专利名称：车床自动续料设备的无触点化控制的调速装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无触点化的控制及调速装置，特别是涉及一种机械自动车床
自动续料设备的用于完成指令输入\输出的无触点化控制及调速装置。
背景技术：
机械自动车床是一种自动化程度高、生产效率快的微型精密零件加工机床，它可以同时完成七个加工功能，即，车外圆、车端面、车沉割槽、车螺纹、钻孔、攻丝、切断等加工工序，是手表和精密仪器仪表零部件的主要生产设备之一。 目前，国内外制造的这种机床仍然担负着重要的生产任务，该机床连续化生产程度非常高，但机床续料工作相当繁琐，如果续料不及时，必然直接影响其生产效率，而且，加工零件尺寸的一致性也很难保证。利用自动续料设备替代人工续料是减少停机等待时间，减轻操作者的劳动强度，提高生产效率和产品质量，降低生产成本的有效途径。由于这种机械自动车床种类繁多、型号各异，而且，加工材料的规格和材质也不尽相同，机床机械部件的长年使用磨损现象在所难免，加之，电气器件老化、接线线路繁杂，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，这样，不仅给设备维修带来一定困难，延长了停机待修时间，直接影响生产效率，而且，无疑加大了生产成本，这就对与之配套的自动续料设备提出了更高的要求，其机械传动结构必须操作方便、运行稳定，电气控制及调速装置的现场信号检测器件均要求齐全、灵敏、可靠、有效。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，克服上述设备的缺点，提供一种结构简单、运行稳定、维修方便并能快速调试设备，且科学可靠地用于自动续料设备上的信号检测、信号输入、信号输出的无触点化控制及调速装置。 本实用新型所采用的技术方案是一种车床自动续料设备的无触点化控制的调速装置，包括，控制信号单元、检测信号单元、光耦隔离单元、数据通讯单元、CPU处理器单元、控制输出单元和直流稳压电源，所述控制信号单元与检测信号单元通过光耦隔离单元与所述CPU处理器单元相互电连接，所述数据通讯单元与所述CPU处理器单元相互电连接，所述的CPU处理器单元将处理后的控制与检测单元的信号输出给所述的控制输出单元，所述的控制输出单元控制自动续料的车床设备，所述的直流稳压电源为所述的各单元电路提供电力。 所述的控制信号单元包括，启动按钮、停止按钮、随动速度调节电位器和加力速度调节电位器；所述随动速度调节电位器和加力速度调节电位器与电气控制箱固定，所述启动按钮和停止按钮设置在按钮操作盒上；所述的检测信号单元包括，续料检测传感器、回退检测传感器、工件检测开关、待料检测开关、换料检测开关和安装在机械传动链条上的感应体和碰触块；所述续料检测传感器与续料检测传感器安装支架固定，所述回退检测传感器与回退检测传感器安装挂板固定，悬挂在机械隔板上并可自由移动；所述工件检测开关固
3定在机床主机上，所述待料检测开关固定在设备机械隔板上，并与机械旋转棘轮形成碰触，
所述换料检测开关固定在设备本体上，并与铆合在机械传动链条上的碰触块形成碰触；所
述的检测信号单元和控制输出单元通过弱电航空插头和强电航空插头检测和控制自动续料车床设备的运转。 所述的续料检测传感器采用电容型传感器，其感应距离为30咖±10%，所述的回
退检测传感器采用电感型传感器。 所述的CPU处理器采用的是CPM1A型可编程序控制器。 本实用新型的有益效果是本实用新型无触点化控制及调速装置，可准确判断机械自动车床主机和自动续料设备的工作状态，并经过微电脑控制及输出单元，实时发出正确的控制速度指令来完成本说明书所述的各种机械动作，该控制装置结构简单、安装方便、设备调试快速、运行稳定可靠。
图1是本实用新型的控制及调速电原理总方框图；[0011] 图2是本实用新型的控制及调速原理方框图；[0012] 图3是本实用新型应用车床自动续料设备的整体框图。[0013] 图中1 :停止按钮2 :启动按钮3 :续料检测传感器安装支架4 :续料检测传感器6 :换料检测开关7 :机械凸轮8 :工件检测开关9 :机床主机10 :回退检测传感器11:回退检测传感器安装挂板12 :碰触块13:感应体14 :机械传动链条15:待料检测开关16 :机械旋转棘轮17:机械隔板18:电气控制箱19:CPU处理器单元20 :直流稳压电源21:调速板卡22 :随动速度调节电位器23:加力速度调节电位器24 :设备横梁25:弱电航空插头26:强电航空插头27:报警灯28 :直流永磁电机29:续料料道30 :调速板卡安装支架31:按钮操作盒
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对车床自动续料设备的无触点化控制的调速装置作进一步详细说明 如图1至图3所示，本实用新型为用于机械自动车床自动续料设备的无触点化控制的调速装置，包括，控制信号单元、检测信号单元、光耦隔离单元、数据通讯单元、CPU处理器单元、控制输出单元和直流稳压电源20，控制信号单元与检测信号单元通过光耦隔离单元与CPU处理器单元相互电连接，数据通讯单元与CPU处理器单元相互电连接，CPU处理器单元将处理后的控制与检测单元的信号输出给控制输出单元，控制输出单元控制自动续料的车床设备，直流稳压电源20为所述的各单元电路提供电力。所述的控制信号单元包括，启动按钮2、停止按钮1、随动速度调节电位器22和加力速度调节电位器23 ;所述随动速度调节电位器22和加力速度调节电位器23与电气控制箱18固定，所述启动按钮2和停止按钮1设置在按钮操作盒31上；所述的检测信号单元包括，续料检测传感器4、回退检测传感器10、工件检测开关8、待料检测开关15、换料检测开关6和安装在机械传动链条上的感应体13和碰触块12 ;所述续料检测传感器4与续料检测传感器安装支架3固定，所述回退检测传感器10与回退检测传感器安装挂板11固定，悬挂在机械隔板17上并可自由移动；所述工件检测开关8固定在机床主机9上，所述待料检测开关15固定在设备机械隔板17上，并与机械旋转棘轮16形成碰触，所述换料检测开关6固定在设备本体上，并与铆合在机械传动链条14上的碰触块12形成碰触；所述的检测信号单元和控制输出单元通过弱电航空插头25和强电航空插头26检测和控制自动续料车床设备的运转。续料检测传感器4采用电容型传感器，其感应距离为30rnm士 10% ，所述的回退检测传感器10采用电感型传感器。CPU处理器采用的是CPM1A型可编程序控制器。 图3是本实用新型应用车床自动续料设备的整体框图。如图3所示，本实用新型安装在机械自动车床自动续料设备上包括电气控制箱18、机械凸轮7、碰触块12、机械旋转棘轮16、机械传动链条14、感应体13、直流永磁电机28、续料料道29、按钮操作盒31、检测传感器和检测开关。所述电气控制箱18由螺栓与设备横梁24连接，CPU处理器单元19、直流稳压电源20、弱电航空插头25、强电航空插头26均通过螺栓与电气控制箱18固定；为了有效防止调速板卡21触点与外部金属短路，通过调速板卡安装支架30和螺栓与电气控制箱18固定；随动速度调节电位器22、加力速度调节电位器23通过锁紧螺母固定在电气控制箱18侧壁，这样使得设备的运行速度实现平滑调节。直流稳压电源20主要用来对CPU处理器单元19、停止按钮1、启动按钮2及检测和执行器件提供高质量的工作电源，续料检测传感器4采用电容型，主要目的是为了扩大识别物的范围，加工材料无论是铁、铜还是非金属物质均能产生有效检测信号，其感应距离为30咖±10%，并通过续料检测传感器的安装支架3将续料检测传感器4与设备续料料道29用顶丝固定，电感型回退检测传感器10，通过螺钉与回退检测传感器安装挂板11固定，悬挂在机械隔板17上并可自由移动，根据工艺要求，在特定的位置用顶丝进行固定，工件检测开关8用螺栓固定在机床主机9上，其安装位置与机械凸轮7的高点触碰，使得机械凸轮7每旋转360° ，工件检测开关8便发出一个信号，换料检测开关6用螺栓固定在设备本体上，换料检测开关6的安装位置与铆合在机械传动链条14上的碰触块12形成碰触关系，每一根棒料加工结束时，碰触块12压合换料检测开关6并发送有效信号。 所述续料料道29安装在设备本体上，加工棒料在机械传动链条14带动下沿续料料道29移动完成送料功能，感应体13由铆合在机械传动链条14上的碰触块12带动，随着机械传动链条14的旋转而前后运动，机械传动链条14每旋转一周，感应体13与回退检测传感器10感应一次并发送有效信号。机械传动链条14的动力源由安装在机械隔板17上的直流永磁电机28传递，待料检测开关15使用螺栓固定在设备机械隔板17上，待料检测开关15的安装位置与机械旋转棘轮16形成碰触关系，机械旋转棘轮16每旋转360°待料检测开关15发送一个有效信号，此时，安装在按钮操作盒31上的报警灯27闪烁，表明设备处于待料状态，安装在按钮操作盒31上的停止按钮1和启动按钮2完成设备的启动和停止指令。该指令与其他检测信号指令一同送入CPU处理器单元19进行比较和运算，实时监测设备运行状态，根据逻辑关系梯形图完成各种输出指令，CPU处理器单元19采用的是CPM1A型可编程序控制器。 下面对本实用新型应用车床自动续料设备的工作过程作一说明在机床主机9和续料设备一切正常且加工棒料已装入续料料道29，启动机床主机9使分配轴运转，与此同时，续料设备的直流永磁电机28运转，机械传动链条14开始运转，机械传动链条14的运转速度由随动速度调节电位器22调节，并带动感应体13将被加工的棒料，沿续料料道29送入主机主轴箱开始加工。该随动速度能有效防止被加工棒料在续料料道29内与感应体13脱钩。 一个工件加工完成后，机床主机9的主轴夹咀涨开，机床主轴箱后退时，安装在机床主机9上的机械凸轮7高点刚好触碰工件检测开关8，其有效信号送入无触点控制装置，该装置的输出单元发出输出指令，使得调速装置改变直流永磁电机28的随动转速而短时快转，完成机械传动链条14的加力功能，加力大小由加力速度调节电位器23调节。这样有效防止在主轴箱后退时的带料现象，保证了加工工件尺寸的一致性。当被加工棒料的最后一个工件加工时，铆合在机械传动链条14上的碰触块12刚好触碰换料检测开关6，其有效信号送入无触点控制装置，当加工工件结束时，工件检测开关8的信号一同送入无触点控制装置，此时，该装置发出快速回退信号，调速板卡21控制直流永磁电机28带动机械传动链条14和感应体13快速运转，当感应体13途经回退检测传感器10时，如果感应体13挟带棒料料头一同回退时，则发出有效信号送入无触点控制装置，否则，立即停车以防止损坏刀具，在正常情况下，感应体13在机械传动链条14的带动下，回退至设备后端并拉动机械旋转棘轮16完成自动分度的换料，此时，新的加工棒料在机械传动链条14和感应体13的带动下，在续料料道29内快速前进，当续料检测传感器4检测到加工棒料时发送有效检测信号并送入无触点控制和调速装置，机械传动链条14和感应体13的速度改变为随动速度，使加工棒料平稳送入机床主轴箱，待延时时间完成后，分配轴转动，进行下一个加工循环。当设备续料料道29内的所有加工棒料全部加工完成后，机械旋转棘轮16碰触待料检测开关15并发出有效检测信号，机床主机9和自动续料设备均处于停机状态，设备报警指示灯27闪烁。 本实用新型提供的无触点化控制及调速装置，通过检测和执行器件的有效工作，使得设备的整体运行状态，以电信号的形式通过强电航空插头、弱电航空插头及传输电缆送入无触点化控制及调速装置，经过微处理器的运算处理，可准确判断机械自动车床主机和自动续料设备的工作状态，并经过微电脑控制及输出单元，实时发出正确的控制速度指令来完成本说明书所述的各种机械动作，该控制装置结构简单、安装方便、设备调试快速、运行稳定可靠。
权利要求一种车床自动续料设备的无触点化控制的调速装置，其特征在于，包括，控制信号单元、检测信号单元、光耦隔离单元、数据通讯单元、CPU处理器单元、控制输出单元和直流稳压电源(20)，所述控制信号单元与检测信号单元通过光耦隔离单元与所述CPU处理器单元相互电连接，所述数据通讯单元与所述CPU处理器单元相互电连接，所述的CPU处理器单元将处理后的控制与检测单元的信号输出给所述的控制输出单元，所述的控制输出单元控制自动续料的车床设备，所述的直流稳压电源(20)为所述的各单元电路提供电力。
2. 根据权利要求1所述车床自动续料设备的无触点化控制的调速装置，其特征在于，所述的控制信号单元包括，启动按钮(2)、停止按钮(1)、随动速度调节电位器(22)和加力速度调节电位器(23);所述随动速度调节电位器(22)和加力速度调节电位器(23)与电气控制箱(18)固定，所述启动按钮(2)和停止按钮(1)设置在按钮操作盒(31)上；所述的检测信号单元包括，续料检测传感器(4)、回退检测传感器(10)、工件检测开关(8)、待料检测开关(15)、换料检测开关(6)和安装在机械传动链条上的感应体(13)和碰触块(12);所述续料检测传感器(4)与续料检测传感器安装支架(3)固定，所述回退检测传感器(10)与回退检测传感器安装挂板(11)固定，悬挂在机械隔板(17)上并可自由移动；所述工件检测开关(8)固定在机床主机(9)上，所述待料检测开关(15)固定在设备机械隔板(17)上，并与机械旋转棘轮(16)形成碰触，所述换料检测开关(6)固定在设备本体上，并与铆合在机械传动链条(14)上的碰触块(12)形成碰触；所述的检测信号单元和控制输出单元通过弱电航空插头(25)和强电航空插头(26)检测和控制自动续料车床设备的运转。
3. 根据权利要求2所述车床自动续料设备的无触点化控制的调速装置，其特征在于，所述的续料检测传感器(4)采用电容型传感器，其感应距离为30咖±10%，所述的回退检测传感器(10)采用电感型传感器。
4. 根据权利要求1或2或3所述车床自动续料设备的无触点化控制的调速装置，其特征在于，所述的CPU处理器采用的是CPM1A型可编程序控制器。
专利摘要本实用新型公开一种车床自动续料设备的无触点化控制的调速装置，包括，控制信号单元、检测信号单元、光耦隔离单元、数据通讯单元、CPU处理器单元、控制输出单元和直流稳压电源，控制信号单元与检测信号单元通过光耦隔离单元与CPU处理器单元相互电连接，数据通讯单元与CPU处理器单元相互电连接，CPU处理器单元将处理后的控制与检测单元的信号输出给控制输出单元，并控制自动续料的车床设备。有益效果是无触点化控制及调速装置，可准确判断机械自动车床主机和自动续料设备的工作状态，并经过微电脑控制及输出单元实时发出控制速度指令完成各种机械动作，该控制装置结构简单、安装方便、设备调试快速、运行稳定可靠。
文档编号B23B25/00GK201529919SQ20092022159
公开日2010年7月21日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者鲁金明 申请人:天津海鸥表业集团有限公司