CN202196305U

CN202196305U - 一种数控机床刀架的检测装置

Info

Publication number: CN202196305U
Application number: CN2011203329012U
Authority: CN
Inventors: 张中明; 吴晓苏; 张海波; 庞子剑; 魏松木
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2021-09-06

Abstract

本实用新型属于一种数控机床辅助设备，特别是涉及一种数控机床刀架的检测装置。一种数控机床刀架的检测装置，包括电源、安装板以及设在安装板上的强电模块和弱电模块，电源分别连接强电模块和弱电模块，强电模块由空气开关、熔断器和接触器组依次相连构成；弱电模块包括控制器、位置信号采集器和数据显示器，接触器组的输出端连接控制刀架位置变动的电机的输入端，电机的输出端连接位置信号采集器的输入端，控制器的输入端与位置信号采集器的输出端信号连接，控制器的输出端分别信号连接接触器组和数据显示器。这种一种数控机床刀架的检测装置结构新颖，能迅速判断故障位置，此外，还可以对刀架进行功能测试和对刀架进行辅助维修。

Description

一种数控机床刀架的检测装置

技术领域

本实用新型属于一种数控机床辅助设备，特别是涉及一种数控机床刀架的检测装置。

背景技术

数控刀架是数控车床中最常见的一种辅助装置，它可使数控车床在工件一次装夹中完成多种甚至所有的加工工序，以缩短加工的辅助时间，减少加工过程中由于多次安装工件而引起的误差，从而提高机床的加工效率和加工精度。

现有刀架的检测主要靠刀架与数控机床系统之间的连接关系如图1所示，现根据图1中所标序号进行说明，序号1是供电电源，序号2是机床数控系统安装板，序号4是操作键盘，序号3是机床中的核心部件：数控单元；序号5是I/O接口板，序号为7和8是伺服放大器，序号9是变频控制器，序号11和12为驱动伺服电机，序号13是主轴电机，序号14是的刀架电机。供电电源1给机床数控系统安装板2供电，数控单元3通过光纤依次连接了伺服放大器7、8，伺服放大器7、8分别连接驱动伺服电机11、12，数控单元3还输出模拟信号到变频控制器9，它驱动的是主轴电机13。此外，数控单元3还与I/O接口板5进行连接，I/O接口板5与左边的操作键盘4进行连接，并且信号是双向的，既可以通过操作键盘4发出指令，也可以接受来自I/O接口板5的指示信号。接口板5还与设备板6进行连接，该设备板6由两部分组成，一部分是微型继电器，负责输出电机控制信号，另一部分是带光电隔离的输入信号，用于检测外部开关信号，设备板6与接触器组10连接，这里输出控制信号通过4芯电缆去驱动刀架电机14，刀架电机14再通过刀架位置反馈信号线连接设备板6，具体是D型25针接插件方式与设备板6相连。

正常情况下，刀架电机14会根据指令完成规定的动作：正转是寻找刀位，反转是锁紧，并将位置信号返回到设备板6，最终数控系统能够读取正确的刀架位置信息；异常情况下，当刀架不能正常工作时，现有的这种系统存在着难以快速判断的问题，即由于刀架异常时其原因比较复杂，数控机床本身或者是刀架都有可能存在问题，这个需要根据机床屏幕提示的信息，或者维修人员根据经验来判断。此外，现有数控电动刀架一般采用蜗轮和蜗杆传动，并通过三齿盘啮合螺杆锁紧的工作原理。一旦判定上述刀架出现问题，并把它从数控机床上拆卸下来，如何对其基本性能进行测试也成了问题。

发明内容

针对上述系统存在的问题和缺陷，本实用新型的发明目的是提供一种结构新颖的，可以迅速判断故障位置的数控机床刀架的检测装置，即该检测装置可以在脱离原有机床系统的情况下仅对的刀架本身进行测试，如果刀架在该装置上工作是正常的，则可以判定故障发生在机床上；如果，在该装置上刀架不能正常工作，则可以利用该装置进行进一步的项目测试或进行调整，直到将刀架正常工作为止。

本实用新型所要采用的技术方案是：

一种数控机床刀架的检测装置，包括电源、安装板以及设在安装板上的强电模块和弱电模块，电源分别连接强电模块和弱电模块，强电模块由空气开关、熔断器和接触器组依次相连构成；弱电模块包括控制器、位置信号采集器和数据显示器，接触器组的输出端连接控制刀架位置变动的电机的输入端，电机的输出端连接位置信号采集器的输入端，控制器的输入端与位置信号采集器的输出端信号连接，控制器的输出端分别信号连接接触器组和数据显示器。

作为优选，所述的控制器由可编程控制器和人机界面模块构成，人机界面模块与可编程控制器双向信号连接。

本实用新型的采用上述方案具有如下有益的效果：1.迅速判断故障位置。当刀架在数控机床上无法正常工作时，可以将控制刀架位置变动的电机上的两条信号线与本检测装置相连接，启动本设备，可以迅速判断故障部位是刀架还是数控机床本身；2.对刀架进行功能测试。功能测试包括两个方面，其一是测试该刀架能否完成数控机床要求的动作：手动刀架顺序按位旋转，自动状态下按指定位置旋转；其二是强制测试，主要测试相临按位旋转、跳过一位旋转或跳过多位旋转，并测试运行时间，以此评估该刀架的性能。3.对刀架进行辅助维修。与单纯测试不同，刀架维修需要打开刀架设备的有关盖板，对其内部零件动作进行观察、调试或更换操作，期间需要通过该设备发出启动信号，由此来对刀架中的某部件进行现场调试，直到符合动作要求为止，该装置对刀架维修提供了专业的平台。

附图说明

图1：现有技术中刀架与数控机床系统之间的连接关系结构示意图。

图2：本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面是结合附图2对本实用新型作进一步详细描述。

实施例：如图2中所示的一种数控机床刀架的检测装置，包括3相交流电源1、安装板2以及设在安装板上的上面装有各类器件；各类器件的排列方式是本发明的核心所在，现根据功能将其分为两个模块，用虚线分开，其中标识A的虚线框内安装的是强电模块A，其中标识B的虚线框内安装的是弱电模块B。3相交流电源1是通过5芯电缆分别连接强电模块A和弱电模块B，5芯电缆中的3条线提供3相220V/380V交流电，另外2条分别为零线和保护地线。强电模块A由空气开关3、熔断器4和具有可逆作用的接触器组5依次相连构成，空气开关3作为检修时切断电源用，同时也具有过载、短路和欠电压保护作用；熔断器4作为短路保护用；具有可逆作用的接触器组5的输出端通过4芯电缆向控制刀架位置变动的电机14的输入端供电，使电动机正转寻位，反转锁紧。弱电模块B由可编程控制器7、人机界面模块6、两个数据显示器9、10和位置信号采集器8构成，人机界面模块6与可编程控制器7双向信号连接，弱电模块B的核心部件是可编程控制器7，其内部编制有梯形图程序(通过特定的软件开发环境进行程序编制、装载和调试，源程序中含有控制算法的可执行代码，开发完毕后进行程序固化，软件环境将移出，图中未标出开发环境与该设备的连接方式)，通过人机界面模块6与可编程控制器7作为整个控制模块，即人机界面模块6用于操作，开发编程实现可编程控制器7的控制作用。而上述电机14的输出端连接位置信号采集器8的输入端，即电机14在运转过程中将位置信号通过的25芯电缆传到位置采集器8，位置采集器8中含有与霍尔元件适配的信号上拉电阻，以形成可靠的位置逻辑信号。而位置信号采集器8连接可编程控制器7，即将电机14传来的位置信号通过信号线输给可编程控制器7，其中位置信号采集器8的云母电容用于吸收尖峰脉冲，然后该位置信号被读入到可编程控制器7。可编程控制器7的输出端与具有可逆作用的接触器组5信号连接。即可编程控制器7处理位置信号后，再输出信号去控制接触器组5。人机界面模块6具体的外在表现为一个触摸屏，用于完成人机对话，即设置手动/自动状态、启动各种检测以及状态信号的动态显示等。可编程控制器7与两个数据显示器9、10信号连接，其中前者数据显示器9显示刀架当前位置，后者数据显示器10显示自动状态下申请刀号的位置信息，用于模拟刀架在数控机床中的功能，便于独立地对刀架装置进行故障位置判断、性能测试和调整。

图2中的箭头方向是有特定含义的，其表示信号的流向。人机界面模块6和可编程控制器7之间的信号是双向的，其余器件之间的信号如图2所示的箭头方向是单向的。

Claims

1.一种数控机床刀架的检测装置，其特征在于包括电源、安装板以及设在安装板上的强电模块和弱电模块，电源分别连接强电模块和弱电模块，强电模块由空气开关、熔断器和接触器组依次相连构成；弱电模块包括控制器、位置信号采集器和数据显示器，接触器组的输出端连接控制刀架位置变动的电机的输入端，电机的输出端连接位置信号采集器的输入端，控制器的输入端与位置信号采集器的输出端信号连接，控制器的输出端分别信号连接接触器组和数据显示器。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床刀架的检测装置，其特征在于所述的控制器由可编程控制器和人机界面模块构成，人机界面模块与可编程控制器双向信号连接。