CN220330752U - 一种镗床镗削监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种镗床镗削监测系统，涉及镗床技术领域，包括镗削机床，镗削机床上设有机床导轨和镗削机构，镗削机构包括安装在机床导轨上的镗头工作台，镗头工作台上设有镗削驱动部，镗削驱动部的输出端套装有镗刀，还包括数据测量机构、PLC控制器、电流检测器和控制面板，本实用新型通过设置数据测量机构、电流检测器、PLC控制器和控制面板，在镗削时，精密测量轮跟随镗头工作台的移动发生转动，精密编码器跟随精密测量轮同步转动并产生定量脉冲，通过精密编码器产生的脉冲数量精确测量镗头的实时位置，实现工件的精准镗削加工，并在控制面板上实时显示剩余时间，让操作工对工作时间有准确预判，减轻了操作工的工作压力。
Description
技术领域
本实用新型属于镗床技术领域，具体涉及一种镗床镗削监测系统。
背景技术
镗床是主要用镗刀对工件已有的预制孔进行镗削的机床，它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工，在镗削加工时，因盲孔镗工艺的特殊性，需要实时知道镗头的位置，以防撞到缸底损坏镗头和工件，另外还需要及时知道镗头上的切削刀是否损坏，现有技术一般通过两种方式实现：
1.人工测量、感知，镗头进工件盲孔前拿卷尺测量工作台当前位置，根据目标镗深再次测量一个位置，在目标位置处放置一个标志物，镗头工作台到达标志物处则认为到达镗深，镗的过程中人工感知声音是否正常，不正常则镗刀损坏，这种方式极其依赖人工，操作工工作强度较高，而且有很多不确定因素容易造成设备或工件损坏，如难以准确判断刀具的实时状态，当出现刀具断裂、崩刃等异常情况时，无法及时做出判断并采取相应措施，会导致工件报废；
2.通过全数控，伺服控制镗头位置，这种方式虽然相较于人工的精准性更高，但是设备的原始成本较高，目前许多企业使用的是旧式镗削机床，采购全数控机床的成本较高，而对现有的旧式传统的机床进行改造时，对机器本体的改动比较大，改造成本依然较高，而且改造周期长，耽误生产。
因此亟需一种对现有设备改造简单，又可精准测量镗头实时位置和状态的镗床镗削监控系统。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种镗床镗削监测系统，对现有设备改造简单，而且能够精准测量镗头的实时位置和状态。
本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种镗床镗削监测系统，包括镗削机床，镗削机床上设有机床导轨和镗削机构，镗削机构包括安装在机床导轨上的镗头工作台，镗头工作台上设有镗削驱动部，镗削驱动部的输出端套装有镗刀，还包括数据测量机构、PLC控制器、电流检测器和控制面板，所述数据测量机构包括设于镗头工作台侧部的精密编码器，精密编码器的输出端通过转轴套装有精密测量轮，且精密测量轮与机床导轨接触，精密测量轮跟随镗头工作台的移动而转动，精密编码器与PLC控制器连接，PLC控制器通过精密编码器获取镗头工作台的位置移动数据；PLC控制器与镗削驱动部控制连接；所述PLC控制器与位于镗削机床上的控制面板连接，控制面板上设有显示屏和提醒模块，所述显示屏用于显示镗削机构的状态信息，所述电流检测器设置在镗头工作台上，并与PLC控制器连接，PLC控制器通过电流检测器监测镗削驱动部的电流波动，并通过显示屏显示实时电流，当电流出现波动时，PLC控制器控制提醒模块发出预警。
进一步的，所述镗削驱动部包括通过电机安装座安装在镗头工作台上的驱动电机，驱动电机的输出端通过主轴与镗刀连接。
进一步的，镗头工作台的位置移动数据包括镗头工作台的实时位移和实时速度。
进一步的，所述电流检测器套装在镗削驱动部的驱动电机上。
进一步的，通过控制面板能够修改PLC控制器的各参数。
进一步的，镗削机床的端部设有工件夹具。
进一步的，所述提醒模块包括设于控制面板上的语音提示器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型通过设置数据测量机构、电流检测器、PLC控制器和控制面板，镗头工作台在前进镗削时，精密测量轮跟随镗头工作台的移动发生转动，精密编码器能够跟随精密测量轮同步转动并产生定量脉冲，通过精密编码器产生的脉冲数量可精确测量镗头的实时位置，达到设定镗深时，通过PLC控制器控制自动停机，实现工件的精准镗削加工，而且PLC控制器可根据精密编码器的脉冲数和脉冲频率，精准测量镗速，并在控制面板上实时显示剩余时间，让操作工对工作时间有准确预判，减轻了操作工的工作压力，而且保证了镗削加工的精准性，同时PLC控制器还可以通过电流检测器实时采集镗削驱动部的运行电流，并跟异常阈值进行比较，在电流异常时及时做出反应和提醒，方便及时采取措施，降低工件加工的报废率，而且整个监控系统可以不受现有设备结构的任何影响，不挑改造设备，改造简单便捷，普适性较高。
附图说明
图1为本实用新型的立体结构示意图；
图2为本实用新型的镗头工作台立体结构示意图；
图3为本实用新型的控制面板显示示意图。
图中：1、镗削机床；2、机床导轨；3、镗削机构；301、镗头工作台；302、电机安装座；303、镗削驱动部；304、主轴；305、镗刀；4、数据测量机构；401、精密编码器；402、转轴；403、精密测量轮；5、电流检测器；6、PLC控制器；7、控制面板；71、操作显示屏；72、提醒模块；8、工件夹具。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
请参阅图1-3，本实用新型提供了一种镗床镗削监测系统的技术方案：
实施例
根据图1所示，包括镗削机床1，镗削机床1上设有机床导轨2和镗削机构3，镗削机构3通过机床导轨2在镗削机床1上直线移动，镗削机构3包括安装在机床导轨2上的镗头工作台301，镗头工作台301上设有镗削驱动部303，镗削驱动部303为通过电机安装座302安装在镗头工作台301上的驱动电机，电机安装座302通过螺栓安装在镗头工作台301上，驱动电机的输出端通过主轴304套装有镗刀305，镗削机床1的端部设有固定镗削工件的工件夹具8，在镗头工作台301上设有用以检测镗头工作台301位置的数据测量机构4，如图2所示，镗头工作台301的侧部设有精密编码器401，精密编码器401的输出端通过转轴402套装有精密测量轮403，精密测量轮403与机床导轨2接触，当镗头工作台301在机床导轨2中移动时，精密测量轮403可以跟随镗头工作台301的移动发生转动，同时精密编码器401根据精密测量轮403的转动量产生定量脉冲，利用精密编码器401每转一圈产生定量脉冲的特性，通过精密编码器401产生的脉冲数量可精确测量镗头的实时位置，如使用的是1000脉冲的编码器，每转一圈产生1000个脉冲，测量轮周长为200毫米，脉冲信号进入控制系统后经过4分频，则系统每读到一个脉冲就意味着镗头工作台301行走了0.05毫米，通过精密编码器401发出的脉冲信号即可精准确定镗头工作台301的移动距离，进而精确确定镗削深度，该精度可完全达到镗削加工的工艺需求，且精密编码器401与机床导轨2上的PLC控制器6连接，且PLC控制器6与位于机床导轨2上的控制面板7控制连接，PLC控制器6可以根据工艺要求自主设计控制程序，通过控制面板7能够修改PLC控制器6的各参数，控制面板7上设有显示屏，如图3所示，显示屏上可显示镗削加工的剩余时间、暂停位置、预订镗深、暂停位置等加工状态信息，PLC控制器6通过精密编码器401获取镗头工作台301的位置移动数据，包括镗头工作台301的实时位移和实时速度等，并将镗削机构3的状态数据显示在显示屏上，使操作工可以精准获知镗削加工的状态和进度，PLC控制器6预设的控制程序可实时采集精密编码器401的脉冲数量和脉冲频率，PLC控制器6的控制程序通过精密编码器401发出的脉冲数量计算镗头工作台301的实时位移，通过精密编码器401发出的脉冲频率计算镗头工作台301的实时速度，当镗头工作台301移动至预设位置时，PLC控制器6控制镗削机构3停机；
镗头工作台301上设有用于检测主轴304电流波动的电流检测器5，电流检测器5套装在驱动电机上，且电流检测器5与PLC控制器6连接，PLC控制器6通过电流检测器5可以实时监测镗削驱动部303的电流波动，并跟异常阈值进行比较，当电流拨动出异常时，电流检测器5检测到信号，并向PLC控制器6发出异常信号，PLC控制器6通过控制面板7上的提醒模块72发出预警，提醒模块72可为语音提示器或振动器等，向操作工发出警示，使操作工快速做出反应，整个镗削监控系统结构简单，成本较低，可以便捷的改造加装在现有镗床设备上。
具体使用时，本实用新型一种镗床镗削监测系统，在对工件镗削加工时，首先通过工件夹具8对工件固定，工件固定好后，将镗头工作台301移动至镗刀305接触到工件待加工位置，把镗头工作台301的当前位置设定为零点，然后按正常步骤启动驱动电机，带动镗刀305转动，并控制镗头工作台301前进，镗头工作台301前进时精密测量轮403同步转动，通过精密编码器401检测镗头工作台301的实时位置，并向监测信号传输至PLC控制器6，在正常状态下，镗头工作台301移动至到达预定的镗深位置后自动停机，完成工件的镗削加工，若镗削加工出现意外，驱动电机的电流突变过大，电流检测器5检测到异常信号并向PLC控制器6传输，PLC控制器6通过提醒模块72提示异常，操作工控制停机，进行异常处理。
实施例
在实施例一的基础之上，如图3所示，PLC控制器6可以在控制面板7上实时显示镗削加工的剩余时间，让操作工对工作时间有准确预判，当加工到达预定镗深之前，操作工可通过控制面板7人为停机，系统可以记录镗削工作台的暂停位置，当操作工处理完异常后，重新控制设备启动，镗头工作台301可快速到达暂停位置继续运行加工，送入镗刀305时系统并不会超过暂停位置，保证了工件及设备的安全性。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则范围内所做的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种镗床镗削监测系统，包括镗削机床，镗削机床上设有机床导轨和镗削机构，镗削机构包括安装在机床导轨上的镗头工作台，镗头工作台上设有镗削驱动部，镗削驱动部的输出端套装有镗刀，其特征在于：还包括数据测量机构、PLC控制器、电流检测器和控制面板，所述数据测量机构包括设于镗头工作台侧部的精密编码器，精密编码器的输出端通过转轴套装有精密测量轮，且精密测量轮与机床导轨接触，精密测量轮跟随镗头工作台的移动而转动，精密编码器与PLC控制器连接，PLC控制器通过精密编码器获取镗头工作台的位置移动数据；PLC控制器与镗削驱动部控制连接；所述PLC控制器与位于镗削机床上的控制面板连接，控制面板上设有显示屏和提醒模块，所述显示屏用于显示镗削机构的状态信息，所述电流检测器设置在镗头工作台上，并与PLC控制器连接，PLC控制器通过电流检测器监测镗削驱动部的电流波动，并通过显示屏显示实时电流，当电流出现波动时，PLC控制器控制提醒模块发出预警。
2.根据权利要求1所述的一种镗床镗削监测系统，其特征在于：所述镗削驱动部包括通过电机安装座安装在镗头工作台上的驱动电机，驱动电机的输出端通过主轴与镗刀连接。
3.根据权利要求1所述的一种镗床镗削监测系统，其特征在于：镗头工作台的位置移动数据包括镗头工作台的实时位移和实时速度。
4.根据权利要求1所述的一种镗床镗削监测系统，其特征在于：所述电流检测器套装在镗削驱动部的驱动电机上。
5.根据权利要求1所述的一种镗床镗削监测系统，其特征在于：通过控制面板能够修改PLC控制器的各参数。
6.根据权利要求1所述的一种镗床镗削监测系统，其特征在于：镗削机床的端部设有工件夹具。
7.根据权利要求1所述的一种镗床镗削监测系统，其特征在于：所述提醒模块包括设于控制面板上的语音提示器。
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