CN201720604U - 一种基于传感器的工件加工装置 - Google Patents

一种基于传感器的工件加工装置 Download PDF

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CN201720604U CN 201020199734 CN201020199734U CN201720604U CN 201720604 U CN201720604 U CN 201720604U CN 201020199734 CN201020199734 CN 201020199734 CN 201020199734 U CN201020199734 U CN 201020199734U CN 201720604 U CN201720604 U CN 201720604U
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CN
China
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CN 201020199734
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Inventor
李思佳
李思泉
彭伟军
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Shanghai Automobile Gear Works
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Shanghai Automobile Gear Works
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Abstract

本实用新型公开了一种基于传感器的激光工件加工装置，其包括：加工头，用于对工件进行加工；传感器，用于监测所述加工头与所述工件的距离变化；处理器，用于接收和根据所述传感器传送的所述加工头与工件的距离变化的信号，调控所述电机，驱动所述电机控制所述加工头，使得所述加工头与所述工件的距离维持恒定。本实用新型提高了加工效率，保证加工质量良好和稳定，且降低了加工头与工件发生碰撞的可能性，减少了加工头的损耗，降低了成本。

Description

一种基于传感器的工件加工装置
技术领域：
本实用新型涉及一种基于传感器的工件加工装置。
背景技术：
目前，在激光加工和等离子加工过程中，有一个假设的理想效果，那就是，如果激光切割机的加工头和工件之间需要保持恒定的间距(一般为几毫米)，这样就能对工件进行良好的加工。然而，现实的情况是，工件表面的不平整，或工件在加工的过程中产生的形变导致间距的细微变化，进而导致加工质量的下降和不稳定，严重时还会发生加工头与工件的碰撞。
实用新型内容：
针对现有技术上的不足，本实用新型的目的是提供一种基于传感器的工件加工装置，能够智能地监测加工头和工件的间距，维持该间距，提高和稳定加工质量。
本实用新型的技术方案如下：
一种基于传感器的工件加工装置，所述基于传感器的工件加工装置包括：
加工头，用于对工件进行加工；
传感器，用于监测所述加工头与所述工件的距离变化；以及
处理器，用于接收和根据所述传感器传送的所述加工头与工件的距离变化的信号，调控所述电机，驱动所述电机控制所述加工头，使得所述加工头与所述工件的距离维持恒定。
进一步地，所述传感器为微电容，其电容值为所述工头与所述工件之间的电容值。
进一步地，所述处理器为数字信号处理器。
进一步地，所述传感器使用的是模拟电路或者数字电路。
使用本实用新型，能够智能地监测加工头和工件的间距，维持该间距，提高和稳定加工质量。
附图说明：
下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式的详细描述，将使本实用新型的技术方案及其他有益效果显而易见。
图1为本实用新型一种基于传感器的工件加工装置实施方式模块示意图；
图2至图4，为运用本实用新型的具体产品的界面图和电路示意图。
具体实施方式：
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
为了更进一步了解本实用新型的特征，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型的保护范围加以限制。
请参阅图1，其是本实用新型一种基于传感器的工件加工装置实施方式模块示意图。
本实用新型一种基于传感器的工件加工装置，其包括加工头10、传感器20、处理器30和电机40。其中，加工头10与电机40相连接，传感器20、电机40都和处理器30相连接。下面分别进行详细描述。
加工头10，用于对工件进行加工，由电机40进行驱动。
传感器20，用于监测所述加工头10与所述工件的距离变化，将距离变化的信号传送到处理器30。在本实施方式中，微电容，其电容值为所述工头与所述工件之间的电容值。传感器20使用的是模拟电路或者数字电路。目前，市场上应用于工业激光加工领域的传感器20多为模拟电路，它们存在以下缺点：1、模拟信号容易受到外界的干扰，这种不稳定性将导致高度传感灵敏度低、和产生滞后，2、模拟电路传感器20必须进行手动标定，频繁的手动标定将掺杂人为误差3、模拟电路传感器20支持接口定义少、集成度低，不利于用户的扩展。所以较佳地，传感器20使用的是数字电路，信号传输量大，高速，抗干扰能力强，灵敏高，自动标定(用户可直接在面板上设定加工间距)，嵌入式设计接口协议丰富，控制灵活，可方便的集成其他系统，可广泛应用广泛于激光加工领域(CO2和光纤，YAG等激光系统均适用)。
处理器30，用于接收和根据所述传感器20传送的所述加工头10与工件的距离变化的信号，调控所述电机40，驱动所述电机40控制所述加工头10，使得所述加工头10与所述工件的距离维持恒定。在本实施方式中，处理器30为数字信号处理器。
为了便于理解，举一个运用本实用新型的例子。在平面加工机床中，需要在切割中保持切割头和被切割钢板之间为特定的距离。钢板不平整或因切开而发生翘起，切割头都能很好的进行高度随动，保持距离的恒定，从而保证切口质量的优良和稳定，并且极大的降低了切割头上喷嘴的损耗率。
请参阅图2至图4，其是运用本实用新型的具体产品的界面图和电路示意图。
下附在实验中使用的接口的参数：
DB25(针)接口
 管脚号   信号名   输入/输出   备注
 1，2   POWER   I   +13V～+24V DC输入
 3   空，未接
 4   Command signal   O   控制电机的模拟信号，-10V～+10V
 5   Indicated Height   O   0-10V(0-10mm)，output to CNC
 6   Height Set   I   0-10V(0-10mm)，to set the height by CNC
 7   扩展I/O   未定义
 8   RXD   I   RS232数字接口；可接收外部指令RS232电平
 9   TXD   O   RS232数字接口；向外部发送状态信息RS232电平
 10   S1   I   RUN/HOLD按键信号
 11   RUN/HOLD   I   工作状态设定信号+24V：运行  0V：暂停
 12   S2   I   Local/Remote按键信号
 13   IN POSITION   O   喷嘴到达设定高度的指示信号+24V：喷嘴到位  0V：喷嘴未到位
 14 15 16 21   GND
 17   K1   I   数字设定按键中键MB信号
 18   K2   I   数字设定按键右键RB信号
 19   K3   I   数字设定按键中键LB信号
  20   K4   I  数字设定按键AUTO_CALIB信号
  22   扩展I/O  未定义
  24   Limit SW Logic   I  限位开关输入Input from limit switch外部输入，低位使HSU进入HOLD状态
  25   TIP CONTACT   O  探头接触工件的指示信号+24V：接触  0V：未接触
DB-9(孔)接口
  管脚号   信号名   输入/输出   备注
  3   RXD   I   RS232数字接口；可接收外部指令RS232电平
  2   TXD   O   RS232数字接口；向外部发送状态信息RS232电平
  5   GND   信号地
如上所述，本实用新型一种基于传感器的工件加工装置极大地提高工业激光或等离子加工中的加工效率，保证加工质量良好和稳定，且降低了加工头10与工件发生碰撞的可能性，减少了加工头10的损耗，降低了成本。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种基于传感器的工件加工装置，其特征在于，所述基于传感器的工件加工装置包括：
加工头，用于对工件进行加工；
传感器，用于监测所述加工头与所述工件的距离变化；以及
处理器，用于接收和根据所述传感器传送的所述加工头与工件的距离变化的信号，调控所述电机，驱动所述电机控制所述加工头，使得所述加工头与所述工件的距离维持恒定。
2.根据权利要求1所述的一种基于传感器的工件加工装置，其特征在于，所述传感器为微电容，其电容值为所述工头与所述工件之间的电容值。
3.根据权利要求1所述的一种基于传感器的工件加工装置，其特征在于，所述处理器为数字信号处理器。
4.根据权利要求1所述的一种基于传感器的工件加工装置，其特征在于，所述传感器使用的是模拟电路或者数字电路。
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