[实用新型]主轴检测系统

说明书

技术领域

本实用新型是涉及一种主轴检测系统，尤指一种可集中设定检测标准、显示检测结果，并持续追踪主轴加减速过程中出现振动/偏摆变化的装置。

背景技术

主轴(Spindle)已广泛地运用在精密机械与电子产业(例如印刷电路板钻孔机、晶圆切割机等)，传统的主轴是采用滚珠轴承，近来已逐渐为低摩擦系数、运转时不易产生高温且使用寿命长的高速气浮主轴所取代，而高速气浮主轴更在印刷电路板的钻孔作业上扮演着重要的角色，由于印刷电路板的线路密度日益提高，因此对于钻孔的精密度要求自然相对严格，从而对主轴的相关特性必须严加控管。根据研究显示，气浮主轴的轴承刚性与供气压力的高低呈正比，更具体而言，在单位时间内之轴承供气量增加时，轴承的刚性会随着转速及供气压力的提高而增加，同时气浮主轴在供气压力或转速提高时，轴承运转过程中所产生同步振动的振幅亦随之增加。另主轴在高速运转下产生的偏摆(Run-Out)将直接影响钻头的寿命与钻孔的品质。由上述可知，主轴的供气压力、转速、振动及偏摆等物理信号，与其工作品质存在密不可分的关系，因此不论是出厂品管或定期、不定期的维修，都必须针对上述项目进行严密的检测与控管。

以往的主轴检测作业，其检测项目大致包括：空气压力、空气流量、水流量(循环水)、电流、偏摆(Run-Out)及振动等；而配合检测使用的硬件则包含变频器。

又以往在检测主轴的空气压力、空气流量、水流量与电流等物理信号时，是将物理信号分开显示于单独的表头上，检测人员必须去判读各个表头上的指针或是液面所显示的刻度，然而此种将各种检测项目分别以独立的表头显示，检测人员必须逐一目测，因此很容易造成读取上的误差，且对于各个物理信号是否超出或低于使用上的上下限，无法一目了然。

又以往进行主轴的偏摆(Run-Out)测量时，是使用单机专用的方式，由检测人员将主轴转速切分为不同测量点，再进行单点的偏摆测量；换言之，既有偏摆测量只能在一固定的转速下进行，无法持续性地监控主轴在加减速过程中的偏摆变化。

再者，在主轴的振动测量上，过去是由检测人员使用单机的手持式振动计测量信号，以读取单一转速下的振动数值；同样的，此种测量方式无法持续性地监控主轴在加减速过程中的振动变化。

另一方面，由于主轴检测作业必须测量不同转速时的物理信号，因此必须配合使用变频器，而在变频器的选定上，以往是以特定的机型提供特定型号的主轴使用，但以不同机型的变频器配合测量特定型号的主轴，其作业成本自然相对较高。

由上述可知，既有主轴检测方式存在显著的作业效率测量正确性与成本问题，有待进一步检讨并谋求可行的解决方案。

实用新型内容

本实用新型主要目的在提供一种主轴检测系统，其在硬件上整合多个数位感测器进行全面的监控，以解决既有检测技术必须单独对不同的物理信号进行测量，不仅容易造成判读上的误差，更容易流于形式；又本实用新型通过数位信号处理，将不同的物理信号整合显示在电脑画面上，不仅可以一目了然，在应用上可配合监控程序设定上下限标准，在测量信号超过标准时，可主动控制主轴停止运转，并显示错误讯息；除此以外，可持续性监控主轴在加减速过程中的振动、偏摆变化，藉此提高测量作业效率与正确性。

为达成前述目的采取的主要技术手段是令前述主轴检测系统包括一检测设备；其中该检测设备包括：

一控制器，作为信号处理运算中枢；

一变频器，在前述控制器控制下供应主轴工作电源；

一比流计，设于变频器对主轴的供电回路上，以取得主轴电流，并送至控制器；

一偏摆测试机，和前述控制器的一输入端连接，用以检测主轴的偏摆现象；

一转速卡，和前述控制器的一输入端连接，以检测主轴的实际转速；

一空气压力感测器，以测量主轴的供气压力，并将测量所得物理信号送至控制器；

一空气流量感测器，以测量对主轴的供气流量，并将测量所得物理信号送至控制器；

一振动信号感测器，和前述控制器连接，以便测量主轴运转状态下的振动现象，并将测量所得物理信号送至控制器；

一通讯接口，和前述控制器连接，使控制器通过该通讯接口和一主机连结。

该检测设备进一步包括：

一循环水流量检测器，和所述控制器连接，用以测量进出主轴的冷却用循环水流量；

一温度检测器，和所述控制器连接，用以检测前述循环水的水温。

其中，该控制器进一步连接一ATC开关、一紧急开关及主轴内的热敏电阻。