专利名称：多工位钻床的无触点化控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多工位钻床，特别是涉及一种多工位钻床的无触点 化控制装置。
背景技术：
现有的多工位钻床是一种自动化程度高、生产效率快的机加工生产设 备，它可以同时进行钻、铣、攻丝等加工工序，是机加工行业的主要生产设 备之一，该设备机、电、气结合相当严格，任何一个微小的不协调动作都会
造成机床和刀具的损坏。图4是组令器结构示意图，如图4所示，该多工位 钻床的工作台电机带动机械凸轮旋转使得工作台做定位、下降、上升、旋转 往复运动，与此同时机械凸轮带动组令器旋转，由于组令器的凸轮组在做旋 转运动时碰触安装在组令器上的微动开关组，进而在工艺设定角度内产生通 断信号，该信号作为气路电磁阀的动作指令将气路进行导通或关断，从而完 成定位、打料、攻丝进、攻丝退、中心活塞下降整个机械动作。目前国内外 制造的这种机床均采用这种机械凸轮结构完成现场信号采集，当设备长年使 用时，机械部件会出现磨损，加之电气器件老化，在生产过程中设备和刀具 的损坏以及产品质量不稳定的现象时有发生，这不仅直接影响生产效率而且 无疑加大了生产成本，给设备维修带来一定困难，不仅如此机械组令器装置 在设备调试过程中相当烦琐。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服已有技术的缺点，提供一种 结构简单、运行稳定、维修方便并能快速调试设备的信号检测及信号输出装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是多工位钻床的 无触点化控制装置，包括旋转编码器、藕合器、连接轴、齿型皮带、第一 皮带轮、第二皮带轮、旋转编码器安装支架、第一定位轴承、第二定位轴承、 第一轴承安装支架、第二轴承安装支架、防护罩、安装母板、置零信号发讯 器、感应体和微电脑控制器；所述旋转编码器通过旋转编码器安装支架和安 装螺栓固定安装于安装母板上；所述藕合器将旋转编码器和连接轴固定连 接；所述连接轴与第一定位轴承和第二定位轴承过盈配合，且连接轴顶部与 皮带轮以键联接形式连接；所述齿型皮带安装于第一皮带轮和第二皮带轮 上；所述第一皮带轮与机床动力源输出轴连接，并与机床动力源输出轴同步 旋转；所述第一定位轴承和第二定位轴承分别嵌入第一轴承安装支架和第二 轴承安装支架内；所述第一轴承安装支架和第二轴承安装支架通过安装螺栓 固定安装于安装母板上；所述安装母板通过安装螺栓与机床本体固定连接； 所述防护罩通过螺栓安装在安装母板的外端，所述置零信号发讯器垂直安装 于机床本体上；所述感应体安装在机床动力源输出轴上;所述置零信号发讯 器和旋转编码器分别与微电脑控制器连接。
所述微电脑控制器包括微处理器、光偶隔离、串行通讯和信号输出；所 述光偶隔离接收置零信号发讯器和旋转编码器的输出信号至微处理器，所述 微处理器与串行通讯交互连接，并与通过光偶隔离对处理后的信号分段输 出。
所述微电脑控制器选用CPMIA型。
所述置零信号发讯器选用HAILI电感型接近传感器，所述感应体的材料 为铁质金属薄片。
所述置零信号发讯器选用光电耦合器或光栅尺。 所述防护罩的材料为有机玻璃。本实用新型的有益效果是通过置零信号发讯器输出的高低电平信号 和旋转编码器输出的脉冲信号，经微处理器处理后可准确判断多工位钻床的 机械工作位置，并实时发出正确的控制指令来完成各种机械动作，该控制装 置结构简单、安装方便、运行稳定、设备调试快。
图l是本实用新型无触点化控制装置示意图2是本实用新型置安装有置零信号发讯器和感应体的示意图3是本实用新型控制电路原理框图4是现有技术中组令器结构示意图。
图中
1:旋转编码器2:藕合器
3:连接轴4:齿型皮带
5:第一皮带轮6:旋转编码器安装支架
7:第一定位轴承8:第二定位轴承
9:第一轴承安装支架10:第二轴承安装支架
11-:防护罩12:安装母板
13::机床本体14:第二皮带轮
15::机床动力源输出轴16:置零信号发讯器
17::感应体18::机床动力源装置
具体实施方式
以下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
如图1至图3所示，本实用新型多工位钻床的无触点化控制装置，包括:
旋转编码器l、藕合器2、连接轴3、齿型皮带4、第一皮带轮5、第二皮带 轮14、旋转编码器安装支架6、第一定位轴承7、第二定位轴承8、第一轴承安装支架9、第二轴承安装支架IO、防护罩ll、安装母板12、置零信号发讯 器16、感应体17。所述旋转编码器1通过旋转编码器安装支架6和安装螺栓 固定安装于安装母板12上；所述藕合器2将旋转编码器1和连接轴3固定连 接；所述连接轴3与第一定位轴承7和第二定位轴承8过盈配合，且连接轴 3顶部与皮带轮5以键联接形式连接，从而将旋转动能传递给旋转编码器1， 旋转编码器1再将采集信号输入到微电脑处理器进行处理；所述齿型皮带4 安装于第一皮带轮5和第二皮带轮14上，且带动第一皮带轮5与第二皮带轮 14同步转动；所述第一皮带轮5与机床动力源输出轴15连接，并与机床动 力源输出轴15同步旋转;所述第一定位轴承7和第二定位轴承8分别嵌入第 一轴承安装支架9和第二轴承安装支架10内，从而将连接轴3与安装母板 12严格定位；所述第一轴承安装支架9和第二轴承安装支架10通过安装螺 栓固定安装于安装母板12上；所述安装母板12通过安装螺栓与机床本体14 固定连接；所述防护罩11通过螺栓安装在安装母板12的外端，防护罩11 的材料为有机玻璃，其作用是防止有害物质对旋转编码器1的侵害或外力对 旋转编码器1的碰撞；所述置零信号发讯器16垂直安装于机床本体13上， 本实施例中置零信号发讯器16采用台湾产的HAILI电感型接近传感器，为 直流三线常开，所述置零信号发讯器16还可以采用光电耦合器或光栅尺，感 应体17需根据传感器的需要进行选择；所述感应体17安装在机床动力源输 出轴15上，保证其旋转与机床运动过程完全一致，本新型中为了适应台湾 HAILI电感型接近传感器的需要，感应体17的材料为铁质金属薄片，确保置 零信号发讯器16正常采集脉冲信号；所述感应体17的感应距离为4± 10%; 所述感应体17和置零信号发讯器16每接近一次得到一个置零信号，并将该 置零信号输入到微电脑处理器与旋转编码器l的采集信号进行比较处理，与 此同时旋转编码器1刚好完成36(T旋转；所述机床动力源输出轴15由机床 动力源装置18进行控制。在现有的机床运动过程中皮带与皮带轮之间存有间隙，每转一周编码器的旋转角度与机械位置有所偏差，不能真实反映设备的
动作时序。本新型中所采用的感应体17对环境要求不高，性能可靠，安装方
便，有效消除了机床运动过程中由于皮带传动带来的机械误差。所述微电脑
控制器包括微处理器、光偶隔离、串行通讯和信号输出；所述光偶隔离接收 置零信号发讯器16和旋转编码器1的输出信号至微处理器，所述微处理器与 串行通讯交互连接，并与通过光偶隔离对处理后的信号分段输出。 下面对本实用新型的工作过程及原理加以说明.-
当机床处于启动状态时，机床工作台电机带动机床动力源装置18旋转， 在其作用下机床动力源输出轴15旋转，由于第二皮带轮14与机床动力源输 出轴15以键联接的形式连接，从而带动第二皮带轮14同步旋转，由于齿型 皮带4安装于第一皮带轮5和第二皮带轮14上，且带动第一皮带轮5与第二 皮带轮14同步转动，因此带动皮带轮5转动；由于连接轴3顶部与皮带轮5 以键联接形式连接，从而带动连接轴3同步旋转，由于藕合器2将旋转编码 器1和连接轴3固定连接；近而将旋转动能传递给旋转编码器1，旋转编码 器l转动且输出信号，旋转编码器l在旋转一周(即360° )时产生360个 电脉冲信号；与此同时当动力源输出轴15旋转时必将带动感应体17同步旋 转，使其每转一周与置零信号发讯器16感应一次且输出信号，该信号与旋转 编码器1输出信号一同送入微电脑处理器之高速计数器中，以此为零点识别 旋转编码器1的旋转角度，根据工艺要求所编制的逻辑梯形图作为控制依据， 将所送入的电脉冲信号进行分段输出当计数器从第25个脉冲信号到第230 个脉冲信号时，微电脑处理器有一个输出指令即完成分度锁锁紧动作；当计 数器从第135个脉冲信号到第180个脉冲信号时，微电脑处理器的输出指令 完成中心活塞下降动作；当计数器从第65个脉冲信号到第125个脉冲信号和 第160个脉冲信号到第305个脉冲信号时，微电脑处理器的输出指令分别完 成攻丝迸和攻丝退动作；当计数器从第45个脉冲信号到第90个脉冲信号和第210个脉冲信号到第350个脉冲信号时，微电脑处理器的输出指令完成分 度锁打开和锁紧的检测动作。接通稳压电源，首先将感应体17置于接近开关 感应区，使置零信号发讯器16处于发讯状态，从而产生置零发讯信号。当感 应体17与置零信号发讯器16中的接近式传感器相对接近时，传感器LED指 示灯被点亮，远离时LED指示灯则熄灭。这样高低电平信号通过光偶隔离后 传输到微电脑控制器中，使编码器在每一转都以相同的位置起始，保证运行 准确。置零信号发讯器16的输出信号与旋转编码器1的输出信号一同送入微 电脑处理器进行比较和运算，使设备零点与旋转编码器1的零点完全一致。
本实用新型无论是正常或非正常停车、停电均能保持所在位置的相关数 据，在设备调试时当机械零点确定后，将置零信号发讯器感应体置于接近式 传感器感应区内，此时传感器LED指示灯点亮，此位置是机械和电气共同基 准点。此外还要接好旋转编码器的电源线和信号线，并确认无误。
权利要求1.一种多工位钻床的无触点化控制装置，其特征在于包括旋转编码器(1)、藕合器(2)、连接轴(3)、齿型皮带(4)、第一皮带轮(5)、第二皮带轮(14)、旋转编码器安装支架(6)、第一定位轴承(7)、第二定位轴承(8)、第一轴承安装支架(9)、第二轴承安装支架(10)、防护罩(11)、安装母板(12)、置零信号发讯器(16)、感应体(17)和微电脑控制器；所述旋转编码器(1)通过旋转编码器安装支架(6)和安装螺栓固定安装于安装母板(12)上；所述藕合器(2)将旋转编码器(1)和连接轴(3)固定连接；所述连接轴(3)与第一定位轴承(7)和第二定位轴承(8)过盈配合，且连接轴(3)顶部与皮带轮(5)以键联接形式连接；所述齿型皮带(4)安装于第一皮带轮(5)和第二皮带轮(14)上；所述第一皮带轮(5)与机床动力源输出轴(15)连接，并与机床动力源输出轴(15)同步旋转；所述第一定位轴承(7)和第二定位轴承(8)分别嵌入第一轴承安装支架(9)和第二轴承安装支架(10)内；所述第一轴承安装支架(9)和第二轴承安装支架10通过安装螺栓固定安装于安装母板12上；所述安装母板(12)通过安装螺栓与机床本体(14)固定连接；所述防护罩(11)通过螺栓安装在安装母板(12)的外端，所述置零信号发讯器(16)垂直安装于机床本体(13)上；所述感应体(17)安装在机床动力源输出轴(15)上；所述置零信号发讯器(16)和旋转编码器(1)分别与微电脑控制器连接。
2. 根据权利要求1所述的多工位钻床的无触点化控制装置，其特征在 于所述微电脑控制器包括微处理器、光偶隔离、串行通讯和信号输出；所 述光偶隔离接收置零信号发讯器(16)和旋转编码器(1)的输出信号至微 处理器，所述微处理器与串行通讯交互连接，并与通过光偶隔离对处理后的 信号分段输出。
3. 根据权利要求1或2所述的多工位钻床的无触点化控制装置，其特征在于所述微电脑控制器选用CPMIA型。
4. 根据权利要求1所述的多工位钻床的无触点化控制装置，其特征在于所述置零信号发讯器(16)选用HAILI电感型接近传感器，所述感应体 (17)的材料为铁质金属薄片。
5. 根据权利要求1所述的多工位钻床的无触点化控制装置，其特征在 于.-所述置零信号发讯器(16)选用光电耦合器或光栅尺。
6. 根据权利要求1所述的多工位钻床的无触点化控制装置，其特征在 于.-所述防护罩(11)的材料为有机玻璃。
专利摘要本实用新型公开一种多工位钻床的无触点化控制装置，包括旋转编码器、耦合器、连接轴、齿型皮带、定位轴承、置零信号发讯器、感应体和微电脑控制器；旋转编码器安装在母板上；耦合器将旋转编码器和连接轴固定连接；连接轴与定位轴承过盈配合，连接轴顶部与皮带轮以键联接形式连接；置零信号发讯器垂直安装在机床本体上；感应体安装在机床动力源输出轴上；置零信号发讯器和旋转编码器分别与微电脑控制器连接。有益效果是通过置零信号发讯器输出的高低电平信号和旋转编码器输出的脉冲信号，经微处理器处理后可准确判断多工位钻床的机械工作位置，并实时发出正确的控制指令来完成各种机械动作，该装置结构简单、安装方便、运行稳定、设备调试快。
文档编号B23B47/00GK201316823SQ20082014443
公开日2009年9月30日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年12月12日
发明者鲁金明 申请人:天津海鸥表业集团有限公司