CN102554778A - 一种平面磨床自动进给器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平面磨床自动进给器，其包括有无刷直流电机、主令控制器、电机驱动器和行程模块，无刷直流电机包括有定子、杯形转子、前边盖、机壳、外接轴，定子通过连接套固定于磨床驱动轴轴套上，杯形转子的内圈轴套通过键联接直接套在磨床工作台驱动轴上，由主令控制器发出动作指令，经过电机驱动器内的微电脑芯片处理后，通过驱动电路驱动与之相连的无刷直流电机的启动与停止；通过行程模块的两个行程开关控制工作台的移动行程并在行程开关动作时自动换向，从而实现平面磨床的自动进给。本发明结构简单、安全可靠、使用寿命长、安装方便、操作灵活简便。

Description

一种平面磨床自动进给器

技术领域

本发明属于机械加工辅助设备，具体是一种带动平面磨床工作台实现左右自动往返的平面磨床自动进给器。 

背景技术

目前市面上平面磨床实现工作台左右自动往返装置有两种方式。一是采用液压***，其结构复杂，成本很高，大约每套成本在二万元左右，但其性能稳定，可靠性高，；二是采用电机加机械换向器的方式（简称电动***），电机只能单方向运转，工作台正向移动时电机带动正向齿轮工作，反向移动时通过电磁离合器切换为反向齿轮工作，从而带动工作台实现左右自动往返，此方式虽然结构较简单，成本也很低，但齿轮切换时导致噪声和震动较大，齿轮寿命很短，由于震动导致工件的加工精度达不到要求甚至报废，且经常由于电磁离合器失灵导致换向失效，可靠性低，性能差，普及率低；导致目前小型平磨由于成本原因只能采用手动操作，只有大型平磨上采用液压***。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服上述现有技术电动***的不足，提供一种结构简单，安装方便，成本低，可靠性高，性能稳定的平面磨床自动进给器。 

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种平面磨床自动进给器，包括有无刷直流电机、主令控制器、电机驱动器和行程模块，其特征在于：所述无刷直流电机包括有定子、杯形转子、前边盖、机壳、外接轴和连接套；所述的定子由定子铁心和安放在定子铁心槽内的三相定子绕组及位置传感器以及与定子铁心相连的定子套组成，三相定子绕组及位置传感器通过引出线缆与电机驱动器连接，定子通过定子套内壁的轴承与杯形转子相连接，通过螺钉与前边盖相连接，然后再通过螺钉与连接套相连接，最后通过连接套固定于磨床工作台的驱动轴轴套上；所述杯形转子由转子杯盖、转子套及粘在其内壁上的永久磁钢组成，转子杯盖通过螺钉与转子套和外接轴进行连接，杯形转子罩于定子之外，转子杯盖的内圈轴套外壁通过轴承与定子相连接，内壁通过键连接直接套在驱动轴上，驱动磨床工作台移动；所述的外接轴一端通过螺钉固定在转子杯盖上，另一端用于安放手摇轮；通过行程开关模块的限位作用控制工作台的最大行程；由主令控制器发出动作指令，通过线缆将指令发给电机驱动器内的微电脑芯片，经过电机驱动器内的微电脑芯片处理后，通过驱动电路驱动与之相连的无刷直流电机的启动与停止；通过无刷直流电机的正反转带动磨床工作台的驱动轴转动，通过行程模块的两个行程开关控制工作台的移动行程并在行程开关动作时自动换向，实现平面磨床工作台的自动进给。 

本发明所述的主令控制器主要由主令电路、功能按钮及显示模块组成，通过电缆与电机驱动器相连接。其主要功能是发出操作指令，并将运行状态实时通过显示模块显示出来。 

本发明所述的电机驱动器主要由整流稳压电路、逻辑电路、电机驱动电路组成，通过整流电路将交流电变成人体安全电压（36V）供给逻辑电路和电机驱动电路，并驱动电机运转，从而保障操作人员的安全；通过连接线缆分别与主令控制器、无刷直流电机及行程开关相连接。 

本发明所述的行程模块主要由左行程开关、支撑板、右行程开关和永久磁钢组成，行程开关通过线缆与电机驱动器连接，并将位置信号传到电机驱动器以便电机换向，行程开关通过螺钉固定于磨床行程板块上形成固定部分，永久磁钢吸附于磨床工作台的正侧面，并与行程开关相对，随工作台移动而移动。 

与现有技术相比本发明具有以下特点：本发明平面磨床自动进给器（俗称磨床走刀器），是一款新型平面磨床自动往返装置，用于平面磨床工作台实现自动往返运动。通过电机驱动器内的微电脑程序智能控制电机实现不同的运转状态，并可将电机的转速通过主令控制器上方的数码显示窗口直接显示出来，便于操作者实时了解目前的加工状态；换向时为避免由于惯性能量产生的冲击，采用先电刹车再软启动方式，有效地抑制了震动和噪声，从而保障了磨削的平稳性和精确性；工作模式设置有手动和自动两种模式，以满足操作者的不同需求，手动模式行程开关无效，工作台可在最大行程范围内任意移动，由方向键控制工作台的移动方向，自动模式方向键无效，行程开关有效，实现工作台的自动往复运动。 

本发明由于采用微电脑智能控制，使电机的输出功率在任意速度实现恒功率输出，从而避免了液压***由于进给量不合适导致的砂轮飞裂现象；由于采用了微电脑控制，便于与机床***实现无缝对接；由于采用了微电脑控制，有效抑制了换向时的噪声和震动；由于采用了控制无刷直流电机的正反向直接带动工作台左右移动，使整个装置的结构变得非常简单、安全、可靠，从而简化了***结构，降低了***成本，保障了***运行的平稳性、安全性、可靠性和普及性。 

本发明主要用于平面磨床工作台在X、Y二个坐标方向上的工作运动，实现工作台的左右、前后自动往复运动，可完全替代结构复杂的液压***，是平面磨床从整体型向分立单元化发展的一次革命性创新，具有结构简单、体积小、噪音低、力矩大、转速高、安装方便、操作直观简单、机构紧凑、外形美观、运行平稳等特点，仅需按压相应的功能按键就可实现各种功能，符合人机工程学要求。 

本发明主要使用于各种大、中、小型磨床及专用机床等设备。其供电***采用独立的供电方式，由单相交流电通过整流稳压后变为36V人体安全电压供电，从而避免操作工人操作不当导致触电事故发生。 

本发明既保留了液压***运行平稳的特点，又简化的***结构，降低了***成本，使操作变得安全和简单，使小型平面磨床变为自动平磨成为可能，从而填补了市场空白，具有极大的社会效益。 

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步描述。 

图1为本发明的组成结构示意图。 

图中的标号是：1.无刷直流电机，11.机壳，12.杯形转子，121.转子杯盖，122.转子套，123.永久磁钢，13.定子，131.定子铁心，132.三相定子绕组及位置传感器，133.定子套，134.平键，14.连接套，15驱动轴轴套，16.驱动轴，17.平键，18.前边盖，19.外接轴，2.主令控制器，3.电机驱动器，4.行程模块，41.左行程开关，42.支撑板，43.右行程开关，44.永久磁钢，5.行程板块。 

具体实施方式

从图1中可以看出，一种平面磨床自动进给器，其包括有无刷直流电机1、主令控制器2、电机驱动器3和行程模块4组成，电机驱动器3通过线缆分别与电机1、主令控制器2、行程模块4相连接。 

所述无刷直流电机1固定于磨床驱动轴轴套15上，其杯形转子12的内套直接套在驱动轴16上，并通过平键17连接。所述无刷直流电机1包括有机壳11、杯形转子12、定子13、连接套14、前边盖18、外接轴21。所述的定子13由定子铁心131、三相定子绕组及传感器132、定子套133和平键134组成，定子铁芯131槽内安放有三相定子绕组及位置传感器132，通过引出线缆与电机驱动器3相连接，内圈通过平键134与定子套133连接，并通过定子套133内壁的轴承与杯型转子12相连接，通过螺钉与前边盖18相连接，然后再通过螺钉与连接套14相连接，最后通过连接套14固定于驱动轴轴套15上。所述的杯形转子12由转子杯盖121、转子套122及粘在其内壁上的永久磁钢123组成，转子杯盖121通过螺钉与转子壳122进行连接，形成杯形转子12罩于定子13之外，转子杯盖121的内圈轴套外壁通过轴承与定子套133相连接，轴套内壁通过键17直接与磨床驱动轴16相连接，转子杯盖121通过螺钉与外接轴21连接。所述的外接轴21通过螺钉固定于转子杯盖121上，便于安装手摇把。所述的机壳11通过螺钉固定于前边盖18上，并将整个定子和杯形转子罩于其内，起到密封的作用。 

所述的主令控制器2主要由主令电路、功能按钮及显示模块组成，其主要功能是发出操作指令，并将运行状态实时通过显示模块显示出来，通过线缆与电机驱动器3相连接。 

所述的电机驱动器3主要由整流稳压电路、逻辑电路、电机驱动电路组成，通过整流电路将交流电变成人体安全电压（36V）供给逻辑电路和电机驱动电路，并驱动电机运转，从而保障操作人员的安全；通过连接电缆与主令控制器2、无刷直流电机1及行程模块4连接。 

本发明所述的主令控制器2和电机驱动器3为分离的功能部件，也可组合成一整体部件，成为控制器。 

所述的主令控制器2与电机驱动器3为分离的功能部件时，可通过连接线缆进行通讯，也可通过无线信号进行通讯。 

所述的行程模块4主要由左行程开关41、支撑板42、右行程开关43和永久磁钢44组成，行程开关41和43通过螺钉固定到支撑板42上，并通过线缆与电机驱动器3连接，并将位置信号传到电机驱动器3以便电机换向，行程模块4通过螺钉固定于磨床行程板块5上形成固定部分，永久磁钢44吸附于磨床工作台的正侧面，并与行程开关相对，随工作台移动而移动；当永久磁钢44接近左行程开关41时，左行程开关41动作，发出触发信号，电机驱动器3内的微电脑芯片接到此信号后发出换向指令，从而使电机1反转完成左换向，同理，右行程开关43动作发出触发信号使电机1正转完成右换向，从而使工作台实现自动往返运动。 

本发明的工作过程是：安装固定好后，开机上电，此时主令控制器2上的显示窗口的数码管和相应的指示灯点亮，然后按动方向按钮，使工作台在最大行程范围内任意移动，观察工作台及***运转是否正常，如无异常，便通过模式转换键将工作模式切换为自动模式，此时电机以较低的速度运行并自动带动工作台来回往复运动，此时可通过调整永久磁钢44离左右行程开关41和43的距离来调整工作台的最大行程，至此整个安装与调整过程结束，此时可通过主令控制器2上的暂停键使工作台停止移动，并将工件装到电磁吸盘上，任意按一下方向键，电机便开始按之前的工作模式及状态工作，此时可通过主令控制器2上的加减速按钮进行速度调整，也可按动速度档位按钮直接按***预设的速度进行工作，本***共设高、中、低三档速度开关，默认进入自动模式时工作在低速挡位，在任一档位都可通过速度加减键改变速度。在任意时刻任意模式只要按动暂停键，本***立即处于停车状态，从而避免事故发生，此时按方向键***恢复暂停前状态和工作模式。本发明的最快运行线速度为15m/min，最大扭矩可根据机床需要进行设计，整个***重量不超过5Kg。 

Claims (4)

1.一种平面磨床自动进给器，包括有无刷直流电机、主令控制器、电机驱动器和行程模块，其特征在于：所述无刷直流电机包括有定子、杯形转子、前边盖、机壳、外接轴和连接套；所述的定子由定子铁心和安放在定子铁心槽内的三相定子绕组及位置传感器以及与定子铁心相连的定子套组成，三相定子绕组及位置传感器通过引出线缆与电机驱动器连接，定子通过定子套内壁的轴承与杯形转子相连接，通过螺钉与前边盖相连接，然后再通过螺钉与连接套相连接，最后通过连接套固定于磨床工作台的驱动轴轴套上；所述杯形转子由转子杯盖、转子套及粘在其内壁上的永久磁钢组成，转子杯盖通过螺钉与转子套和外接轴进行连接，杯形转子罩于定子之外，转子杯盖的内圈轴套外壁通过轴承与定子相连接，内壁通过键连接直接套在驱动轴上，驱动磨床工作台移动；所述的外接轴一端通过螺钉固定在转子杯盖上，另一端用于安放手摇轮；通过行程开关模块的限位作用控制工作台的最大行程；由主令控制器发出动作指令，通过线缆将指令发给电机驱动器内的微电脑芯片，经过电机驱动器内的微电脑芯片处理后，通过驱动电路驱动与之相连的无刷直流电机的启动与停止；通过无刷直流电机的正反转带动磨床工作台的驱动轴转动，通过行程模块的两个行程开关控制工作台的移动行程并在行程开关动作时自动换向，实现平面磨床工作台的自动进给。

2.根据权利要求1所述的平面磨床自动进给器，其特征在于：所述主令控制器主要由主令电路、功能按钮及显示模块组成，通过线缆与电机驱动器相连接，并将运行状态实时通过显示模块显示出来。

3. 根据权利要求1所述的平面磨床自动进给器，其特征在于：所述的电机驱动器主要由整流稳压电路、逻辑电路、电机驱动电路组成，通过整流电路将交流电变成人体安全电压供给逻辑电路和电机驱动电路，并驱动电机运转；通过连接线缆分别与主令控制器、无刷直流电机及行程开关相连接。

4.根据权利要求1所述的平面磨床自动进给器，其特征在于：所述的行程模块主要由左行程开关、支撑板、右行程开关和永久磁钢组成，行程开关通过电缆与电机驱动器连接，并将位置信号传到电机驱动器以便电机换向，行程开关通过螺钉固定于磨床行程板块上形成固定部分，永久磁钢吸附于磨床工作台的正侧面，并与行程开关相对，随工作台移动而移动。

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