CN213646858U - 基于自适应控制的机床负载在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于自适应控制的机床负载在线监测装置，涉及机床检测领域，为解决现有技术中的现有的机床对主轴产生的压力易导致切削工作精度下降，使得产品质量降低的问题。所述支座的上端面安装有工作台，所述工作台的上方安装有安装架，所述安装架的一侧安装有减速机，所述减速机的一侧安装有轴承套，所述轴承套的一侧安装有联轴器，所述联轴器的一侧安装有夹具，所述夹具的下方安装有滑槽板，所述轴承套的上端和下端均安装有液压缸，所述液压缸的外部安装有压力弹簧，所述减速机的上方安装有连接板，所述连接板的上方安装有固定座，两个所述液压缸的上端和下端均安装有压力传感器，且所述轴承套的内部两侧均安装有测距传感器。

Description

基于自适应控制的机床负载在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及机床检测技术领域，具体为基于自适应控制的机床负载在线监测装置。

背景技术

机床主轴负载指的是作用在主轴上的负载，通常由主轴转速与进给速度匹配。高速电主轴的变频控制特性主要受电压、电流、电阻、电感、互感等电磁参数的影响，而国内外学者针对高速电主轴动态性能的研究，主要集中在以下两个方面:一是围绕电主轴系统的热特性、机械系统动力学特性以及其机电耦合特性等进行深入分析。其研究成果主要集中在热-力耦合作用下主轴系统速度、刚度、阻尼等参数变化对其频响特性的影响。电主轴的电阻、电感、互感等电磁参数除受绕组材料和结构的影响外，主轴热的影响更为显著。而主轴热除轴承摩擦热外，主要源于流经绕组的电流与绕组电阻、电感等相互作用所产生的电磁热。根据电磁控制理论，电主轴绕组电流的大小取决于主轴负载。

但在实际切削加工过程中，主轴负载因受切削材料和加工工艺参数的影响，具有时变性和非线性特征，且电流的这种时变性和非线性又会引起输入电压和主轴输出转速的非线性变化。现有的机床对主轴产生的压力易导致切削工作精度下降，使得产品质量降低；因此市场急需研制基于自适应控制的机床负载在线监测装置来帮助人们解决现有的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供基于自适应控制的机床负载在线监测装置，以解决上述背景技术中提出的现有的机床对主轴产生的压力易导致切削工作精度下降，使得产品质量降低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于自适应控制的机床负载在线监测装置，包括支座，所述支座的上端面安装有工作台，所述工作台的上方安装有安装架，所述安装架的一侧安装有减速机，所述减速机的一侧安装有轴承套，所述轴承套的一侧安装有联轴器，所述联轴器的一侧安装有夹具，所述夹具的下方安装有滑槽板，所述轴承套的上端和下端均安装有液压缸，所述液压缸的外部安装有压力弹簧，所述减速机的上方安装有连接板，所述连接板的上方安装有固定座，所述固定座下方的两侧均安装有支架，所述支架分别与固定座和工作台固定连接，两个所述液压缸的上端和下端均安装有压力传感器，且所述轴承套的内部两侧均安装有测距传感器。

优选的，所述支座与工作台焊接连接，所述工作台与滑槽板通过固定螺丝连接，且所述夹具通过滑槽板与工作台滑动连接。

优选的，所述固定座的上端安装有警报灯和扬声器，所述警报灯和扬声器与测距传感器和压力传感器电性连接，所述连接板通过固定螺丝与固定座连接，且所述连接板与减速机焊接连接。

优选的，所述安装架的内部安装有伺服电机，所述伺服电机与安装架通过固定螺丝连接，且所述伺服电机的一侧安装有转轴，且转轴延伸至减速机的内部通过轴承与减速机转动连接，且转轴与伺服电机固定连接。

优选的，所述减速机的内部安装有齿轮箱，所述齿轮箱设置有三个，三个所述齿轮箱之间相互啮合连接，所述齿轮箱的一侧安装有连接轴，所述连接轴延伸至轴承套内部通过轴承套与减速机转动连接，且所述连接轴与联轴器通过固定螺丝连接。

优选的，所述轴承套的一侧安装有连接法兰，所述连接法兰与轴承套设置为一体结构，且所述连接法兰与减速机通过固定螺丝连接，所述轴承套的外表面安装有锁紧件，所述锁紧件设置有四个，四个所述锁紧件均与减速机通过螺母固定连接，所述轴承套的上端和下端均安装有固定套筒，所述液压缸通过固定套筒与轴承套连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1. 该实用新型通过轴承套的设置，将伺服电机的转速通过减速机内部的多个齿轮箱进行降速，而齿轮箱带动的连接轴通过轴承套与工件进行接触，连接轴在工作中，所受到的压力会传递给轴承套，而轴承套的上端和下端均可通过压力传感器来感应轴承套的压力，再通过减速机内部的测距传感器检测连接轴转动时保持的距离是否稳定，从而进行判断连接轴所受到的压力，连接轴的位置出现偏差时，可通过警报灯和扬声器进行报警工作，提醒工作人员注意，实现在线监测工作，结构简单，且通过液压缸和压力弹簧可保持轴承套结构的稳定，并可通过测距传感器和压力传感器感应轴承套的位置，从而可微调节轴承套的位置，使得轴承套与连接轴的位置更加精准，提高连接轴的工作状态，使得连接轴在工作中保持足够的稳定性。

2. 该实用新型通过锁紧件的设置，轴承套外表面的固定套筒可便于液压缸的固定，以及拆装，再通过轴承套外表面的锁紧件以及后端面的连接法兰，有效的提升了轴承套的工作强度，适应性好，便于进行固定和安装。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的减速机的内部结构图；

图3为本实用新型的轴承套的结构示意图。

图中：1、支座；2、工作台；3、固定座；4、支架；5、安装架；6、伺服电机；7、连接板；8、减速机；9、轴承套；10、联轴器；11、液压缸；12、压力弹簧；13、夹具；14、滑槽板；15、警报灯；16、扬声器；17、齿轮箱；18、连接轴；19、测距传感器；20、压力传感器；21、连接法兰；22、固定套筒；23、锁紧件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1-3，本实用新型提供的一种实施例：基于自适应控制的机床负载在线监测装置，包括支座1，支座1的上端面安装有工作台2，工作台2的上方安装有安装架5，安装架5的一侧安装有减速机8，减速机8的一侧安装有轴承套9，轴承套9的一侧安装有联轴器10，联轴器10的一侧安装有夹具13，夹具13的下方安装有滑槽板14，轴承套9的上端和下端均安装有液压缸11，液压缸11的外部安装有压力弹簧12，减速机8的上方安装有连接板7，连接板7的上方安装有固定座3，固定座3下方的两侧均安装有支架4，支架4分别与固定座3和工作台2固定连接，两个液压缸11的上端和下端均安装有压力传感器20，且轴承套9的内部两侧均安装有测距传感器19，并可通过测距传感器19和压力传感器20感应轴承套9的位置，从而可微调节轴承套9的位置，使得轴承套9与连接轴18的位置更加精准，提高连接轴18的工作状态，使得连接轴18在工作中保持足够的稳定性，测距传感器19采用型号为MD-05MSE-D150测距传感器19，压力传感器20采用PT124B-216LCD数显式工控压力变送器。

进一步，支座1与工作台2焊接连接，工作台2与滑槽板14通过固定螺丝连接，且夹具13通过滑槽板14与工作台2滑动连接，夹具13固定工件，通过连接轴18带动工具进行切削工作。

进一步，固定座3的上端安装有警报灯15和扬声器16，警报灯15和扬声器16与测距传感器19和压力传感器20电性连接，连接板7通过固定螺丝与固定座3连接，且连接板7与减速机8焊接连接，通过减速机8内部的测距传感器19检测连接轴18转动时保持的距离是否稳定，从而进行判断连接轴18所受到的压力，连接轴18的位置出现偏差时，可通过警报灯15和扬声器16进行报警工作。

进一步，安装架5的内部安装有伺服电机6，伺服电机6与安装架5通过固定螺丝连接，且伺服电机6的一侧安装有转轴，且转轴延伸至减速机8的内部通过轴承与减速机8转动连接，且转轴与伺服电机6固定连接，通过减速机8减缓连接轴18的转速，从而适应不同的加工工序。

进一步，减速机8的内部安装有齿轮箱17，齿轮箱17设置有三个，三个齿轮箱17之间相互啮合连接，齿轮箱17的一侧安装有连接轴18，连接轴18延伸至轴承套9内部通过轴承套9与减速机8转动连接，且连接轴18与联轴器10通过固定螺丝连接。

进一步，轴承套9的一侧安装有连接法兰21，连接法兰21与轴承套9设置为一体结构，且连接法兰21与减速机8通过固定螺丝连接，轴承套9的外表面安装有锁紧件23，锁紧件23设置有四个，四个锁紧件23均与减速机8通过螺母固定连接，轴承套9的上端和下端均安装有固定套筒22，液压缸11通过固定套筒22与轴承套9连接，轴承套9外表面的固定套筒22可便于液压缸11的固定，以及拆装，再通过轴承套9外表面的锁紧件23以及后端面的连接法兰21，有效的提升了轴承套9的工作强度。

工作原理：使用时，将伺服电机6的转速通过减速机8内部的多个齿轮箱17进行降速，而齿轮箱17带动的连接轴18通过轴承套9与工件进行接触，连接轴18在工作中，所受到的压力会传递给轴承套9，轴承套9外表面的固定套筒22可便于液压缸11的固定，以及拆装，再通过轴承套9外表面的锁紧件23以及后端面的连接法兰21，有效的提升了轴承套9的工作强度，而轴承套9的上端和下端均可通过压力传感器20来感应轴承套9的压力，再通过减速机8内部的测距传感器19检测连接轴18转动时保持的距离是否稳定，从而进行判断连接轴18所受到的压力，连接轴18的位置出现偏差时，可通过警报灯15和扬声器16进行报警工作，提醒工作人员注意，实现在线监测工作，结构简单，且通过液压缸11和压力弹簧12可保持轴承套9结构的稳定，并可通过测距传感器19和压力传感器20感应轴承套9的位置，从而可微调节轴承套9的位置，使得轴承套9与连接轴18的位置更加精准，提高连接轴18的工作状态，使得连接轴18在工作中保持足够的稳定性。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.基于自适应控制的机床负载在线监测装置，包括支座（1），其特征在于：所述支座（1）的上端面安装有工作台（2），所述工作台（2）的上方安装有安装架（5），所述安装架（5）的一侧安装有减速机（8），所述减速机（8）的一侧安装有轴承套（9），所述轴承套（9）的一侧安装有联轴器（10），所述联轴器（10）的一侧安装有夹具（13），所述夹具（13）的下方安装有滑槽板（14），所述轴承套（9）的上端和下端均安装有液压缸（11），所述液压缸（11）的外部安装有压力弹簧（12），所述减速机（8）的上方安装有连接板（7），所述连接板（7）的上方安装有固定座（3），所述固定座（3）下方的两侧均安装有支架（4），所述支架（4）分别与固定座（3）和工作台（2）固定连接，两个所述液压缸（11）的上端和下端均安装有压力传感器（20），且所述轴承套（9）的内部两侧均安装有测距传感器（19）。

2.根据权利要求1所述的基于自适应控制的机床负载在线监测装置，其特征在于：所述支座（1）与工作台（2）焊接连接，所述工作台（2）与滑槽板（14）通过固定螺丝连接，且所述夹具（13）通过滑槽板（14）与工作台（2）滑动连接。

3.根据权利要求1所述的基于自适应控制的机床负载在线监测装置，其特征在于：所述固定座（3）的上端安装有警报灯（15）和扬声器（16），所述警报灯（15）和扬声器（16）与测距传感器（19）和压力传感器（20）电性连接，所述连接板（7）通过固定螺丝与固定座（3）连接，且所述连接板（7）与减速机（8）焊接连接。

4.根据权利要求1所述的基于自适应控制的机床负载在线监测装置，其特征在于：所述安装架（5）的内部安装有伺服电机（6），所述伺服电机（6）与安装架（5）通过固定螺丝连接，且所述伺服电机（6）的一侧安装有转轴，且转轴延伸至减速机（8）的内部通过轴承与减速机（8）转动连接，且转轴与伺服电机（6）固定连接。

5.根据权利要求1所述的基于自适应控制的机床负载在线监测装置，其特征在于：所述减速机（8）的内部安装有齿轮箱（17），所述齿轮箱（17）设置有三个，三个所述齿轮箱（17）之间相互啮合连接，所述齿轮箱（17）的一侧安装有连接轴（18），所述连接轴（18）延伸至轴承套（9）内部通过轴承套（9）与减速机（8）转动连接，且所述连接轴（18）与联轴器（10）通过固定螺丝连接。

6.根据权利要求5所述的基于自适应控制的机床负载在线监测装置，其特征在于：所述轴承套（9）的一侧安装有连接法兰（21），所述连接法兰（21）与轴承套（9）设置为一体结构，且所述连接法兰（21）与减速机（8）通过固定螺丝连接，所述轴承套（9）的外表面安装有锁紧件（23），所述锁紧件（23）设置有四个，四个所述锁紧件（23）均与减速机（8）通过螺母固定连接，所述轴承套（9）的上端和下端均安装有固定套筒（22），所述液压缸（11）通过固定套筒（22）与轴承套（9）连接。

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