一种机床振动在线监控系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种机床振动在线监控系统，包括控制器、触摸屏、警报器、打印装置、机床主机、主轴驱动电机、信号采集装置、轴承座加速度传感器、夹具加速度传感器、工件夹具和主轴滚动轴承，所述的打印装置和信号采集装置分别与控制器连接，所述的警报器通过触摸屏与控制器连接，所述的主轴驱动电机通过机床主机与控制器连接，所述的工件夹具通过夹具加速度传感器与信号采集装置连接，所述的轴承座加速度传感器通过主轴滚动轴承与信号采集装置连接。与现有技术相比，本实用新型具有结构简单、操作方便、可靠度高等优点。
【专利说明】一种机床振动在线监控系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及控制系统设计领域，尤其是涉及一种机床振动在线监控系统。
【背景技术】
[0002]机床在加工过程中所产生的振动，不仅会影响机床动态精度和被加工零件质量，而且还要降低生产效率和刀具耐用度，振动剧烈时甚至会降低机床使用性能，伴随振动所发出的噪音会影响机床工人的健康，机床振动分为受迫振动和自激振动。在车床、铣床和磨床上，振源通过地基将振动传给机床，同时回转零部件的质量不平衡、传动件的制造误差和切削振动都会引发机床的受迫振动。在机床上发生的自激振动类型较多，例如有回转主轴(或与工件、或与刀具联系)系统的扭转或弯曲自激振动，机床床身、立柱、横梁等支撑件的弯曲或扭摆自激振动，还有工作台等移动部件在低速运行时所发生的张弛摩擦自激振动(通称爬行)等等。
[0003]机床振动不仅造成工件的几何形状和尺寸误差，而且还将在已加工表面上留下振纹，降低工件精度和表面光洁度，加剧金属表面层的冷硬情况，振动时刀具的耐用度也将急剧下降，甚至导致刀刃崩坏，这对性质较脆的硬质合金刀具和陶资刀具来说尤为严重，机床发生振动后，往往迫使操作工人降低切削用量，因而降低了机床的生产率，同时经济效益也会受到严重影响。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、操作方便、可靠度高的机床振动在线监控系统。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种机床振动在线监控系统，包括控制器、触摸屏、警报器、打印装置、机床主机、主轴驱动电机、信号采集装置、轴承座加速度传感器、夹具加速度传感器、工件夹具和主轴滚动轴承，所述的打印装置和信号采集装置分别与控制器连接，所述的警报器通过触摸屏与控制器连接，所述的主轴驱动电机通过机床主机与控制器连接，所述的工件夹具通过夹具加速度传感器与信号采集装置连接，所述的轴承座加速度传感器通过主轴滚动轴承与信号采集装置连接。
[0007]所述的信号采集装置包括依次连接的信号采集器、滤波放大器和A/D转换器，所述的信号采集器分别与夹具加速度传感器和轴承座加速度传感器连接，所述的A/D转换器与控制器连接。
[0008]所述的控制器为可编程逻辑控制器。
[0009]所述的警报器包括蜂鸣器和警报灯。。
[0010]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0011]1、结构简单，制造使用维修方便；
[0012]2、自动化程度高，采用PLC编程控制，节省人力资源，提高工作效率；
[0013]3、柔性强，可通过编程改变报警变量值来适应加工不同精度的零件的要求；
[0014]4、可靠性高，既考虑到了对主轴影响较大的自激振动，也考虑到了外部振动对工件夹具的影响，防止单一振动的不确定性，提高成品合格率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构示意图。
[0016]图中:1、控制器,2、触摸屏,3、警报器,4、打印装置,5、机床主机,6、主轴驱动电机，
7、信号采集装置，8、轴承座加速度传感器，9、夹具加速度传感器，10、工件夹具，11、主轴滚动轴承。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0018]实施例:
[0019]如图1所示，一种机床振动在线监控系统，包括控制器1、触摸屏2、警报器3、打印装置4、机床主机5、主轴驱动电机6、信号采集装置7、轴承座加速度传感器8、夹具加速度传感器9、工件夹具10和主轴滚动轴承11，所述的打印装置4和信号采集装置7分别与控制器I连接，所述的警报器3通过触摸屏2与控制器I连接，所述的主轴驱动电机6通过机床主机5与控制器I连接，所述的工件夹具10通过夹具加速度传感器9与信号采集装置7连接，所述的轴承座加速度传感器8通过主轴滚动轴承11与信号采集装置7连接。所述的信号采集装置7包括依次连接的信号采集器、滤波放大器和A/D转换器，所述的信号采集器分别与夹具加速度传感器9和轴承座加速度传感器8连接，所述的A/D转换器与控制器I连接。
[0020]轴承座加速度传感器8安装在轴承座两侧，用以检测主轴滚动轴承11的振动信号，夹具加速度传感器9安装在工件夹具10的两侧，用以检测工件夹具10的振动信号，传感器将检测到的振动信号通过信号采集装置7处理后传输到控制器1，所述的控制器I根据用户编制的程序判断监测到的振动量是否过大，当控制器I判断所检测到的振动量过大时，会自动与触摸屏2通讯，显示是哪个传感器监测到的振动信号，触摸屏2在接收到控制器I的信号后会触发报警器3，通知用户及时处理，同时控制器I会发出指令给机床主机5，使得主轴驱动电机6停止运转，主轴停转，避免废品出现和不必要的经济损失，控制器I与打印装置4相连，当发生故障以后，控制器I会与打印装置4通讯，打印出故障内容，便于用户分析原因及做出预防措施，避免类似情况发生。
【权利要求】
1.一种机床振动在线监控系统，其特征在于，包括控制器(I)、触摸屏(2)、警报器(3)、打印装置(4)、机床主机(5)、主轴驱动电机￠)、信号采集装置(7)、轴承座加速度传感器(8)、夹具加速度传感器(9)、工件夹具(10)和主轴滚动轴承(11)，所述的打印装置(4)和信号采集装置(7)分别与控制器(I)连接，所述的警报器(3)通过触摸屏(2)与控制器(I)连接，所述的主轴驱动电机(6)通过机床主机(5)与控制器(I)连接，所述的工件夹具(10)通过夹具加速度传感器(9)与信号采集装置(7)连接，所述的轴承座加速度传感器(8)通过主轴滚动轴承(11)与信号采集装置(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种机床振动在线监控系统，其特征在于，所述的信号采集装置(7)包括依次连接的信号采集器、滤波放大器和A/D转换器，所述的信号采集器分别与夹具加速度传感器(9)和轴承座加速度传感器(8)连接，所述的A/D转换器与控制器(I)连接。
3.根据权利要求1所述的一种机床振动在线监控系统，其特征在于，所述的控制器(I)为可编程逻辑控制器。
4.根据权利要求1所述的一种机床振动在线监控系统，其特征在于，所述的警报器(3)包括蜂鸣器和警报灯。
【文档编号】G05B19/05GK204128678SQ201420471749
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】万蕾, 王大中, 吴庐山, 高亚运, 刘前龙, 杨洋, 李燕 申请人:上海工程技术大学