3的反向端之间连接有电阻R4,所述放大器U3的反向端经过电阻R6连接所述放大器U3的输出端,所述放大器U3的同向端经过电阻R5接电源地,所述放大器U3的输出端作为放大电路的输出端;
所述轴承温度检测模块包括温度感应器、比较器U4、三极管Q1和三极管Q2,所述温度感应器的探头正对待测轴承,所述温度感应器的输出端经过电阻R7连接比较器U4的反向端,所述比较器U4的同向端经过电阻R8连接参考电压源ref,所述比较器U4的输出端经过电阻R9连接三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极经过电阻R11连接5V电压源,所述三极管Q1的发射极经过电阻R10接地,所述三极管Q1的集电极连接所述三极管Q2的基极,所述三极管Q2的集电极经过电阻R12连接+15V电压源,所述三极管Q2的发射极经过电阻R13接地,所述三极管Q1的集电极作为所述轴承温度检测模块的第一输出端,所述三极管Q2的集电极作为所述轴承温度检测模块的第二输出端。
2.根据权利要求1所述的一种智能冷镦机,其特征在于:所述油压故障检测模块包括三极管Q4、三极管Q5和光耦U6,所述三极管Q4的基极作为油压故障检测模块的输入端,电压源VCC经过串联的电阻R20和电阻R21接电源地,所述电阻R20和电阻R21的串联点连接三极管Q4的基极,所述三极管Q4的集电极经过电阻R18连接电压源VCC,所述三极管Q4的发射极经过电阻R19接地,所述三极管Q4的集电极连接所述三极管Q5的基极,所述三极管Q5的集电极经过电阻R23连接电压源VCC,所述三极管Q5的发射极经过电阻R22接地,所述三极管Q5的集电极连接光耦U6的正输入端,所述光耦U6的负输入端接地,所述光耦U6的Vcc管脚连接电压源VCC,所述光耦U6的Output Base管脚经过电阻R26接地,所述光耦U6的Output管脚经过电阻R25连接电压源VCC,所述光耦U6的Output管脚作为所述油压故障检测模块的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种智能冷镦机,其特征在于:所述计数模块的输入端连接有霍尔传感器,所述霍尔传感器的探头正对冷镦机的输出口,所述计数模块包括三极管Q3和变压器XFR1,所述三极管Q3的基极经过电阻R14作为所述计数模块的输入端,所述三极管Q3的发射极经过电阻R17连接电压源VCC,所述三极管Q3的输出端连接变压器XFR1的正极输入端,所述变压器XFR1的负极输入端接电源,所述变压器XFR1的输出端经过电阻R6连接所述主控系统。
4.根据权利要求3所述的一种智能冷镦机,其特征在于:所述风扇故障检测模块的结构与计数模块相同。
5.根据权利要求1所述的一种智能冷镦机,其特征在于:所述温度感应器还通过信号处理模块连接主控系统。
6.根据权利要求3所述的一种智能冷镦机,其特征在于:还包括音频信号识别模块,所述音频信号识别模块连接主控系统的输入端,所述主控系统的输出端经过保护模块连接冷镦机电源动力侧的电压输出端。
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