電腦全自動(dòng)金屬鋸割機(jī)床制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種改進(jìn)的電腦全自動(dòng)金屬鋸割機(jī)床，該機(jī)床采用全新的長(zhǎng)度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)下料尺寸控制，配有橫向旋轉(zhuǎn)式進(jìn)刀速度傳感器較大地?cái)U(kuò)展機(jī)床３加工尺寸，采用了全新的封閉式冷卻系統(tǒng)，用高壓水冷噴嘴代替往日的鋼刷式除屑器，配套設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化控制，并能隨機(jī)語(yǔ)言式人機(jī)對(duì)話的電腦系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全液壓式驅(qū)動(dòng)操作，從而將本機(jī)的加工精度大大提高，且能延長(zhǎng)鋸條壽命，提高整機(jī)平穩(wěn)度和不料端面的質(zhì)量，因而有較好的推廣應(yīng)用前景。（*該技術(shù)在2001年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬一種金屬加工機(jī)床，具體地說(shuō)是一種專用于下料的全自動(dòng)金屬鋸割設(shè)備。用于金屬坯料鋸割下料的專用設(shè)備近幾年來(lái)有很快發(fā)展。在國(guó)外，有大量下料工作時(shí)量的廠家已經(jīng)淘汰了鋸口寬，效率低的圓盤(pán)鋸和弓形鋸，取而代之的是金屬帶鋸床，金屬帶鋸床以其切割效率高，切斷面質(zhì)量高，切斷速度快而深為廣大企業(yè)所喜愛(ài)。目前已經(jīng)從普通手控鋸床、發(fā)展到半自動(dòng)鋸床，又發(fā)展到全自動(dòng)鋸割機(jī)床。目前正向高精度、高平穩(wěn)度、高自動(dòng)化成度發(fā)展的十分迅速。目前，自動(dòng)化鋸割機(jī)床中較為先進(jìn)的屬日本AMADA公司產(chǎn)品，它的基本結(jié)構(gòu)包括由床身，可以起落的頭架總成，設(shè)置在頭架總成內(nèi)的鋸條及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，送料機(jī)構(gòu)，坯料夾緊機(jī)構(gòu)，進(jìn)刀機(jī)構(gòu)，冷卻系統(tǒng)，以及與以上各種機(jī)構(gòu)相配套的機(jī)械傳動(dòng)部件和動(dòng)力電機(jī)組成的機(jī)械部分，由液壓棧、液壓閥及相應(yīng)的液壓管道組成的液壓驅(qū)動(dòng)部分；由各類傳感器，微電腦以及相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的自動(dòng)控制部分。這幾部分組成一個(gè)電腦自動(dòng)化金屬鋸割機(jī)床。由于電腦技術(shù)和液壓技術(shù)的應(yīng)用，使金屬鋸割機(jī)床有了一個(gè)很大的進(jìn)步，但是，目前的這類產(chǎn)品仍存在著體積笨重、控制柜體積大、切割精度不高、易出故障及電腦操作麻煩等等一系列的缺點(diǎn)。特別是目前鋸割機(jī)床大多仍沿用擋塊定尺(即采用位置傳感器控制送料)或采用步進(jìn)電機(jī)控制下料尺寸，因而實(shí)際上達(dá)不到高檔自動(dòng)化程度，開(kāi)機(jī)過(guò)程中仍須用人來(lái)調(diào)整擋塊的位置，更不能實(shí)現(xiàn)對(duì)坯料尺寸的隋機(jī)性在線測(cè)量。因而極大的阻礙金屬鋸床的向高精度下料的進(jìn)步，除此之外，象冷卻系統(tǒng)，鋼刷除屑器等方面存在著許多弱點(diǎn)，改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)已關(guān)系到自動(dòng)化金屬鋸床的前途與命運(yùn)。本技術(shù)的目的即是提供一種新式金屬鋸割機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從改進(jìn)機(jī)械方式定尺打開(kāi)一個(gè)提高金屬帶鋸床精度的新路子，并克服現(xiàn)有機(jī)床的一系列影響到鋸床加工質(zhì)量的弱點(diǎn)，從而產(chǎn)生一個(gè)高精度、易操作的真正全自動(dòng)金屬鋸割機(jī)床。本技術(shù)的基本構(gòu)思是改變機(jī)械方式定尺的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而采用在批量切斷坯料過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)在線隨機(jī)測(cè)量的長(zhǎng)度傳感器，利用傳感器采集到的坯料進(jìn)給尺寸信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)化全過(guò)程處理，從而有效地實(shí)現(xiàn)高精度、批下料處理。將下料的標(biāo)準(zhǔn)尺寸預(yù)置在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，和每次進(jìn)料的實(shí)際長(zhǎng)度尺寸相比較，可以迅速而準(zhǔn)確地保證每次進(jìn)料的精確長(zhǎng)度，從而將鋸床的控制精度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。長(zhǎng)度傳感器有多種，通常可以采用光柵尺，或磁柵尺。本技術(shù)的改進(jìn)還在于自動(dòng)控制部分中將傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的豎直接近工件傳感器變?yōu)闄M向接近旋轉(zhuǎn)式接近開(kāi)關(guān)。這個(gè)傳感器主要用來(lái)探測(cè)鋸條是否接近坯料。如果這個(gè)傳感器接觸到坯料，即表明鋸條已接近坯料，頭架的下降速度必須立即減小到鋸條的進(jìn)刀速度。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中由于豎直式的接近開(kāi)關(guān)占據(jù)了鋸條與床身之間的有效空間，則使得鋸床的最大鋸切坯料尺寸不得不減小。而橫向式旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)則可以使鋸割機(jī)術(shù)的工作范圍大大擴(kuò)展。這個(gè)傳感器的具體結(jié)構(gòu)包括一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)的拐臂，復(fù)位彈簧和微動(dòng)開(kāi)關(guān)。當(dāng)拐臂接觸到坯料后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)部分壓迫微動(dòng)開(kāi)關(guān)從而使其向微電腦發(fā)出一個(gè)頭架沉降速度轉(zhuǎn)化為進(jìn)刀速度的命令。如此改進(jìn)雖然十分簡(jiǎn)單，但是相當(dāng)有效地?cái)U(kuò)大了機(jī)床的最大加工尺，即增大了本專利產(chǎn)品性能價(jià)格比優(yōu)勢(shì)。由于本設(shè)計(jì)的改進(jìn)原來(lái)可加工250mm外圓的鋸割機(jī)床可以加工400mm直徑的圓鋼，加工范圍擴(kuò)大60％。本技術(shù)的基本構(gòu)思的又一特點(diǎn)是增強(qiáng)人機(jī)對(duì)話的功能以處理在連續(xù)過(guò)程中的各種應(yīng)變操作，比如，中間改變鋸割參數(shù)，改變操作程序，故障停機(jī)處理等，其關(guān)鍵在于在控制部分中設(shè)置了一個(gè)最高優(yōu)先權(quán)鍵－暫停鍵K。按動(dòng)此鍵后機(jī)床即保持暫停狀態(tài)，修改命令參數(shù)后可立即恢復(fù)繼續(xù)運(yùn)行，以上過(guò)程靠預(yù)置在微電腦中的軟件實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制過(guò)程。本技術(shù)的特點(diǎn)還在于采用了切削液的內(nèi)循環(huán)式結(jié)構(gòu)，即切削冷卻液全部從機(jī)器內(nèi)部設(shè)置的切削液通道實(shí)現(xiàn)循環(huán)，整機(jī)幾乎沒(méi)有外置管路。切削液通過(guò)循環(huán)水泵的作用從水箱直接進(jìn)入頭架總成，再通過(guò)頭架總成中的右、左導(dǎo)向器內(nèi)部水道直接噴淋在工作中的鋸片上。因而整機(jī)顯得簡(jiǎn)潔大方，干凈利落。另外，傳統(tǒng)的鋸床結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)有一個(gè)鋼絲刷用來(lái)做除屑器。這是用來(lái)清除鋸齒之間殘留下來(lái)的鐵屑，這些鐵屑存在鋸齒之間會(huì)加大切削阻力，但使用鋼絲刷式除屑器極易磨損鋸條，因而是設(shè)計(jì)師十分頭痛的事情。采用切削液內(nèi)循環(huán)式結(jié)構(gòu)后，我們?cè)谟覍?dǎo)向器切削液出口設(shè)計(jì)成二組指向鋸齒的高壓噴咀，以此來(lái)代替鋼刷除屑器。從噴咀射出來(lái)的切削液，以較高的壓力垂直于鋸條運(yùn)動(dòng)方向噴射在鋸齒上從而很方便地沖去切削殘屑而且并不磨損鋸條，因而此項(xiàng)改進(jìn)可以大大地延長(zhǎng)鋸條的使用壽命，因而這對(duì)于鋸割機(jī)床的使用廠家具有相當(dāng)重要的意義。下面我們將結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本技術(shù)的目的是如何實(shí)現(xiàn)的附圖說(shuō)明圖1為電腦全自動(dòng)鋸割機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖中的正面視圖。圖2為圖1的右視圖。圖3為右導(dǎo)向器中高壓噴咀示意圖，其中B為A的左視圖。圖4為橫向旋轉(zhuǎn)式接近開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為控制部分中的電腦結(jié)構(gòu)框圖。其中1為頭架總成，2為微電腦，3為微電腦托架，4為左導(dǎo)向器，5為接料臺(tái)，6為鋸條，7為液壓驅(qū)動(dòng)虎鉗，8為右導(dǎo)向器，9為前床身，10為電機(jī)皮帶輪，11為切削進(jìn)刀控制器，12為送料臺(tái)架，13為頭架升起油缸上支架，14為橫向接近旋轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)，15為暫停鍵，16電腦的外部命令輸入鍵，17為L(zhǎng)ED顯示器，18為變速皮帶輪保護(hù)罩，19為長(zhǎng)度傳感器，20為盛切削液的水箱，21為長(zhǎng)度信號(hào)電纜線，22為坯料，23為后床身，24為坯料導(dǎo)滾，25為右導(dǎo)向器中的高壓噴咀口，26為右導(dǎo)向器中的高壓水道，27為彈簧，28為代轉(zhuǎn)軸的拐臂，29為微動(dòng)開(kāi)關(guān)。30為微處理器，31為輸入擴(kuò)展接口，32為輸入命令鍵盤(pán)，33為L(zhǎng)ED顯示器驅(qū)動(dòng)電路，34與長(zhǎng)度傳感器匹配的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，35為檢測(cè)信號(hào)輸入接口，36為切削速度調(diào)節(jié)器的數(shù)模轉(zhuǎn)換接口。從附圖中可以看出長(zhǎng)度傳感器19固定在后床身23的某一合適位置，應(yīng)用它來(lái)檢測(cè)進(jìn)料機(jī)構(gòu)的行走距離，然后將采集到的信號(hào)通過(guò)電纜線21送入微電腦中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器34變?yōu)閿?shù)字化脈沖信號(hào)，然后送入比較器中可以實(shí)現(xiàn)精確的送料控制，其重復(fù)鋸割的長(zhǎng)度誤差可以控制在0.05mm之內(nèi)，這是步進(jìn)電機(jī)式的進(jìn)料控制中很難實(shí)現(xiàn)的，其主要原因是間接控制下無(wú)法保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)的精度。具體方案中可采用光柵尺或磁柵尺做為長(zhǎng)度傳感器。機(jī)床最大的鋸割尺寸取決于鋸條與床面之間的空間大小，傳統(tǒng)的控制部分中依靠一個(gè)豎直接近開(kāi)關(guān)來(lái)探測(cè)待鋸割坯料22，從而將快速下降的頭架控制轉(zhuǎn)換為進(jìn)刀速度，由于按裝豎直接近開(kāi)關(guān)占據(jù)了有效空間，因而限制了加工的最大直徑，從圖1及圖4可以看出，自動(dòng)控制部分采用的鋸條接近傳感器改進(jìn)為橫向旋轉(zhuǎn)式接近開(kāi)關(guān)14來(lái)取代，這個(gè)傳感器由一代轉(zhuǎn)軸的臂28，彈簧27和微動(dòng)開(kāi)關(guān)29組成，由于拐臂28的特殊形狀，其可以大大減少所占據(jù)的有效空間，當(dāng)拐臂28觸及待加工坯料22后，立即產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，在拐臂28末端缺口處設(shè)置有一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)29，微量旋轉(zhuǎn)即可啟動(dòng)該開(kāi)關(guān)，從而向微電腦傳出改變頭架下降速度的信號(hào)。最高優(yōu)先權(quán)鍵K的設(shè)置，是為了加強(qiáng)連續(xù)工作的情況下修改參數(shù)與控制程序的可能，加強(qiáng)了隨機(jī)狀態(tài)下人機(jī)對(duì)話的靈活度，其中斷后所有有效參數(shù)不但可以寄存，而且可以修改，修后恢復(fù)執(zhí)行時(shí)可按記憶暫停狀態(tài)下的情況繼續(xù)執(zhí)行，因而使得本機(jī)的操作十分靈活，此項(xiàng)功能的具體實(shí)現(xiàn)依賴于軟件中的中斷程序。參考附圖1、2可以看出冷卻系統(tǒng)中切削液的循環(huán)水本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電腦全自動(dòng)金屬鋸割機(jī)床，其結(jié)構(gòu)包括由床身、頭架總成、送料機(jī)構(gòu)、坯料夾緊機(jī)構(gòu)、鋸條及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)刀機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)以及與以上機(jī)構(gòu)相配套的機(jī)械傳動(dòng)和動(dòng)力電機(jī)組成的機(jī)械部分，由液壓棧、液壓閥和配套的液壓管道組成的液壓驅(qū)動(dòng)部分，由傳感器、微電腦和相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的自動(dòng)控制部分，其特征在于：ａ、自動(dòng)控制部分中設(shè)置了采集進(jìn)料尺寸的長(zhǎng)度傳感器１１，ｂ、自動(dòng)控制部分中采用的鋸條接近工件傳感器為橫向接近旋轉(zhuǎn)式接近開(kāi)關(guān)１４，ｃ、控制部分中外部命令輸入鍵中設(shè)置了一個(gè)最高優(yōu)先權(quán)鍵－暫停鍵Ｋ，ｄ、冷卻系統(tǒng)中采用切削液內(nèi)循環(huán)式結(jié)構(gòu)，切削液通過(guò)循環(huán)水泵從水箱２０底直接進(jìn)入頭架１，再通過(guò)頭架總成１中的左、右導(dǎo)向器４、８內(nèi)部水道直接噴淋在工作鋸片６上，ｅ、利用右導(dǎo)向器８上設(shè)置的切削液高壓噴嘴２５代替鋼刷除屑器。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙虹麟，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：趙虹麟，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：11[中國(guó)|北京]