CN114233708B - 一种用于分度盘定位的液压控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于分度盘定位的液压控制系统及方法，可满足机床和不同分度盘规格的要求，适用范围广泛，延长分度盘使用寿命，提高产品质量，加快生产进度，节约成本，结构简单。数控单元识别不同规格的分度盘信号，向驱动单元发出对应分度盘的驱动指令；驱动单元的输出端与分度盘连接，用于输出液压压力控制分度盘松开，其与分度盘的连接管路上依次设置有多个减压阀、第一电磁阀和第二电磁阀；多个减压阀用于对应调整驱动单元输出的液压压力至对应规格分度盘所需的液压压力；第一电磁阀包括多个与多个减压阀对应连接的减压电磁端口；第二电磁阀包括与分度盘锁紧液压缸连接的锁紧电磁端口以及与分度盘松开液压缸连接的松开电磁端口。
Description
技术领域
本发明涉及数控机床液压控制技术领域，具体为一种用于分度盘定位的液压控制系统及方法。
背景技术
分度盘为CNC工具机的一项重要机械装置，其目的是将加工工件旋转至一确定角度，或围绕一圆周分为若干等距的间隔，以便进行加工工件的定位。分度盘在不同种类的CNC工具机上有不同的加工应用，举例而言，在铣床上可适用于自动铣多角、多钩、多孔、弧槽等加工，而在钻床上则可达到等分孔与非等分孔的加工应用。
目前高速拉床的分度盘都是靠其内部的碟簧进行锁紧，并由液压系统提供的液压压力将其松开。不同规格的分度盘需要松开的液压压力不同，如17吋分度盘松开所需的液压压力是80bar，14吋分度盘松开所需的液压压力是180bar，在工作中，经常需要更换分度盘加工不同规格的零件。在更换分度盘后，通常需要人工调整液压站输出的液压压力，以此来匹配对应规格的分度盘，有时，由于工人操作不当或忘记调节液压站的液压压力等原因，使得一些规格的分度盘输入了远高于其内部密封圈所承受的液压压力，致使分度盘密封系统损坏，分度盘漏油，造成分度盘分度精度下降，此外，更换分度盘密封系统需要分解分度盘，费时费力，严重影响产品质量和生产进度。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于分度盘定位的液压控制系统及方法，可满足机床和不同分度盘规格的要求，适用范围广泛，延长分度盘使用寿命，节省时间和人力，提高产品质量，加快生产进度，节约成本，结构简单，设计合理、巧妙，安全可靠。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于分度盘定位的液压控制系统，包括分度盘、数控单元、驱动单元、液压站油箱；
所述数控单元通过检测插头与分度盘的接线端连接，用于识别不同规格的分度盘信号，并将分度盘信号传输至驱动单元，向驱动单元发出对应分度盘的驱动指令；
所述液压站油箱与驱动单元的输入端连接，所述驱动单元的输出端通过管路与分度盘连接，用于输出液压压力控制分度盘松开，驱动单元与分度盘的连接管路上依次设置有溢流阀、多个减压阀、第一电磁阀和第二电磁阀；
多个减压阀用于对应调整驱动单元输出的液压压力至对应规格分度盘所需的液压压力；
第一电磁阀包括多个与多个减压阀对应连接的减压电磁端口；
第二电磁阀包括与分度盘锁紧液压缸连接的锁紧电磁端口以及与分度盘松开液压缸连接的松开电磁端口。
优选地，所述第一电磁阀和第二电磁阀均采用三位四通电磁阀。
优选地，所述驱动单元采用液压电机及液压泵，液压电机的输出轴与液压泵的输入端连接，液压泵与液压站油箱连接，液压电机用于输出驱动力至液压泵，液压泵用于从液压站油箱中吸入油液转化为液压压力。
优选地，所述液压电机采用三相异步电动机。
优选地，所述驱动单元与溢流阀之间还设有过滤单元。
优选地，所述分度盘采用油压齿式分度盘、电脑数控分度盘、电脑数控齿式分度盘或电脑数控双轴分度盘。
优选地，所述分度盘的规格包括14吋分度盘和17吋分度盘。
优选地，所述第一电磁阀与第二电磁阀之间设置有换向阀。
一种用于分度盘定位的液压控制方法，包括如下步骤，
驱动单元输出驱动液压压力，调整溢流阀使输出的液压压力至所需最大液压压力，根据不同规格的分度盘调整不同减压阀至对应规格所需的液压压力；
分度盘分度时，数控单元通过检测插头检测分度盘的接线端对应的端子发出高电平信号，识别机床当前使用的分度盘规格，并输送识别到对应规格的分度盘信号和驱动指令至驱动单元；
驱动单元根据驱动指令启动对应的减压阀调整输出的液压压力至对应规格分度盘松开所需的液压压力，并控制第一电磁阀对应的减压电磁端口和第二电磁阀的松开电磁端口得电；
驱动单元将减压后所需的液压压力输送至对应的分度盘松开液压缸内，使分度盘处于松开状态，定位调整完成。
优选地，所述分度盘处于锁紧状态时，第一电磁阀和第二电磁阀的所有电磁端口均处于失电状态。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供一种用于分度盘定位的液压控制系统，通过数控单元对当前机组所使用的不同规格的分度盘进行识别检测，从而确定该规格下分度盘松开所需要的液压压力，并对应设置相应的减压阀和电磁阀，减压阀对驱动单元输出的液压压力进行减压控制，只对应输出松开所需的液压压力即可，电磁阀对应电磁端口得电控制分度盘松开，分度盘接收的压力始终维持在可承受的压力范围内，不会由于承受过大的液压压力而导致的分度盘密封系统损坏，分度盘漏油，或造成分度盘分度精度下降等问题，显著降低了更换分度盘密封系统的频率，延长分度盘使用寿命，节省时间和人力，同时进一步提高了产品质量，加快生产进度，节约成本。
附图说明
图1为本发明液压控制系统结构示意图；
图2为本发明实施例中14吋分度盘接线端信号图；
图3为本发明实施例中17吋分度盘接线端信号图；
图4为本发明实施例中液压控制系统输出不同液压压力的工作原理示意图；
图5为本发明实施例中14吋分度盘松开状态的原理示意图；
图6为本发明实施例中17吋分度盘松开状态的原理示意图。
图中，液压站油箱1，第二电磁阀2，换向阀3，溢流阀4，第一电磁阀5，第一减压阀6，第二减压阀7，单向阀8，过滤单元9，液压电机及液压泵10。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一种用于分度盘定位的液压控制系统，如图1所示，包括分度盘、数控单元、驱动单元、液压站油箱1；
所述数控单元通过检测插头与分度盘的接线端连接，用于识别不同规格的分度盘信号，并将分度盘信号传输至驱动单元，向驱动单元发出对应分度盘的驱动指令；
所述液压站油箱1与驱动单元的输入端连接，所述驱动单元的输出端通过管路与分度盘连接，用于输出液压压力控制分度盘松开，驱动单元与分度盘的连接管路上依次设置有溢流阀4、多个减压阀、第一电磁阀5和第二电磁阀2；
多个减压阀用于对应调整驱动单元输出的液压压力至对应规格分度盘所需的液压压力；
第一电磁阀5包括多个与多个减压阀对应连接的减压电磁端口；
第二电磁阀2包括与分度盘锁紧液压缸连接的锁紧电磁端口以及与分度盘松开液压缸连接的松开电磁端口。
本发明提供一种用于分度盘定位的液压控制系统，通过数控单元对当前机组所使用的不同规格的分度盘进行识别检测，从而确定该规格下分度盘松开所需要的液压压力，并对应设置相应的减压阀和电磁阀，减压阀对驱动单元输出的液压压力进行减压控制，只对应输出松开所需的液压压力即可，电磁阀对应电磁端口得电控制分度盘松开，分度盘接收的压力始终维持在可承受的压力范围内，不会由于承受过大的液压压力而导致的分度盘密封系统损坏，分度盘漏油，或造成分度盘分度精度下降等问题，显著降低了更换分度盘密封系统的频率，延长分度盘使用寿命，节省时间和人力，同时进一步提高了产品质量，加快生产进度，节约成本。
本实施例中，所述第一电磁阀5和第二电磁阀2均采用三位四通电磁阀。
本实施例中，所述驱动单元采用液压电机及液压泵10，液压电机的输出轴与液压泵的输入端连接，液压泵与液压站油箱1连接，液压电机用于输出驱动力至液压泵，液压泵用于从液压站油箱1中吸入油液转化为液压压力。
本实施例中，所述液压电机采用三相异步电动机。
本实施例中，所述驱动单元与溢流阀4之间还设有过滤单元9。
优选地，所述分度盘采用油压齿式分度盘、电脑数控分度盘、电脑数控齿式分度盘或电脑数控双轴分度盘。
本实施例中，所述分度盘的规格包括14吋分度盘和17吋分度盘。
本实施例中，所述第一电磁阀5与第二电磁阀2之间设置有换向阀3。
本发明还提供一种用于分度盘定位的液压控制方法，包括如下步骤，
驱动单元输出驱动液压压力，调整溢流阀4使输出的液压压力至所需最大液压压力，根据不同规格的分度盘调整不同减压阀至对应规格所需的液压压力；
分度盘分度时，数控单元通过检测插头检测分度盘的接线端对应的端子发出高电平信号，识别机床当前使用的分度盘规格，并输送识别到对应规格的分度盘信号和驱动指令至驱动单元；
驱动单元根据驱动指令启动对应的减压阀调整输出的液压压力至对应规格分度盘松开所需的液压压力，并控制第一电磁阀5对应的减压电磁端口和第二电磁阀2的松开电磁端口得电；
驱动单元将减压后所需的液压压力输送至对应的分度盘松开液压缸内，使分度盘处于松开状态，定位调整完成。
进一步地，所述分度盘处于锁紧状态时，第一电磁阀5和第二电磁阀2的所有电磁端口均处于失电状态。
下面结合具体实施例对本发明所述的用于分度盘定位的液压控制系统作进一步详细解释说明。
高速拉床在拉削零件过程中，分度盘靠其内部的碟簧锁紧的，每拉削完一个槽后，分度盘都需要分度，使零件旋转一个角度，再拉另一个槽，分度的过程就需要通过液压控制系统输出的液压压力克服碟簧的力使分度盘松开。
本实施例实施步骤如下，包括，
选取液压控制系统所需要的液压电机及液压泵10，其中，液压电机采用三相异步电动机，其功率为3kw，额定转速1500转/分钟。
选取2个三位四通电磁阀，1个溢流阀4，2个减压阀，2个单向阀8，1个换向阀3，过滤单元9、油管及接头。
本实施例中机床使用的分度盘规格包括17吋分度盘和14吋分度盘，17吋分度盘松开所需的液压压力是80bar，14吋分度盘松开所需的液压压力是180bar。
按照设计的图纸组装好液压控制系统，其中，液压控制系统与分度盘连接处的进油管和出油管的接头规格与分度盘的规格相匹配。
启动液压电机及液压泵10，调整溢流阀4使液压电机及液压泵10输出的液压压力为230bar；
调整第一减压阀6至80bar，调整第二减压阀7至180bar；
数控单元对机床当前适用的分度盘规格进行识别，识别不同规格的分度盘原理如下，
若数控单元与分度盘连接的检测插头检测到如图2所示的39号端子的信号为“高电平1”，则确认目前机床使用的是14吋分度盘；
若数控单元与分度盘连接的检测插头检测到如图3所示的37号端子的信号为“高电平1”，则确认目前机床使用的是17吋分度盘。
当分度盘分度时，数控单元确认目前机床使用的是14吋分度盘，数控单元控制液压电机及液压泵10输出驱动，如图4所示，第一电磁阀5的51YV02电磁铁得电，51YV01电磁铁失电，第二减压阀7起作用，液压控制系统的输出压力调整至180bar。
同时数控单元控制液压电机及液压泵10输出驱动，第二电磁阀2的51YV04电磁铁得电，51YV03电磁铁失电，液压电机及液压泵10将180bar的液压压力输入到14吋分度盘的松开液压缸内，使14吋分度盘处在松开状态，如图5所示的状态。
同理地，若数控单元确认目前机床使用的是17吋分度盘，数控单元控制液压电机及液压泵10输出驱动，如图4所示，第一电磁阀5的51YV01电磁铁得电，51YV02电磁铁失电，第一减压阀6起作用，液压控制系统的输出压力调整至80bar。
同时数控单元控制液压电机及液压泵10输出驱动，第二电磁阀2的51YV04电磁铁得电，51YV03电磁铁失电，液压电机及液压泵10将80bar的液压压力输入到17吋分度盘的松开液压缸内，使17吋分度盘处在松开状态，如图6所示的状态。
进一步地，若数控单元检测到分度盘旋转到位，分度盘停止旋转，则51YV01电磁铁、51YV02电磁铁、51YV03电磁铁、51YV04电磁铁同时失电，液压控制系统又恢复到如图4所示的状态，此时分度盘锁紧，可继续进行拉削工作。
本实施例只是其中一种实施方法，本发明所述的液压控制系统可根据机床和分度盘规格的要求，对应调整管路上设置的电磁阀和液压阀，使其输出的液压压力自动满足当前所使用的分度盘的需要，适用范围广泛，结构简单，设计合理、巧妙，安全可靠。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于分度盘定位的液压控制系统，其特征在于，包括分度盘、数控单元、驱动单元、液压站油箱(1)；
所述数控单元通过检测插头与分度盘的接线端连接，用于识别不同规格的分度盘信号，并将分度盘信号传输至驱动单元，向驱动单元发出对应分度盘的驱动指令；
所述液压站油箱(1)与驱动单元的输入端连接，所述驱动单元的输出端通过管路与分度盘连接，用于输出液压压力控制分度盘松开，驱动单元与分度盘的连接管路上依次设置有溢流阀(4)、多个减压阀、第一电磁阀(5)和第二电磁阀(2)；
多个减压阀用于对应调整驱动单元输出的液压压力至对应规格分度盘所需的液压压力；
第一电磁阀(5)包括多个与多个减压阀对应连接的减压电磁端口；
第二电磁阀(2)包括与分度盘锁紧液压缸连接的锁紧电磁端口以及与分度盘松开液压缸连接的松开电磁端口；
所述驱动单元采用液压电机及液压泵(10)，液压电机的输出轴与液压泵的输入端连接，液压泵与液压站油箱(1)连接，液压电机用于输出驱动力至液压泵，液压泵用于从液压站油箱(1)中吸入油液转化为液压压力；
所述驱动单元与溢流阀(4)之间还设有过滤单元(9)。
2.根据权利要求1所述的一种用于分度盘定位的液压控制系统，其特征在于，所述第一电磁阀(5)和第二电磁阀(2)均采用三位四通电磁阀。
3.根据权利要求1所述的一种用于分度盘定位的液压控制系统，其特征在于，所述液压电机采用三相异步电动机。
4.根据权利要求1所述的一种用于分度盘定位的液压控制系统，其特征在于，所述分度盘采用油压齿式分度盘、电脑数控分度盘、电脑数控齿式分度盘或电脑数控双轴分度盘。
5.根据权利要求1所述的一种用于分度盘定位的液压控制系统，其特征在于，所述分度盘的规格包括14寸分度盘和17寸分度盘。
6.根据权利要求1所述的一种用于分度盘定位的液压控制系统，其特征在于，所述第一电磁阀(5)与第二电磁阀(2)之间设置有换向阀(3)。
7.一种用于分度盘定位的液压控制方法，其特征在于，基于权利要求1-6任一项所述的控制系统，包括如下步骤，
驱动单元输出驱动液压压力，调整溢流阀(4)使输出的液压压力至所需最大液压压力，根据不同规格的分度盘调整不同减压阀至对应规格所需的液压压力；
分度盘分度时，数控单元通过检测插头检测分度盘的接线端对应的端子发出高电平信号，识别机床当前使用的分度盘规格，并输送识别到对应规格的分度盘信号和驱动指令至驱动单元；
驱动单元根据驱动指令启动对应的减压阀调整输出的液压压力至对应规格分度盘松开所需的液压压力，并控制第一电磁阀(5)对应的减压电磁端口和第二电磁阀(2)的松开电磁端口得电；
驱动单元将减压后所需的液压压力输送至对应的分度盘松开液压缸内，使分度盘处于松开状态，定位调整完成。
8.根据权利要求7所述的一种用于分度盘定位的液压控制方法，其特征在于，所述分度盘处于锁紧状态时，第一电磁阀(5)和第二电磁阀(2)的所有电磁端口均处于失电状态。
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