CN210731878U

CN210731878U - 一种数控机床用无线传输盒

Info

Publication number: CN210731878U
Application number: CN201921714570.1U
Authority: CN
Inventors: 唐志铭
Original assignee: Zhangzhou Pufeifeng Machinery Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Zhangzhou Pufeifeng Machinery Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2019-10-14
Filing date: 2019-10-14
Publication date: 2020-06-12
Anticipated expiration: 2029-10-14

Abstract

本实用新型的一种数控机床用无线传输盒，属于无线传输盒领域，包括数控机床用主轴，固定设于主轴前端的轴承座；还包括呈对称分布在轴承座上的振动传感器，固定设于数控机床油箱内的第一温度传感器，固定设于数控机床切削液箱内的第二温度传感器，用于接收轴承座转动时发生的径向方向的振动加速度转化为电流信号的信号接收器，AD转化器，数据采集模块，串口转WIFI模块，以及上位机；实现主轴的自适应功能，有效保护主轴等机床功能部件；另外安装在上位机中的数控机床监控系统通过接收故障数据及对数据实时处理，能够显示各台机床的运行动态参数及故障报警和预警。

Description

一种数控机床用无线传输盒

技术领域

本实用新型涉及无线传输盒领域，更具体的，涉及一种数控机床用无线传输盒。

背景技术

主轴是数控机床中的核心设备之一，担负着从机床电动机接受动力并将之传递给其他机床部件的重要责任；工作中，要求主轴必须在承担着一定的荷载量，以及保持适当的旋转速度的前提条件下，带动在其控制范围之内的工件或者刀具，绕主轴旋转中心线进行精确、可靠而又稳定的旋转；主轴的旋转精度直接决定了机床的加工精度；在正常工作旋转时，由于主轴、轴承等的制造精度和装配、调整精度，主轴的转速、轴承的设计和性能以及主轴部件的动态特征等机械原因，加工过程中，主轴可能会延与轴垂直的方向发生径向跳动，延轴方向发生轴向窜动或以轴上某点为中心，发生角度摆动，从而降低主轴的旋转精度；另外由于使用不当或保养不及时造成的故障时有发生，现有的数控机床配套使用的无线传输系统自动化程度很低，对于机床的故障没有预警机制。因此，需要提出有效的方案来解决以上问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型的一种数控机床用无线传输盒，可对主轴前端轴承进行振动加速度采集、记录并传输主轴旋转指令值，有助于调节主轴转速，使主轴进行合理振动值内的平稳加工，实现主轴的自适应功能，避免主轴在共振区内工作，降低数控机床故障率，有效保护主轴等机床功能部件；另外安装在上位机中的数控机床监控系统通过接收故障数据及对数据实时处理，能够显示各台机床的运行动态参数及故障报警和预警；操作人员可通过查看监控系统的机床运行参数及故障提示，从而快速的定位故障机床及故障位置；将无线网络及传感器技术应用于数控机床故障监控系统，能够使操作人员在远离现场或恶劣环境情况下，就能监视数控机床的运行状态及各种电气参数。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种数控机床用无线传输盒，包括数控机床用主轴，固定设于所述主轴前端的轴承座；

还包括呈对称分布在所述轴承座上的振动传感器，固定设于数控机床油箱内的第一温度传感器，固定设于数控机床切削液箱内的第二温度传感器，用于接收所述轴承座转动时发生的径向方向的振动加速度转化为电流信号的信号接收器，AD转化器，数据采集模块，串口转WIFI模块，以及上位机；

所述振动传感器将检测到的轴承座转动时发生的径向方向的振动加速度转化为电流信号并通过传感器电缆传输至所述信号接收器；所述AD转化器将电流信号转化为数字量信号并通过所述AD转化器电缆传输到所述数据采集模块；所述数据采集模块中预先设定保存有标准振动加速度值，所述数据采集模块将接收到的数字量信号与标准振动加速度值进行比较后传输主轴旋转指令值，完成所述主轴振动的检测；

所述第一温度传感器，所述第二温度传感器将检测到的油液温度信号经所述数据采集模块，所述串口转WIFI模块传输至所述上位机进行故障监控。

作为上述技术方案的进一步改进，所述串口转WIFI模块采用RS232转WIFI转RJ45串口的USR-WIFI232-2E数据传输模块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一温度传感器以及所述第二温度传感器采用八通道数据且规格为TDAM7018。

作为上述技术方案的进一步改进，所述振动传感器为VSA001型振动传感器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述振动传感器的数量为两个。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的一种数控机床用无线传输盒，可对主轴前端轴承进行振动加速度采集、记录并传输主轴旋转指令值，有助于调节主轴转速，使主轴进行合理振动值内的平稳加工，实现主轴的自适应功能，避免主轴在共振区内工作，降低数控机床故障率，有效保护主轴等机床功能部件；另外安装在上位机中的数控机床监控系统通过接收故障数据及对数据实时处理，能够显示各台机床的运行动态参数及故障报警和预警；操作人员可通过查看监控系统的机床运行参数及故障提示，从而快速的定位故障机床及故障位置；将无线网络及传感器技术应用于数控机床故障监控系统，能够使操作人员在远离现场或恶劣环境情况下，就能监视数控机床的运行状态及各种电气参数。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种数控机床用无线传输盒的振动传感器的安装结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的一种数控机床用无线传输盒的结构框图。

图中：

100、主轴；200、轴承座；300、振动传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本实用新型提出了一种数控机床用无线传输盒，如图1-2所示，包括数控机床用主轴100，固定设于主轴100前端的轴承座200；还包括呈对称分布在轴承座200上的振动传感器300，固定设于数控机床油箱内的第一温度传感器，固定设于数控机床切削液箱内的第二温度传感器，用于接收轴承座200转动时发生的径向方向的振动加速度转化为电流信号的信号接收器，AD转化器，数据采集模块，串口转WIFI模块，以及上位机；振动传感器300将检测到的轴承座200转动时发生的径向方向的振动加速度转化为电流信号并通过传感器电缆传输至信号接收器；AD转化器将电流信号转化为数字量信号并通过AD转化器电缆传输到数据采集模块；数据采集模块中预先设定保存有标准振动加速度值，数据采集模块将接收到的数字量信号与标准振动加速度值进行比较后传输主轴旋转指令值，完成主轴100振动的检测；第一温度传感器，第二温度传感器将检测到的油液温度信号经数据采集模块，串口转WIFI模块传输至上位机进行故障监控。

进一步地，振动传感器为VSA001型振动传感器。

进一步地，振动传感器300的数量为两个。

进一步地，串口转WIFI模块采用RS232转WIFI转RJ45串口的USR-WIFI232-2E数据传输模块。

进一步地，第一温度传感器以及第二温度传感器采用八通道数据且规格为TDAM7018。

以上实施，具体来说，还包括呈对称分布在轴承座200上的振动传感器300将振动传感器300呈对称分布在轴承座200上，因为此处的振动频率与刀具(图中未示出)振动频率最为接近，振动传感器300的数量为两个，故将两个振动传感器300对称螺纹连接在机床轴承座200的外圈上，两个振动传感器300将检测到的轴承座200转动时发生的径向方向的振动加速度转化为电流信号并通过传感器电缆传输至信号接收器；信号接收器将接收到的电流信号放大并滤波，并将滤波后的信号通过信号接收器电缆传输至AD转化器；AD转化器将电流信号转化为数字量信号并通过A/D转化器电缆传输到数据采集模块；数据采集模块中预先设定保存有标准振动加速度值，数据采集模块将接收到的数字量信号与标准振动加速度值进行比较后传输主轴旋转指令值，完成机床主轴100振动的检测。因此在加工中心主轴运转期间，可对主轴前端轴承进行振动加速度采集、记录并传输主轴旋转指令值，有助于调节主轴转速，使主轴进行合理振动值内的平稳加工，实现主轴的自适应功能，避免主轴在共振区内工作，降低数控机床故障率，有效保护主轴等机床功能部件。另外第一温度传感器以及第二温度传感器的采集选用八通道数据采集模块TDAM7018，该模块是模拟量、热电偶信号混合型采集模块，同时具有精度高、性能稳定、抗干扰强、隔离及高速经济的特点，能在恶劣环境下运行，并支持ModbusRTU、DECON标准协议，另外需要说明的是，串口转WIFI模块块选用USR-WIFI232-2E，这是一种串口转WiFi模块，RS232转WIFI转RJ45串口服务器是采用WIFI联网服务器，用来将RS232串口设备/以太网设备转换成WIFI无线网络，通过手机或者笔记本电脑进行控制，也可以连到上位机(远程服务器)。其中USR-WIFI232-2E可以通过RS485串口与数据采集模块TDAM7018相连，从而使得数据采集模块采集到的故障数据可通过该模块以无线网络的方式传输至上位机；安装在上位机中的故障监控软件可通过读取相关数据从而分析故障原因，并提示工作人员故障信息。该模块能够实现串口到WIFI数据包的双向透明转发，模块内部完成协议转换，串口侧串口数据透明传输，WIFI网络侧是TCPIP数据包，保证数据传输的稳定性。该模块使用前需要通过简单设置即可指定工作细节，设置可以通过模块内部的网页进行，也可以通过串口使用AT指令进行，或者使用配套提供的设置软件，一次设置永久保存。

综上，本实施例带来的有益效果为，在加工中心主轴运转期间，可对主轴前端轴承进行振动加速度采集、记录并传输主轴旋转指令值，有助于调节主轴转速，使主轴进行合理振动值内的平稳加工，实现主轴的自适应功能，避免主轴在共振区内工作，降低数控机床故障率，有效保护主轴等机床功能部件；另外安装在上位机中的数控机床监控系统通过接收故障数据及对数据实时处理，能够显示各台机床的运行动态参数及故障报警和预警。操作人员可通过查看监控系统的机床运行参数及故障提示，从而快速的定位故障机床及故障位置。将无线网络及传感器技术应用于数控机床故障监控系统，能够使操作人员在远离现场或恶劣环境情况下，就能监视数控机床的运行状态及各种电气参数，可以逐渐减少值守人员，最终可以实现远端的无人值守，利用传感器对数控机床进行多参数监控，对远程故障诊断技术的不断完善提供数据基础。

本实用新型是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。

Claims

1.一种数控机床用无线传输盒，包括数控机床用主轴(100)，固定设于所述主轴(100)前端的轴承座(200)；其特征在于：

还包括呈对称分布在所述轴承座(200)上的振动传感器(300)，固定设于数控机床油箱内的第一温度传感器，固定设于数控机床切削液箱内的第二温度传感器，用于接收所述轴承座(200)转动时发生的径向方向的振动加速度转化为电流信号的信号接收器，AD转化器，数据采集模块，串口转WIFI模块，以及上位机；

所述振动传感器(300)将检测到的轴承座(200)转动时发生的径向方向的振动加速度转化为电流信号并通过传感器电缆传输至所述信号接收器；所述AD转化器将电流信号转化为数字量信号并通过所述AD转化器电缆传输到所述数据采集模块；所述数据采集模块中预先设定保存有标准振动加速度值，所述数据采集模块将接收到的数字量信号与标准振动加速度值进行比较后传输主轴旋转指令值，完成所述主轴(100)振动的检测；

2.如权利要求1所述的一种数控机床用无线传输盒，其特征在于：

所述串口转WIFI模块采用RS232转WIFI转RJ45串口的USR-WIFI232-2E数据传输模块。

3.如权利要求1所述的一种数控机床用无线传输盒，其特征在于：

所述第一温度传感器以及所述第二温度传感器采用八通道数据且规格为TDAM7018。

4.如权利要求1所述的一种数控机床用无线传输盒，其特征在于：

所述振动传感器为VSA001型振动传感器。

5.如权利要求4所述的一种数控机床用无线传输盒，其特征在于：

所述振动传感器(300)的数量为两个。