CN201913316U - 智能锯切带锯床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能锯切带锯床，其在普通的数控带锯床上，以锯盘变频驱动为基础，增设由锯盘变频驱动器的输出电流接口和模数AD转换单元构成的驱动扭矩检测装置；由锯条张紧液压缸压力传感器和模数AD转换单元构成的锯条张紧力检测装置；和由锯架进给液压缸位移传感器、整机控制器、三位四通电液比例阀及驱动放大电路板构成的电液伺服进给装置，从而使带锯条在整个锯切过程中承受的锯切功率恒定，机床锯切效率和带锯条使用寿命提高。

Description

智能锯切带锯床

技术领域

本实用新型涉及一种金属带锯床，特别是一种智能锯切带锯床。

背景技术

传统带锯床一般包括床身，安装在床身上的锯架、锯条、锯盘、锯架进给液压缸、锯条张紧机构、主传动装置、液压系统和电气控制系统等，锯架进给液压缸连接锯架，并带动其进给锯切，锯条张紧机构通过锯条张紧液压缸与锯盘连接，以调节锯条松紧。带锯床工作时，其锯盘转速、锯条张紧液压缸张紧压力和锯架进给液压缸驱动锯架的位移是影响锯切过程和效果最重要的三要素。而传统带锯床工作前，其锯条张紧状态、锯架进给液压缸的作用力和锯切的线速度都是预先调整确定，而且不能在锯切过程中自动调整，使得带锯条在整个锯切过程中承受的锯切功率变化很大，机床的锯切效率和带锯条的使用寿命因此受到严重影响。

发明内容

本实用新型要解决的问题在于上述传统带锯床的带锯条在整个锯切过程中承受的锯切功率变化大，锯切效率和锯条寿命低，从而提供一种智能锯切带锯床，使其提高锯切效率和带锯条使用寿命。

本实用新型的技术方案为：一种智能锯切带锯床，包括床身，安装在床身上的锯架、锯架进给液压缸、锯条、主传动电机、主动锯盘、从动锯盘、锯条张紧液压缸、锯盘变频驱动器和整机控制器，整机控制器包括中央处理器CPU、模数AD转换单元和数模DA转换单元，锯架进给液压缸连接锯架，锯条张紧液压缸连接从动锯盘；其特征是：

所述床身上设有驱动扭矩检测装置，其由锯盘变频驱动器的输出电流接口及模数AD转换单元构成；锯条张紧力检测装置，其由锯条张紧液压缸压力传感器和模数AD转换单元构成；电液伺服进给装置，其由锯架进给液压缸位移传感器、整机控制器、三位四通电液比例阀及驱动放大电路板构成；所述锯架进给液压缸位移传感器连接模数AD转换单元；三位四通电液比例阀液压回路连接锯架进给液压缸，数模DA转换单元通过驱动放大电路板连接控制三位四通电液比例阀；锯条张紧液压缸压力传感器连接模数AD转换单元；锯盘变频驱动器的扭矩反馈信号输出端连接模数AD转换单元，控制信号输入端连接数模DA转换单元。

本实用新型以现有的锯盘变频驱动为基础，增设了驱动扭矩检测装置、锯条张紧力检测装置和电液伺服进给装置，使得带锯条在整个锯切过程中承受的锯切功率恒定，从而提高了机床锯切效率和带锯条的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例的锯切结构原理示意图。

具体实施方式

附图标注说明：1-锯盘变频驱动器、2-主传动电机、3-主动锯盘、4-锯架、5-立柱、6-锯条、7-锯条张紧液压缸压力传感器、8-锯条张紧液压缸、9-从动锯盘、10--床身、11-整机控制器、12-驱动放大电路板、13-三位四通电液比例阀、14-锯架进给液压缸位移传感器、15-锯架进给液压缸、16-工件。

如图1所示，一种智能锯切带锯床，包括床身10，安装在床身10上的悬臂式锯架4、升降式锯架进给液压缸15、锯条6、主传动电机2、主动锯盘3、从动锯盘9、锯条张紧液压缸8、锯盘变频驱动器1、整机控制器11，所述整机控制器11包括中央处理器CPU、模数AD转换单元和数模DA转换单元，锯架进给液压缸15连接和带动锯架4进给，锯条张紧液压缸8连接和调节从动锯盘9；

所述床身上设有驱动扭矩检测装置，其由锯盘变频驱动器1的输出电流接口和模数AD转换单元构成；锯条张紧力检测装置，其由锯条张紧液压缸压力传感器7和模数AD转换单元构成；电液伺服进给装置，其由锯架进给液压缸位移传感器14、整机控制器11、三位四通电液比例阀13及驱动放大电路板12构成；

所述锯架进给液压缸位移传感器14连接模数AD转换单元，其输出液压缸位移反馈信号到AD；三位四通电液比例阀13液压回路连接锯架进给液压缸15，数模DA转换单元通过驱动放大电路板12驱动三位四通电液比例阀工作；锯条张紧液压缸压力传感器7连接模数AD转换单元，其输出锯切力反馈信号到AD；锯盘变频驱动器1的扭矩反馈信号输出端a连接模数AD转换单元，控制信号输入端b连接数模DA转换单元。所述锯架进给液压缸位移传感器14为内置式线性位移传感器。

本实用新型中，所述锯盘变频驱动器1采用高性能矢量变频器，其驱动锯盘实现锯盘无级调速，以及锯盘转速的精确调节。增设的锯盘驱动扭矩检测装置，其工作原理是根据主传动电机的输出扭矩与驱动电流成正比，通过检测锯盘变频驱动器输出电流来实现锯盘扭矩的检测。主传动电机2传动连接主动锯盘3。这样，将检测到的变频器输出电流等效成锯盘的驱动扭矩，来反映锯切过程中的锯切驱动扭矩变化，并将此锯盘扭矩信号经AD转换反馈给整机控制器的CPU，整机控制器就可以根据锯切驱动扭矩变化来对变频器进行动态参数调整，以实现锯切线速度的控制，从而达到平衡锯切负载的智能锯切控制需求。

增设的带锯条的张紧力检测装置，为非接触式间接型检测方式。其工作原理是：锯条锯切过程所受的锯切负载与锯条张紧力成正比，而锯条的张紧力与锯条张紧液压缸的压力成正比。当锯条完成张紧并没有锯切时，张紧液压缸的压力反馈为一恒定数值；当锯条开始锯切时，由于受到锯切线速度和进给速度的影响，锯条就会产生动态张紧变化，锯条张紧液压缸的压力反馈也就会产生变化，即锯切力增大时，锯条张紧的程度增强；锯切力减小时，锯条张紧的程度减弱。这样，利用安装在锯条张紧液压缸接口处的压力传感器来感知锯条张紧压力，以反映锯条受到锯切负载的变化，整机控制器通过控制锯盘变频驱动器和电液伺服驱动装置，来实现平衡锯切负载的智能控制需求。

增设的电液伺服驱动装置工作原理为：整机控制器首先根据升降液压缸的位移反馈(由液压缸位移传感器和AD转换单元实现)，由锯切负载(由锯切扭矩和张紧力检测装置提供)的变化计算出锯切进给的指令速度；然后，指定速度由输出指令信号经DA装置和驱动放大电路板放大后，控制三位四通电液比例阀的阀芯位置来驱动锯切进给升降液压缸，以实现具体的锯切进给速度控制，从而达到平衡锯切负载的智能锯切控制需求。

在本实用新型中，预先通过实验来确定锯切工件材料过程中锯条张紧压力和锯切力的映射关系，并将此映射关系制作成数据表的格式存储到整机控制器CPU中。锯切过程中，压力传感器检测锯条张紧液压缸压力，并实时查询锯条张紧压力与锯切力的映射关系表，将锯条张紧压力信号换算成锯切力信号，此锯切力信号经模数AD转换单元反馈到CPU中伺服控制，以此根据锯切过程来实时动态调整张紧油缸的张紧压力。

整机控制器CPU依据最优自适应稳定算法来对锯盘转速、液压张紧缸张紧压力、升降油缸位移这三项要素进行精确的调节，使得带锯条在整个锯切过程中承受的锯切功率恒定，从而提高带锯床锯切效率和带锯条的使用寿命。

应该理解到的是：上述实施例只是对本实用新型的说明，对立式带锯床类同样适用，任何不超出本发明实质精神范围内的发明创造，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种智能锯切带锯床，包括床身(10)，安装在床身(10)上的锯架(4)、锯架进给液压缸(15)、锯条(6)、主传动电机(2)、主动锯盘(3)、从动锯盘(9)、锯条张紧液压缸(8)、锯盘变频驱动器(1)、整机控制器(11)，整机控制器(11)包括中央处理器CPU、模数AD转换单元和数模DA转换单元，锯架进给液压缸(15)连接锯架(4)，锯条张紧液压缸(8)连接从动锯盘；其特征是：

所述床身(10)上设有驱动扭矩检测装置，其由锯盘变频驱动器(1)的输出电流接口及模数AD转换单元构成；锯条张紧力检测装置，其由锯条张紧液压缸压力传感器(7)和模数AD转换单元构成；电液伺服进给装置，其由锯架进给液压缸位移传感器(14)、整机控制器(11)、三位四通电液比例阀(13)及驱动放大电路板(12)构成；所述锯架进给液压缸位移传感器(14)连接模数AD转换单元；三位四通电液比例阀(13)液压回路连接锯架进给液压缸(15)，数模DA转换单元通过驱动放大电路板(12)连接控制三位四通电液比例阀(13)；锯条张紧液压缸压力传感器(7)连接模数AD转换单元；锯盘变频驱动器(1)的扭矩反馈信号输出端(a)连接模数AD转换单元，控制信号输入端(b)连接数模DA转换单元。 

Images