CN112161047A - 一种amt数控车床伺服自动换档变速系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，包括机床强电柜和交流变压器，机床强电柜内集成安装有电机正转控制回路、电机反转控制回路、黄色指示灯控制回路、绿色指示灯控制回路、红色指示灯控制回路、系统上下电控制回路、刀架正转控制回路、刀架反转控制回路和冷却泵控制回路，机床强电柜和交流变压器连接有PLC，交流变压器连接有驱动单元，驱动单元连接有电机。具有以下优点：实现不停机自动档位切换，可CW档位内调速，并且增强了切削的能力省去了大量的换档时间，能实现定位准停，方便上下工件，整个换档过程1秒内完成，提高了效率，具有结构稳定实现快速不停机档位切换。

Description

一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统
技术领域
本发明涉及一种数控车床伺服自动换档变速箱，具体地说，涉及一种嵌入式数字信号控制伺服自动换档属于装备制造业。
背景技术
在数控机械加工行业中，经常要用到数控车床的高低档位切换及准确的速度控制，传统的数控车床变速箱，是采用人工手动换档，实现速度的切换，这种操作容易打伤齿轮，操作靠工人的熟练程度，并且换档过程需要停机，时间长，效率低。档位间的切换频繁，换档时间30-50秒导致加工精度的降低，不能准停，上下加工件的时间很长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，实现不停机自动档位切换，可CW档位内调速，并且增强了切削的能力省去了大量的换档时间，能实现定位准停，方便上下工件，整个换档过程1秒内完成，提高了效率，具有结构稳定实现快速不停机档位切换的优点
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，包括机床强电柜和交流变压器，机床强电柜内集成安装有电机正转控制回路、电机反转控制回路、黄色指示灯控制回路、绿色指示灯控制回路、红色指示灯控制回路、系统上下电控制回路、刀架正转控制回路、刀架反转控制回路和冷却泵控制回路，机床强电柜和交流变压器连接有PLC，交流变压器连接有驱动单元，驱动单元连接有电机。
进一步的，还包括三相外部电源，三相外部电源连接有断路器QF0一端，断路器QF0另一端连接有断路器QF2一端，断路器QF2另一端连接有三相变压器TM1，三相变压器TM1将三相外部电源转换为220V电源；断路器QF0另一端连接有断路器QF1一端，断路器QF1另一端连接有热继电器FL1一端，热继电器FL1另一端连接有主电机；断路器QF0另一端连接有断路器QF3一端，断路器QF3另一端连接有接触器KM2开关一端，接触器KM2开关另一端连接有冷却泵；断路器QF0另一端连接有断路器QF4一端，断路器QF4另一端连接有接触器KM3开关一端和接触器KM4开关一端，接触器KM3开关另一端和接触器KM4开关另一端连接有刀架电机。
进一步的，还包括220V系统电源，220V系统电源连接有接触器KM1的开关一端，接触器KM1的开关另一端作为接线端，220V系统电源还连接有断路器QF6一端，断路器QF6另一端连接有断路器QF7一端，断路器QF6另一端同时作为接线端，断路器QF7另一端作为接线端，220V系统电源还连接有断路器QF5一端，断路器QF5另一端变压器TC1一端和变压器TC2一端，变压器TC1另一端连接有断路器QF8一端，断路器QF8另一端作为接线端，变压器TC2另一端连接有断路器QF9一端，断路器QF9另一端作为接线端，变压器TC1将220V电源转换为110V电源，变压器TC2将220V电源转换为24V电源。
进一步的，所述电机正转控制回路包括继电器KA5的开关，继电器KA5的开关一端接24V，继电器KA5的开关另一端接0V，用于控制电机正转；自动换档变速系统还包括电机反转控制回路，电机反转控制回路包括继电器KA6的开关，继电器KA6的开关一端接24V，继电器KA6的开关另一端接0V，用于控制电机反转。
进一步的，所述自动换档变速系统还包括黄色指示灯控制回路，黄色指示灯控制回路包括继电器KA7的开关，继电器KA7的开关一端接24V，继电器KA7的开关另一端连接有黄色指示灯一端，黄色指示灯另一端接0V，用于控制黄色指示灯；自动换档变速系统还包括绿色指示灯控制回路，绿色指示灯控制回路包括继电器KA8的开关，继电器KA8的开关一端接24V，继电器KA8的开关另一端连接有绿色指示灯一端，绿色指示灯另一端接0V，用于控制绿色指示灯；自动换档变速系统还包括红色指示灯控制回路，红色指示灯控制回路包括继电器KA9的开关，继电器KA9的开关一端接24V，继电器KA9的开关另一端连接有红色指示灯一端，红色指示灯另一端接0V，用于控制红色指示灯。
进一步的，所述自动换档变速系统还包括系统上下电控制回路，系统上下电控制回路包括常开按钮SB1和接触器KM1，常开按钮SB1一端和接触器KM1开关一端接110V，常开按钮SB1另一端和接触器KM1开关另一端连接有常闭按钮SB2一端，常闭按钮SB2另一端连接有接触器KM1线圈一端，接触器KM1线圈另一端接0V，用于控制系统上下电。
进一步的，所述自动换档变速系统还包括冷却泵控制回路，冷却泵控制回路包括继电器KA2的开关，继电器KA2的开关一端接110V，继电器KA2的开关另一端连接有接触器KM2线圈一端，接触器KM2线圈另一端接0V，用于控制冷却泵。
进一步的，所述自动换档变速系统还包括刀架正转控制回路，刀架正转控制回路包括继电器KA4的开关，继电器KA4的开关一端接110V，继电器KA4的开关另一端连接有接触器KM3常闭触点一端，接触器KM3常闭触点另一端连接接触器KM4线圈一端，接触器KM4线圈另一端接0V，用于控制刀架正转。
进一步的，所述自动换档变速系统还包括刀架反转控制回路，刀架反转控制回路包括继电器KA5的开关，继电器KA5的开关一端接110V，继电器KA5的开关另一端连接有接触器KM4常闭触点一端，接触器KM4常闭触点另一端连接接触器KM3线圈一端，接触器KM3线圈另一端接0V，用于控制刀架反转。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
提供一种AMT数字信号控制的变速箱，实现不停机自动档位切换，可CW档位内调速，并且增强了切削的能力省去了大量的换档时间，能实现定位准停，方便上下工件，整个换档过程1秒内完成，提高了效率，具有结构稳定实现快速不停机档位切换的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1至图4为本发明中自动换档变速系统的电气原理图；
图5本发明中自动换档变速系统的原理框图。
具体实施方式
实施例1，如图1至图4所示，一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，包括三相外部电源，三相外部电源连接有断路器QF0一端，断路器QF0另一端连接有断路器QF2一端，断路器QF2另一端连接有三相变压器TM1；断路器QF0另一端连接有断路器QF1一端，断路器QF1另一端连接有热继电器FL1一端，热继电器FL1另一端连接有主电机；断路器QF0另一端连接有断路器QF3一端，断路器QF3另一端连接有接触器KM2开关一端，接触器KM2开关另一端连接有冷却泵；断路器QF0另一端连接有断路器QF4一端，断路器QF4另一端连接有接触器KM3开关一端和接触器KM4开关一端，接触器KM3开关另一端和接触器KM4开关另一端连接有刀架电机。
所述自动换档变速系统还包括220V系统电源，220V系统电源连接有接触器KM1的开关一端，接触器KM1的开关另一端作为接线端，220V系统电源还连接有断路器QF6一端，断路器QF6另一端连接有断路器QF7一端，断路器QF6另一端同时作为接线端，断路器QF7另一端作为接线端，220V系统电源还连接有断路器QF5一端，断路器QF5另一端变压器TC1一端和变压器TC2一端，变压器TC1另一端连接有断路器QF8一端，断路器QF8另一端作为接线端，变压器TC2另一端连接有断路器QF9一端，断路器QF9另一端作为接线端，变压器TC1将220V电源转换为110V电源，变压器TC2将220V电源转换为24V电源。
所述自动换档变速系统还包括电机正转控制回路，电机正转控制回路包括继电器KA5的开关，继电器KA5的开关一端接24V，继电器KA5的开关另一端接0V，用于控制电机正转；自动换档变速系统还包括电机反转控制回路，电机反转控制回路包括继电器KA6的开关，继电器KA6的开关一端接24V，继电器KA6的开关另一端接0V，用于控制电机反转。
所述自动换档变速系统还包括黄色指示灯控制回路，黄色指示灯控制回路包括继电器KA7的开关，继电器KA7的开关一端接24V，继电器KA7的开关另一端连接有黄色指示灯一端，黄色指示灯另一端接0V，用于控制黄色指示灯；自动换档变速系统还包括绿色指示灯控制回路，绿色指示灯控制回路包括继电器KA8的开关，继电器KA8的开关一端接24V，继电器KA8的开关另一端连接有绿色指示灯一端，绿色指示灯另一端接0V，用于控制绿色指示灯；自动换档变速系统还包括红色指示灯控制回路，红色指示灯控制回路包括继电器KA9的开关，继电器KA9的开关一端接24V，继电器KA9的开关另一端连接有红色指示灯一端，红色指示灯另一端接0V，用于控制红色指示灯。
所述自动换档变速系统还包括系统上下电控制回路，系统上下电控制回路包括常开按钮SB1和接触器KM1，常开按钮SB1一端和接触器KM1开关一端接110V，常开按钮SB1另一端和接触器KM1开关另一端连接有常闭按钮SB2一端，常闭按钮SB2另一端连接有接触器KM1线圈一端，接触器KM1线圈另一端接0V，用于控制系统上下电。
所述自动换档变速系统还包括冷却泵控制回路，冷却泵控制回路包括继电器KA2的开关，继电器KA2的开关一端接110V，继电器KA2的开关另一端连接有接触器KM2线圈一端，接触器KM2线圈另一端接0V，用于控制冷却泵。
所述自动换档变速系统还包括刀架正转控制回路，刀架正转控制回路包括继电器KA4的开关，继电器KA4的开关一端接110V，继电器KA4的开关另一端连接有接触器KM3常闭触点一端，接触器KM3常闭触点另一端连接接触器KM4线圈一端，接触器KM4线圈另一端接0V，用于控制刀架正转。
所述自动换档变速系统还包括刀架反转控制回路，刀架反转控制回路包括继电器KA5的开关，继电器KA5的开关一端接110V，继电器KA5的开关另一端连接有接触器KM4常闭触点一端，接触器KM4常闭触点另一端连接接触器KM3线圈一端，接触器KM3线圈另一端接0V，用于控制刀架反转。
如图5所示，所述电机正转控制回路、电机反转控制回路、黄色指示灯控制回路、绿色指示灯控制回路、红色指示灯控制回路、系统上下电控制回路、刀架正转控制回路、刀架反转控制回路和冷却泵控制回路集成安装在机床强电柜内，机床强电柜和交流变压器连接有PLC，交流变压器连接有驱动单元，驱动单元连接有电机。
其工作原理是在机械变速箱(手动档)原有基础上进行改造，机械变速箱采用多片湿式离合器，通过离合器的瞬间吸合，提高换档的速度，通过交流伺服电机的特性，可实现S升降速度的矢量速度控制，加减速更加准确有效，不停机实现档位的切换，AMT变速箱是自动变速箱，它是电控机械自动变速箱，主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换档的自动化，自动变速器(AMT)能根据加工指令参数确定最佳挡位，控制原来由人工齿轮换档的分离与接合、最终实现换挡过程的数字自动化。因此AMT实际上是由一个电脑来控制一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。AMT的核心技术是微机控制，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，其特征在于：包括机床强电柜和交流变压器，机床强电柜内集成安装有电机正转控制回路、电机反转控制回路、黄色指示灯控制回路、绿色指示灯控制回路、红色指示灯控制回路、系统上下电控制回路、刀架正转控制回路、刀架反转控制回路和冷却泵控制回路，机床强电柜和交流变压器连接有PLC，交流变压器连接有驱动单元，驱动单元连接有电机。
2.如权利要求1所述的一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，其特征在于：还包括三相外部电源，三相外部电源连接有断路器QF0一端，断路器QF0另一端连接有断路器QF2一端，断路器QF2另一端连接有三相变压器TM1，三相变压器TM1将三相外部电源转换为220V电源；断路器QF0另一端连接有断路器QF1一端，断路器QF1另一端连接有热继电器FL1一端，热继电器FL1另一端连接有主电机；断路器QF0另一端连接有断路器QF3一端，断路器QF3另一端连接有接触器KM2开关一端，接触器KM2开关另一端连接有冷却泵；断路器QF0另一端连接有断路器QF4一端，断路器QF4另一端连接有接触器KM3开关一端和接触器KM4开关一端，接触器KM3开关另一端和接触器KM4开关另一端连接有刀架电机。
3.如权利要求1所述的一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，其特征在于：还包括220V系统电源，220V系统电源连接有接触器KM1的开关一端，接触器KM1的开关另一端作为接线端，220V系统电源还连接有断路器QF6一端，断路器QF6另一端连接有断路器QF7一端，断路器QF6另一端同时作为接线端，断路器QF7另一端作为接线端，220V系统电源还连接有断路器QF5一端，断路器QF5另一端变压器TC1一端和变压器TC2一端，变压器TC1另一端连接有断路器QF8一端，断路器QF8另一端作为接线端，变压器TC2另一端连接有断路器QF9一端，断路器QF9另一端作为接线端，变压器TC1将220V电源转换为110V电源，变压器TC2将220V电源转换为24V电源。
4.如权利要求1所述的一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，其特征在于：所述电机正转控制回路包括继电器KA5的开关，继电器KA5的开关一端接24V，继电器KA5的开关另一端接0V，用于控制电机正转；自动换档变速系统还包括电机反转控制回路，电机反转控制回路包括继电器KA6的开关，继电器KA6的开关一端接24V，继电器KA6的开关另一端接0V，用于控制电机反转。
5.如权利要求1所述的一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，其特征在于：所述自动换档变速系统还包括黄色指示灯控制回路，黄色指示灯控制回路包括继电器KA7的开关，继电器KA7的开关一端接24V，继电器KA7的开关另一端连接有黄色指示灯一端，黄色指示灯另一端接0V，用于控制黄色指示灯；自动换档变速系统还包括绿色指示灯控制回路，绿色指示灯控制回路包括继电器KA8的开关，继电器KA8的开关一端接24V，继电器KA8的开关另一端连接有绿色指示灯一端，绿色指示灯另一端接0V，用于控制绿色指示灯；自动换档变速系统还包括红色指示灯控制回路，红色指示灯控制回路包括继电器KA9的开关，继电器KA9的开关一端接24V，继电器KA9的开关另一端连接有红色指示灯一端，红色指示灯另一端接0V，用于控制红色指示灯。
6.如权利要求1所述的一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，其特征在于：所述自动换档变速系统还包括系统上下电控制回路，系统上下电控制回路包括常开按钮SB1和接触器KM1，常开按钮SB1一端和接触器KM1开关一端接110V，常开按钮SB1另一端和接触器KM1开关另一端连接有常闭按钮SB2一端，常闭按钮SB2另一端连接有接触器KM1线圈一端，接触器KM1线圈另一端接0V，用于控制系统上下电。
7.如权利要求1所述的一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，其特征在于：所述自动换档变速系统还包括冷却泵控制回路，冷却泵控制回路包括继电器KA2的开关，继电器KA2的开关一端接110V，继电器KA2的开关另一端连接有接触器KM2线圈一端，接触器KM2线圈另一端接0V，用于控制冷却泵。
8.如权利要求1所述的一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，其特征在于：所述自动换档变速系统还包括刀架正转控制回路，刀架正转控制回路包括继电器KA4的开关，继电器KA4的开关一端接110V，继电器KA4的开关另一端连接有接触器KM3常闭触点一端，接触器KM3常闭触点另一端连接接触器KM4线圈一端，接触器KM4线圈另一端接0V，用于控制刀架正转。
9.如权利要求1所述的一种AMT数控车床伺服自动换档变速系统，其特征在于：所述自动换档变速系统还包括刀架反转控制回路，刀架反转控制回路包括继电器KA5的开关，继电器KA5的开关一端接110V，继电器KA5的开关另一端连接有接触器KM4常闭触点一端，接触器KM4常闭触点另一端连接接触器KM3线圈一端，接触器KM3线圈另一端接0V，用于控制刀架反转。
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