CN114434213B - 一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及加工机床的领域，尤其涉及一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统，所述检测系统应用于拉刀装置，所述拉刀装置包括设置在机床上的主轴、设置在主轴内且与主轴滑动配合的拉杆组，所述拉杆组头部与主轴外部连通用于连接刀具；机床上位于主轴背离拉杆组头部的一端设置有用于带动拉杆组动作的打刀缸，所述拉杆组与所述打到缸之间设置有用于连接二者的连接机构；所述检测系统包括线性传感器，设置在机床上用于检测拉杆组位移距离；控制器，用于在线性传感器检测到拉杆组位于设定位置处控制所述打刀个缸动作。本申请具有提升机床换刀过程的精度，减少出现故障而对正常的加工过程造成影响的效果。

Description

一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统

技术领域

本申请涉及加工机床的领域，尤其是涉及一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统。

背景技术

切削机床是工业生产中常用的机械加工设备，例如加工航空发动机的叶榫叶片，在进行机械加工的过程中，往往需要进行松刀以及拉紧的过程，相关技术中为了实现上述松刀以及拉紧过程，所用的结构主要包括以下部分：固定在机床上的主轴、与主轴滑动连接的拉杆组以及设置在机架上用于带动拉杆组动作的打刀缸，拉杆组的头部伸出至主轴外用于连接刀具，打刀缸位于机床上背离拉杆组的头部的一侧，打刀缸带动拉杆组动作实现拉紧刀具以及松开刀具的动作。

针对上述中的相关技术，发明人发现：在工作过程中，判断拉动组动作是否到位时，一般通过固定在机床上的接近开关，接近开关有两个，在拉杆组移动至接近两个接近开关的位置处时，分别触发对应的接近开关动作，表示拉杆组完成松刀或是拉紧刀具的动作；但是接近开关为范围触发，对拉杆组位置检测的精度较低，如在夹紧刀具时可能会出现拉杆组尚未实现刀具固定时，打刀缸即带动拉杆组移动，后续加工过程中出现机床空走的问题，对正常的加工过程造成影响。

发明内容

为了提升机床换刀过程的精度，减少出现故障而对正常的加工过程造成影响的问题，本申请提供一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统。

本申请提供的一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统采用如下的技术方案：

一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统，所述检测系统应用于拉刀装置，所述拉刀装置包括设置在机床上的主轴、设置在主轴内且与主轴滑动配合的拉杆组，所述拉杆组头部与主轴外部连通用于连接刀具；机床上位于主轴背离拉杆组头部的一端设置有用于带动拉杆组动作的打刀缸，所述拉杆组与所述打到缸之间设置有用于连接二者的连接机构；所述检测系统包括：

线性传感器，设置在机床上用于检测拉杆组位移距离；

控制器，用于在线性传感器检测到拉杆组位于设定位置处控制所述打刀缸动作。

通过采用上述技术方案，相较于使用接近开关的方式，提高了对拉杆组位置检测的精准度，减少在换刀过程中出现故障的问题，能够减少出现对刀具、主轴等部件造成损坏的问题，同时，也不容易出现机床空加工的问题，减少对正常的加工过程造成影响。

可选的，所述线性传感器的检测面朝向所述拉到组与所述拉杆组的滑动方向平行；

所述检测系统还包括检测环，所述检测环与所述拉杆组连接并随拉杆组同步滑动；

所述检测环上固定有标准沿，所述标准沿与所述线性传感器的检测面相贴。

通过采用上述技术方案，设置标准沿与线性传感器的监测面相贴，拉杆组移动过程中对拉杆组位置进行检测时，以检测环上的标准沿作为检测的对照基准，能够在一定程度上提升对拉杆组位置检测结果的精准度，减少出现换刀过程中存在故障而对正常的加工过程产生影响的问题。

可选的，所述机床上设置有传感器安装架，所述线性传感器可拆卸连接在所述安装架上。

通过采用上述技术方案，在后续长时间使用过程中，能够对传感器进行更换操作，并且能够根据需要更换精度以及测量范围不同的传感器，在一定程度上提升该检测系统的适用性。

可选的，所述安装架包括设置在机床上的连接块和铰接在连接块上的安装板，所述线性传感器可拆卸固定在所述安装板上；

所述连接块上设置有用于固定安装板的固定件。

通过采用上述技术方案，对线性传感器进行更换时，首先解除固定件对安装板的固定，转动安装板至线性传感器与标准沿分离的状态，对线性传感器进行更换操作时，不容易受到空间狭小限制，对线性传感器进行更换的操作较为方便。

可选的，所述连接块可拆卸连接在机床上；

所述连接块上设置有连接螺杆，连接螺杆与机床螺纹配合，且连接块与连接螺杆滑动配合。

通过采用上述技术方案，在转动安装板前，首先拧松连接螺杆，并将连接块向远离机床的方向滑动，带动线性传感器远离标准沿，如此，在转动安装板的过程中，不容易出现线性传感器与标准沿干涉的问题，减少造成部件损坏的问题。

可选的，所述固定件包括滑动连接在连接块上的定位杆和固定在安装板上的定位块；

所述定位块上开设有供定位杆端部插入的定位槽。

通过采用上述技术方案，对安装板进行固定时，滑动定位杆使得定位杆端部插入至定位槽内即可，同理，解除对安装板的固定时，拉动定位杆从定位槽中脱出即可，固定件对安装板进行固定的操作较为方便。

可选的，所述固定件还包括弹性件，所述弹性件设置在连接块与定位杆之间并对定位杆施加朝向定位槽内的弹力。

通过采用上述技术方案，减少出现定位杆端部从定位槽中脱出的问题，提升了固定件对安装板固定的牢固性。

可选的，所述主轴上还设置有一与控制器电连接的用于检测刀具状态的红外传感器；

检测车系统还包括与控制器电连接的警示装置；

所述控制器还用于在红外传感器检测到刀具存在异常时控制所述警示装置发出警报信号。

通过采用上述技术方案，设置红外传感器检测拉杆组上的刀具的状态，在刀具的固定状态存在故障时，通过控制器触发警示装置发出对应的警示信号，提醒工作人员及时对存在故障的机床进行检修，减少对正常的工作过程的延误。

可选的，所述检测系统还包括与控制器电连接的无线传输模块，所述无线传输模块信号连接于工作人员携带的信息传输终端。

通过采用上述技术方案，换刀过程存在故障时，控制器通过设置的无线传输模块将对应的警示信息传输至多个信息终端，如此，当出现故障的机床周围没有工作人员时，能够及时通知其他的工作人员对机床进行维护，减少对正常的加工过程的延误，同时能够减少对设备造成损坏的问题。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置的线性传感器，相较于使用接近开关的方式，提高了对拉杆组位置检测的精准度，减少在换刀过程中出现故障的问题，能够减少出现对刀具、主轴等部件造成损坏的问题，同时，也不容易出现机床空加工的问题，减少对正常的加工过程造成影响；

2.设置红外传感器检测拉杆组上的刀具的状态，在刀具的固定状态存在故障时，通过控制器触发警示装置发出对应的警示信号，提醒工作人员及时对存在故障的机床进行检修，减少对正常的工作过程的延误。

附图说明

图1是拉刀装置及检测系统安装在机床上的示意图；

图2是为了展示线性传感器的安装结构所做的示意图；

图3是该检测系统的控制逻辑图；

图4是为了展示固定件的结构所做的示意图；

图5是图2中A部分的放大示意图。

附图标记说明：1、拉刀装置；11、主轴；12、拉杆组；13、打刀缸；14、连接组件；2、安装架；21、连接块；22、安装板；23、固定件；231、定位杆；232、定位块；2321、定位槽；233、弹性件；234、限位环；24、固定板；25、连接螺杆；3、线性传感器；4、控制器；5、红外传感器；6、警示装置；7、无线传输模块；71、信息终端；8、检测环；81、标准沿。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统，参照图1和图2，该检测系统应用于现有的加工机床，拉刀装置1包括安装在机床上的主轴11、设置在主轴11内与主轴11滑动配合的拉杆组12，拉杆组12的头部穿透至主轴11外侧用于连接刀具；机床上还设置有打刀缸13，打刀缸13与拉杆组12之间设置有连接组件14，拉杆组12与打刀缸13通过连接组件14连接，后续通过打刀缸13带动拉杆组12动作；检测系统设置在机床上，用于检测拉杆组12的位置；检测系统包括设置在机床安装的安装架2和设置在安装架2上的线性传感器3，线性传感器3的检测面朝向拉杆组12所在的一侧且与拉杆组12的滑动方向平行。

参照图3，该检测系统还包括与线性传感器3电连接的控制器4，且控制器4与打刀缸13之间也为电连接，线性传感器3检测拉杆组12的位移距离，通过检测的位移距离与标准位置结合得到拉杆组12的实时位置；在拉杆组12移动至第一设定位置时，拉杆组12实现松刀动作，使得刀具从拉杆组12的头部脱离，拉杆组12移动至第二设定位置后，拉杆组12实现对刀具的拉紧，将刀具固定在拉杆组12上；控制器4接收线性传感器3的检测信息，在线性传感器3检测到拉杆组12位于第一设定位置以及第二设定位置处时，控制打刀缸13动作带动拉杆组12动作；对于拉杆组12在完成松刀以及拉紧动作后如何动作，为本领域技术人员熟知的内容，因此不再在此进行赘述。

在实际使用的过程中，线性传感器3实时检测拉杆组12的位置，在拉杆组12精确移动至第一设定位置以及第二设定位置处后，通过控制器4控制打刀缸13进行对应的动作，相较于使用接近开关的方案，对拉杆组12的位置进行判定的更加准确，减少出现松刀或拉紧动作未完成时即触发打刀缸13进行对应动作的问题，减少对正常的加工过程产生影响。

另外，参照图3，该检测系统还包括一设置在主轴11上且与控制器4电连接的红外传感器5以及与控制器4电连接的警示装置6；红外传感器5用于检测拉杆组12上的道具的状态，例如，在拉紧固定刀具以及后续移动过程中，红外传感器5检测拉杆组12的头部是否固定有刀具，在存在刀具时，表示换刀动作正常进行，而在此时若是检测到拉杆组12头部不存在刀具，说明换刀过程出现故障，此时通过控制器4触发警示装置6发出警示信号，以提醒周围的工作人员该机床存在故障，及时进行检修，以减少对正常的加工过程造成影响。

对于设置的警示装置6，在本实施例中，警示装置6为蜂鸣器，警示装置6被触发而发出报警信号时，触发蜂鸣器发出报警声提醒工作人员；而在其他实施例中，警示装置6还可以选择使用报警灯，或是蜂鸣器与报警灯同时使用，也能够实现及时提醒工作人员对应的机床存在故障的功能；当然，也能够选择使用其他的能够实现提醒功能的部件。

参照图3，该检测系统还包括一与控制器4电连接的无线传输模块7，同时，该无线传输模块7与工作人员携带的信息终端71信号连接，即在换刀过程存在故障时，控制器4通过设置的无线传输模块7向多个信息终端71传输警示信息；如此，在对应的机床周围没有工作人员的情况下，也能够及时提醒其他的工作人员对设备进行维护，减少出现工作人员无法及时发现故障问题的现象。

参照图2和图4，安装架2包括可拆卸连接在机床上的连接块21和铰接在连接块21上的安装板22，连接块21上设置有用于对安装板22进行固定的固定件23；线性传感器3可拆卸固定在安装板22上，实际使用时，可直接使用螺栓将线性传感器3固定在安装板22上；通过设置安装板22铰接在连接块21上，在需要对限行传感器进行更换操作时，首先解除固定件23安装板22的固定，之后转动安装板22，使得限行传感器远离拉杆组12，即可直接对线性传感器3进行更换操作，进行更换操作的过程不容易受到空间的限制，操作较为方便。

参照图2和图4，安装板22位于连接块21下侧，固定件23包括滑动连接在连接块21上的定位杆231和固定在安装板22上的定位块232，定位块232上开设有供固定板端部插入的定位槽2321，在对安装板22进行固定时，转动安装板22至设定位置处后，滑动定位杆231插入定位槽2321中，即可实现对安装板22的固定，操作较为方便。

另外，参照图4，固定件23还包括一弹性件233，具体的，弹性件233为弹簧，连接块21上固定有一固定板24，定位杆231穿透固定板24且与固定板24滑动配合；定位杆231上位于固定板24下侧的位置处固定有一限位环234，弹簧套设在定位杆231上且位于固定板24与限位环234之间，弹簧一端与固定板24固定，另一端与限位环234固定，且弹簧对定位杆231施加朝向定位槽2321内部方向的弹力；通过设置定位杆231端部插入至定位槽2321中实现对安装板22的固定时，弹簧对定位杆231施加朝向定位槽2321内的弹力，减少出现定位杆231端部从定位槽2321中脱出的问题，提升固定件23对安装板22固定的牢固性，即对线性传感器3固定的更加牢固。

参照图4和图5，拉杆组12上固定有一检测环8，检测环8周面上固定有标准沿81，标准沿81与线性传感器3的检测面相贴，设置标准沿81作为检测拉杆组12位置的对照标准，能够进一步提升线性传感器3对拉杆组12位置检测的准确性；而为了减少安装在转动过程中与标准沿81干涉的问题，设置连接块21可拆卸连接在机床上。

具体的，参照图2和图4，连接块21上设置有连接螺杆25，连接螺杆25的头部位于连接块21背离机床的一侧，其杆部与机床螺纹连接，实现对连接块21的固定，另外，连接块21与连接螺杆25滑动配合；在需要进行更换线性传感器3的操作时，拧松连接螺杆25，并将连接块21向远离标准沿81的方向滑动，之后再转动安装板22，不容易出现线性传感器3与标准沿81干涉的问题，减少对部件造成损坏，同时能够保证标准沿81与线性传感器3的检测面相贴，保持较高的检测精度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统，所述检测系统应用于拉刀装置(1)，所述拉刀装置(1)包括设置在机床上的主轴(11)、设置在主轴(11)内且与主轴(11)滑动配合的拉杆组(12)，所述拉杆组(12)头部与主轴(11)外部连通用于连接刀具；机床上位于主轴(11)背离拉杆组(12)头部的一端设置有用于带动拉杆组(12)动作的打刀缸(13)，所述拉杆组(12)与所述打刀缸(13)之间设置有用于连接二者的连接机构；其特征在于：所述检测系统包括

线性传感器(3)，设置在机床上用于检测拉杆组(12)位移距离；

控制器(4)，用于在线性传感器(3)检测到拉杆组(12)位于设定位置处控制所述打刀缸(13)动作；

所述线性传感器(3)的检测面朝向所述拉杆组(12)与所述拉杆组(12)的滑动方向平行；

所述检测系统还包括检测环(8)，所述检测环(8)与所述拉杆组(12)连接并随拉杆组(12)同步滑动；

所述检测环(8)上固定有标准沿(81)，所述标准沿(81)与所述线性传感器(3)的检测面相贴；

所述机床上设置有传感器安装架(2)，所述线性传感器(3)可拆卸连接在所述安装架(2)上；

所述安装架(2)包括设置在机床上的连接块(21)和铰接在连接块(21)上的安装板(22)，所述线性传感器(3)可拆卸固定在所述安装板(22)上；

所述连接块(21)上设置有用于固定安装板(22)的固定件(23)。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统，其特征在于：所述连接块(21)可拆卸连接在机床上；

所述连接块(21)上设置有连接螺杆(25)，连接螺杆(25)与机床螺纹配合，且连接块(21)与连接螺杆(25)滑动配合。

3.根据权利要求1所述的一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统，其特征在于：所述固定件(23)包括滑动连接在连接块(21)上的定位杆(231)和固定在安装板(22)上的定位块(232)；

所述定位块(232)上开设有供定位杆(231)端部插入的定位槽(2321)。

4.根据权利要求3所述的一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统，其特征在于：所述固定件(23)还包括弹性件(233)，所述弹性件(233)设置在连接块(21)与定位杆(231)之间并对定位杆(231)施加朝向定位槽(2321)内的弹力。

5.根据权利要求1所述的一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统，其特征在于：所述主轴(11)上还设置有一与控制器(4)电连接的用于检测刀具状态的红外传感器(5)；

检测车系统还包括与控制器(4)电连接的警示装置(6)；

所述控制器(4)还用于在红外传感器(5)检测到刀具存在异常时控制所述警示装置(6)发出警报信号。

6.根据权利要求5所述的一种航空发动机叶榫叶片机床的拉刀位置检测系统，其特征在于：所述检测系统还包括与控制器(4)电连接的无线传输模块(7)，所述无线传输模块(7)信号连接于工作人员携带的信息传输终端。

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