[实用新型]机床非伺服主轴失速监控装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机床技术领域，具体地说，涉及用于对机床非伺服主轴失速进行监控的装置。

背景技术

与其它任何旋转或往复运动的机械系统一样，机床在机械加工过程中，由于机床自身传动链复杂，级数过多，皮带打滑，过载或某一部件出现故障等原因都会使非伺服主轴失速，主要表现为主轴速度降低或停止，使机械加工生产不能正常进行，影响加工精度，损坏刀具，有时甚至发生安全事故，到目前为止，在机床上还没有设置对机床非伺服主轴失速进行监控的装置，通常只能靠操作工人凭经验进行判断。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种机床非伺服主轴失速监控装置，通过该装置当机床非伺服主轴失速达到设定值时，机床会发出相应报警，机床在规定时间内停止一切动作并保护现状，供用户分析故障产生的原因。

为解决上述技术问题，本实用新型的机床非伺服主轴失速监控装置，具有机床非伺服主轴上离刀具最近的传动飞轮，在传动飞轮的其中一端面上或外圆上沿回转方向均布有凸块或凹槽，该凸块或凹槽的旁边设有接近开关，接近开关直接与控制模块相连或通过高速计速器与控制模块相连。

主轴上离刀具最近的传动飞轮的速度基本上反应了机床非伺服主轴的瞬时速度，通过在传动飞轮端面上或外圆上沿周向布置凸块或凹槽，传动飞轮在旋转过程中，接近开关与传动飞轮最近距离发生周期性变化，接近开关检测到的信号处于接通和断开的交替变化中。控制模块将采集到的信号接通或断开时间与机床控制系统界面上的设定值进行比较，出现异常时，发出报警，控制模块将比较结果自锁并发出信号控制机床停止自动加工，保持现状供用户查找产生失速的原因。

本实用新型的有益效果是：可实现对机床非伺服主轴的失速状况进行适时监控，从而避免了失速对加工精度造成的影响，本装置结构简单，可直接采用机床的控制系统，对机床的结构改动小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A向视图(局部)。

具体实施方式

如图1、图2所示，在机床非伺服主轴上离刀具最近的传动飞轮1其中一端面上沿回转方向均布有2～4个凸块或凹槽2，凸块或凹槽2也可设置在传动飞轮1的外圆上，凸块或凹槽2的旁边设有接近开关3，接近开关3直接与控制模块相连或通过高速计速器4与控制模块相连，分两种情况：

(1)当机床控制系统内部PLC扫描周期大于16毫秒且无高速计速功能时，在传动飞轮1上用M8×20的标准螺钉代替凸块或凹槽2，这样加工更方便，对机床结构改动也小，而且尺寸更容易得到保证，接近开关3需要通过高速计速器4与控制模块相连；

(2)当机床控制系统内部PLC扫描周期小于16毫秒或有高速计速功能时，直接在传动飞轮1上对称地铣2～4个大于4mm的凹槽，铣凹槽时要确保满足机床传动飞轮1的机械结构均衡性。

从图1可看出：控制模块由延时定时器5、第一可设定比较定时器6、第二可设定比较定时器7、报警电路8、自锁延时定时器9和单片机10构成，其中：

延时定时器5与接近开关3或高速计速器4的输出端相连，用来采集从接近开关3或高速计速器4发来的信号并按照设定时间延时发送到第一可设定比较定时器6和第二可设定比较定时器7；

第一可设定比较定时器6、第二可设定比较定时器7并联在第一延时定时器5与报警电路8之间，分别用来对接收到的信号接通、断开时间与设定值进行比较，并将比较结果发送到报警电路8；

自锁延时定时器9输入端与报警电路8输出端相连，自锁延时定时器9的输出端连接在单片机10的信号输入脚上，当出现异常情况时，报警电路8发出报警，自锁延时定时器9将比较结果自锁，并通过单片机10发出信号使机床停止一切动作。

控制模块可直接利用现有的数控机床控制系统，控制模块中各定时器采用555定时器或556定时器，单片机10型号为A8051或A8255。各定时器电路和报警电路8均为传统电路结构，因此省略了它们的详细电路图。