专利名称：走心机及其散热电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数控机床，更具体地说，涉及ー种走心机及其散热电路。
背景技术：
走心机的电主轴在高速旋转过程中会产生高温，如果不及时地把热量排走，电主轴将会烧毁，甚至引发危险。很多走心机的电主轴烧毁是由于走心机没有设置散热装置，或者散热装置失效后没有及时告知使用者而造成的。传统技术中，通常在走心机内设置油冷却循环系统或者普通风扇作为散热装置来为走心机的电主轴降温。采用油冷却循环系统进行降温，増加了走心机的制造成本；采用普通风扇进行降温，由于无法在风扇发生故障时报警，使其散热可靠性低。综上所述，传统的走心机存在当其散热装置发生故障时，无法及时报警而带来隐患的缺陷。
实用新型内容本实用新型针对传统走心机的上述缺陷，提供一种能够在散热电路发生故障时及时发出报警的走心机及其散热电路。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种走心机，包括直流电源、与所述直流电源连接的数控系统、以及通过讯号连接线与所述数控系统连接的继电器板；所述走心机还包括风扇，所述风扇包括与所述直流电源的输出端连接的电源输入端、以及输出所述风扇的状态信号的信号端；所述走心机还包括从所述信号端接收所述风扇的状态信号并相应地转换成电平信号输出到所述继电器板的转换电路。本实用新型的走心机，所述继电器板包括电源端V和信号输入端IN01，所述转换电路包括第一电阻、第二电阻以及三极管，所述第一电阻的一端连接所述风扇的信号端、另一端连接所述继电器板的电源端V，所述第二电阻一端连接所述风扇的信号端、另一端连接所述三极管的基极，所述三极管的发射极连接所述继电器板的电源端V、集电极连接所述继电器板的信号输入端INOl。优选地，所述风扇的电源输入端接收所述直流电源的输出端输出的24V直流电压。优选地，从所述信号端输入所述风扇的电流为10mA。提供一种走心机散热电路，包括风扇，所述风扇包括与走心机的直流电源的输出端连接的电源输入端、以及输出所述风扇的状态信号的信号端，所述电路还包括从所述信号端接收所述风扇的状态信号并相应地转换成电平信号输出到走心机的继电器板的转换电路。本实用新型的走心机散热电路，所述转换电路包括第一电阻、第二电阻以及三极管，所述第一电阻的一端连接所述风扇的信号端、另一端连接走心机的继电器板的电源端V，所述第二电阻一端连接所述风扇的信号端、另一端连接所述三极管的基极，所述三极管的发射极连接走心机的继电器板的电源端V、集电极连接走心机的继电器板的信号输入端INOl。优选地，所述风扇的电源输入端接收走心机的直流电源的输出端输出的24V直流电压。优选地，从所述信号端输入所述风扇的电流为10mA。本实用新型的走心机具有以下有益效果本实用新型的走心机通过在其电主轴上设置能够输出状态信号的风扇，实现了为其电主轴降温，并利用风扇在正常运行和故障时输出不同的状态信号来实现在风扇发生故障时及时地发出警报，所述风扇输出的状态信号通过转换电路相应地转换成电平信号输入走心机的继电器板，进而输入到走心机的数控系统，通过数控系统在风扇发生故障时停止走心机的一切动作，很好地保护了走心机运行安全。另外，本实用新型的走心机的转换电路，使得需要输入非常规电源的、能够输出状态信号的风扇能够直接连接到额定电压值与其不同的走心机上。 本实用新型的走心机散热电路具有以下有益效果通过设置能够输出状态信号的风扇，实现了为走心机的电主轴降温，并利用所述风扇在正常运行和故障时输出不同的状态信号来实现在风扇发生故障时及时地发出警报，风扇输出的状态信号通过转换电路相应地转换成电平信号输入走心机的继电器板，进而输入到走心机的数控系统，通过数控系统在风扇发生故障时停止走心机的一切动作，很好地保护了走心机运行安全。另外，本实用新型的走心机散热电路的转换电路，使得需要输入非常规电源的、能够输出状态信号的风扇能够直接连接到额定电压值与其不同的走心机上。
图I为本实用新型的能够输出状态信号的风扇的电路图；图2为本实用新型的走心机的第一实施例的电路图；图3为本实用新型的走心机的第二实施例的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进ー步的解释说明。图I为本实用新型的能够输出状态信号的风扇的电路图，如图I所示，风扇110的电源输入端111连接走心机的直流电源的输出端，风扇110的信号端112输出风扇110的状态信号。风扇110内设置有开关电路，开关电路可由一种或多种电子元件构成。当风扇110正常运行时，其内部开关电路接通，此时信号端112与风扇110的电源输入端111中的负极接通、输出低电平至Vo端，因而Vo端输出低电平。当风扇110因各种原因停止转动吋，其内部的开关电路将信号端112和电源输入端111的负极断开，此时信号端112无信号输出，Vo端接收VCC端的电压而输出高电平。应当注意的是，上述的风扇110也被称为能够输出高低电平信号(RD信号)的风扇，风扇110为现有技术，故在此不对风扇110的内部结构做详细说明。在本实用新型中应用的风扇110的型号可以是百瑞BP1725124H。另外，风扇110要正常输出RD信号，需要从VCC端输入一定的电压值/电流值，通常该电压值和电流值不是常规的电源所提供的电压值/电流值，例如需要从VCC端输入18V的电压/IOmA的电流值。而对于走心机来说，其机床系统输入点的额定电压为24V (不能低于20V)，这样就不能直接按图I所示的风扇110的电路图，将风扇110接入到走心机。因此，应该如何在走心机的额定电压的基础上来应用风扇110的状态信号或者说是RD信号，是本实用新型的技术难点。图2为本实用新型的走心机的第一实施例的电路图，如图2所示，本实用新型的走心机包括直流电源210、与直流电源210连接的数控系统220、以及通过讯号连接线与数控系统220连接的继电器板230 ;走心机还包括风扇110，风扇110包括与直流电源210的输出端连接的电源输入端111、以及输出风扇110的状态信号的信号端112 ;走心机还包括从信号端112接收风扇110的状态信号并相应地转换成电平信号输出到继电器板230的转换电路120。通过转换电路120，使得风扇110能够直接接入到走心机。具体地，转换电路120使得从走心机的继电器板230输出的走心机的额定电压值降低为风扇110正常运行需要从信号端112输入的电压值,并相应地使从风扇110的信号端112输入的电流值降为风扇110正常运行所需的电流值。另外，从信号端112输出的风扇110的状态信号在转换电路120中相应地转换成电平信号、及时地输入到继电器板230，再通过继电器板230与数控系统220 通信，以使数控系统220获知风扇110的运行状况、并相应地控制走心机运行或停止。在本实施例中，本实用新型的走心机通过在其电主轴上设置能够输出状态信号的风扇110，实现了为其电主轴降温，并利用风扇110在正常运行和故障时输出不同的状态信号来实现在风扇110发生故障时及时地发出警报。具体地，风扇110输出的状态信号通过转换电路120相应地转换成电平信号输入继电器板230，进而输入到数控系统220，通过数控系统230在风扇110发生故障时停止走心机的一切动作，很好地保护了走心机运行安全。另外，本实用新型的走心机的转换电路120，使得需要输入非常规电源的、能够输出状态信号的风扇110能够直接连接到额定电压值与其不同的走心机上。图3为本实用新型的走心机的第二实施例的电路图，如图3所示，在本实施例中，继电器板230包括电源端V和信号输入端IN01,转换电路120包括第一电阻121、第二电阻122以及三极管123，第一电阻121的一端连接风扇110的信号端112、另一端连接继电器板230的电源端V，第二电阻122—端连接风扇110的信号端112、另一端连接三极管123的基极，三极管123的发射极连接继电器板230的电源端V、集电极连接继电器板230的信号输入端INOl。在本实施例中，风扇110正常运转时，信号端112通过风扇110内部的开关电路与风扇110的电源输入端111中的负极接通，走心机电路形成两个回路。第一回路是由继电器板230的电源端V通过第一电阻121和三极管123的发射极E到基极B再经第二电阻122后至风扇110的信号端112而形成的回路。第二回路是由继电器板230的电源端V流经三极管123的发射极E到集电极C至继电器板230的信号输入端INOl而形成的回路。此时，信号端112输出的状态信号为接通状态(低电平)，继电器板230的信号输入端INOl接收到从转换电路120输出的高电平，即继电器板230的信号输入端INOl有电流输入，从而数控系统220获得代表风扇110正常运转的信号。反之，当风扇110损坏或者由于外物堵住无法正常转动时，风扇110的信号端112与风扇110的电源输入端111中的负极断开，上述第一回路断开，此时三极管123中发射极E与基极B之间无电流通过，根据三极管123的工作原理，第二回路也断开，因此继电器板230的信号输入端INOl无电压/电流输入。从而，数控系统220获得代表风扇110异常的信号，警告机床的操作者主轴风扇110异常请检查并停止运行走心机，以免机床主轴受到损坏。在本实施例中，走心机的额定电压为24V，即走心机直流电源输出24V电压，继电器板230的电源端V输出24V电压。风扇110正常工作，需要从信号端112输入18V电压/IOmA电流。此时，选择第一电阻121的阻 值为3ΚΩ，第二电阻122的阻值为12ΚΩ。从信号端112输入风扇110的电流Ic = 24V/R总，其中R总为第一电阻121和第二电阻122的总阻值，R总=(R1XR2V(R1+R2)，由上述公式计算得到Ic = 10mA，与能够输出RD信号的风扇110的要求相符。而继电器板230的信号输入端INOl的电压也能达到它的额定电压要求 24V。在本实用新型的其他实施例中，根据不同走心机的不同额定电压和不同风扇的电压/电流输入要求，可相应的选择不同组织的第一电阻121和第二电阻122来满足。在本实施例中，其余情况与第一实施例相同，在此不再赘述。这种根据风扇110的状态信号或者RD信号发出报警以提示操作者的走心机的优点是(1)直观、及时且容易检测故障的原因，一般操作者均能及时的发现问题所在，及时的维护走心机，不影响生产；(2)不会因外部干扰而产生误报警的情況。本实用新型还公开了一种走心机散热电路100 (參见图2和3)，散热电路100应用于本实用新型的走心机中。在本实用新型的走心机散热电路100的第一实施例中，散热电路100电路图參见图2，散热电路100包括风扇110，风扇110包括与走心机的直流电源的输出端连接的电源输入端111、以及输出风扇110的状态信号的信号端112 ;散热电路100还包括从风扇110的信号端112接收风扇110的状态信号并相应地转换成电平信号输出到走心机的继电器板的转换电路120。本实用新型的走心机散热电路100第一实施例的工作原理及优点与本实用新型的走心机第一实施例中对应相同，在此不再赘述。在本实用新型的走心机散热电路100第二实施例中，散热电路100电路图參见图3，转换电路120包括第一电阻121、第二电阻122以及三极管123，第一电阻121的一端连接风扇110的信号端112、另一端连接走心机的继电器板的电源端V，第二电阻122 —端连接风扇110的信号端112、另一端连接三极管123的基极，三极管123的发射极连接走心机的继电器板的电源端V、集电极连接走心机的继电器板的信号输入端IN01。在本实施例中，风扇110的电源输入端111接收走心机的直流电源的输出端输出的24V直流电压，从平信号端112输入风扇110的电流为10mA。在本实施例中，其余情况与本实用新型的走心机散热电路100第一实施例相同，并且，其工作原理及优点与本实用新型的走心机第二实施例中对应相同，在此不再赘述。在具体的实施过程中可对本实用新型的走心机及其散热电路进行适当的改进，以适应具体情况的具体要求。因此可以理解，本实用新型的具体实施方式
只是起到示范作用，并不同于限制本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种走心机，包括直流电源(210)、与所述直流电源(210)连接的数控系统(220)、以及通过讯号连接线与所述数控系统(220)连接的继电器板(230)，其特征在于，所述走心机还包括风扇(110)，所述风扇(110)包括与所述直流电源(210)的输出端连接的电源输入端(111)、以及输出所述风扇(110)的状态信号的信号端(112);所述走心机还包括从所述信号端(112)接收所述风扇(110)的状态信号并相应地转换成电平信号输出到所述继电器板(230)的转换电路(120)。
2.根据权利要求I所述的走心机，其特征在于，所述继电器板(230)包括电源端V和信号输入端IN01，所述转换电路(120)包括第一电阻(121)、第二电阻(122)以及三极管(123)，所述第一电阻(121)的一端连接所述风扇(110)的信号端(112)、另一端连接所述继电器板(230)的电源端V，所述第二电阻(122)—端连接所述风扇(110)的信号端(112)、另一端连接所述三极管(123)的基板，所述三极管(123)的发射极连接所述继电器板(230)的电源端V、集电极连接所述继电器板(230)的信号输入端IN01。
3.根据权利要求I或2所述的走心机，其特征在于，所述风扇(110)的电源输入端(111)接收所述直流电源(200)的输出端输出的24V直流电压。
4.根据权利要求I或2所述的走心机，其特征在干，从所述信号端(112)输入所述风扇(110)的电流为IOmA0
5.一种走心机散热电路，其特征在干，包括风扇(110)，所述风扇(110)包括与走心机的直流电源的输出端连接的电源输入端(111)、以及输出所述风扇(110)的状态信号的信号端(112)，所述电路还包括从所述信号端(112)接收所述风扇(110)的状态信号并相应地转换成电平信号输出到走心机的继电器板的转换电路(120 )。
6.根据权利要求5所述的走心机散热电路，其特征在于，所述转换电路(120)包括第ー电阻(121)、第二电阻(122)以及三极管(123)，所述第一电阻(121)的一端连接所述风扇(110)的信号端(112)、另一端连接走心机的继电器板的电源端V，所述第二电阻(122) —端连接所述风扇(110)的信号端(112)、另一端连接所述三极管(123)的基极，所述三极管(123)的发射极连接走心机的继电器板的电源端V、集电极连接走心机的继电器板的信号输入端INOl。
7.根据权利要求5或6所述的走心机散热电路，其特征在于，所述风扇(110)的电源输入端(111)接收走心机的直流电源的输出端输出的24V直流电压。
8.根据权利要求5或6所述的走心机散热电路，其特征在干，从所述信号端(112)输入所述风扇(110)的电流为10mA。
专利摘要本实用新型提供一种走心机及其散热电路，其中，走心机包括直流电源、数控系统、继电器板、风扇以及转换电路，其中风扇给走心机电主轴散热并能够输出状态信号，走心机通过该状态信号在风扇故障时及时发出报警以避免事故发生。另外，转换电路使得具有不同额定电压以及电压/电流需求的走心机和风扇能够实现连接。这种采用风扇的状态信号报警的方式具有直观、及时且容易检测故障的原因的优点，一般操作者均能及时地发现问题所在，及时维护走心机，并且不会因外部干扰而产生误报警的情况。
文档编号B23Q11/00GK202447983SQ20122004193
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日
发明者陈敬新 申请人:深圳市硕方精密机械有限公司