CN114161225A - 五轴头智能反馈装置及加工机床 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种五轴头智能反馈装置及加工机床，包括主轴温度监测组件、主轴外部环境温度监测组件、主轴轴承温度监测组件、主轴油气润滑流量监测组件、A轴温度监测组件、A轴轴承温度监测组件、A轴气动夹钳压力监测组件、A轴环境温度监测组件、C轴温度监测组件、C轴轴承温度监测组件、C轴气动夹钳压力监测组件以及C轴环境温度监测组件。本发明通过传感器实时保护五轴头的使用安全，并且利用远程模块监控设备使用状态，避免因水、电、气应用环境的改变，导致设备故障，同时对现场野蛮操作状态进行记载。

Description

五轴头智能反馈装置及加工机床
技术领域
本发明涉及机床加工技术领域，具体地，涉及一种五轴头智能反馈装置及加工机床。
背景技术
在机床加工实际使用中，会有水、电、气等应用环境的改变，应用环境的改变可能会对机床中五轴头的工作状态造成影响，由于不能实时获取五轴头的工作状态信息并进行分析，进而不能保证五轴头的使用安全，导致设备发生故障，造成损失，影响加工。
公开号为CN113305310A的专利文献公开了一种五轴头电主轴及五轴联动数控机床，涉及机械制造技术领域，包括主轴、轴承以及主轴壳体，所述主轴通过轴承转动连接在主轴壳体上，主轴壳体与主轴的前端之间形成缝隙，还包括气密封机构，所述气密封机构包括开设于主轴壳体上的进气通道，所述进气通道用于向所述缝隙内输送气流并从所述缝隙的口部喷出。但是该专利文献仍然存在不能实时获取五轴头的工作状态信息并进行分析，进而不能保证五轴头的使用安全，导致设备发生故障的缺陷。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种五轴头智能反馈装置及加工机床。
根据本发明提供的一种五轴头智能反馈装置，包括主轴温度监测组件、主轴外部环境温度监测组件、主轴轴承温度监测组件、主轴油气润滑流量监测组件、A轴温度监测组件、A轴轴承温度监测组件、A轴气动夹钳压力监测组件、A轴环境温度监测组件、C轴温度监测组件、C轴轴承温度监测组件、C轴气动夹钳压力监测组件以及C轴环境温度监测组件；
所述主轴温度监测组件埋设在主轴电机线圈内；所述主轴外部环境温度监测组件埋设在主轴与铸件连接位置处；所述主轴轴承温度监测组件嵌设在主轴内部；所述主轴油气润滑流量监测组件设置在主轴润滑管路上；
所述A轴温度监测组件设置在A轴电机线圈内；所述A轴轴承温度监测组件埋设在A轴与A轴轴承安装部件之间；所述A轴气动夹钳压力监测组件设置在A轴气动控制阀末端；所述A轴环境温度监测组件埋设在A轴电机与铸件连接位置处；
所述C轴温度监测组件设置在C轴电机线圈内；所述C轴轴承温度监测组件埋设在C轴与C轴轴承安装部件之间；C轴气动夹钳压力监测组件设置在C轴气动控制阀末端；C轴环境温度监测组件埋设在C轴电机与铸件连接位置处。
优选的，所述主轴温度监测组件为KTY84温度传感器。
优选的，所述主轴油气润滑流量监测组件为STAUFF流量发讯器。
优选的，所述主轴外部环境温度监测组件为PT100温度传感器；所述主轴轴承温度监测组件为PT100温度传感器。
优选的，所述A轴温度监测组件为KTY84温度传感器。
优选的，所述A轴气动夹钳压力监测组件为MIK-P300压力传感器。
优选的，所述A轴轴承温度监测组件为PT100温度传感器，所述A轴环境温度监测组件为PT100温度传感器。
优选的，所述C轴温度监测组件为KTY84温度传感器。
优选的，所述C轴气动夹钳压力监测组件为MIK-P300压力传感器；
所述C轴轴承温度监测组件为PT100温度传感器，所述C轴环境温度监测组件为PT100温度传感器。
本发明还提供一种加工机床，包括上述的五轴头智能反馈装置。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明可实现远程查看机床状态，可远程协助或指导操作人员，处理机床使用问题及设备故障；
2、本发明通过传感器的监测可实时反馈机床部件当前状态，客户可通过人机界面，进行日常维保，矫正使用习惯；
3、本发明通过上位机运算，提高设备使用效率，延长设备生命周期等。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的五轴头智能反馈装置的剖面结构示意图；
图2为本发明的五轴头智能反馈装置的整体结构示意图；
图3为本发明的五轴头智能反馈装置的数据处理流程图。
图中示出：
主轴温度监测组件1 C轴气动夹钳压力监测组件7
主轴外部环境温度监测组件2 A轴温度监测组件8
主轴轴承温度监测组件3 A轴轴承温度监测组件9
主轴油气润滑流量监测组件4 A轴气动夹钳压力监测组件10
C轴温度监测组件5 C轴环境温度监测组件11
C轴轴承温度监测组件6 A轴环境温度监测组件12
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
本实施例提供的一种五轴头智能反馈装置，包括主轴温度监测组件1、主轴外部环境温度监测组件2、主轴轴承温度监测组件3、主轴油气润滑流量监测组件4、A轴温度监测组件8、A轴轴承温度监测组件9、A轴气动夹钳压力监测组件10、A轴环境温度监测组件12、C轴温度监测组件5、C轴轴承温度监测组件6、C轴气动夹钳压力监测组件7以及C轴环境温度监测组件11，主轴温度监测组件1埋设在主轴电机线圈内，主轴外部环境温度监测组件2埋设在主轴与铸件连接位置处，主轴轴承温度监测组件3嵌设在主轴内部，主轴油气润滑流量监测组件4设置在主轴润滑管路上，A轴温度监测组件8设置在A轴电机线圈内，A轴轴承温度监测组件9埋设在A轴与A轴轴承安装部件之间，A轴气动夹钳压力监测组件10设置在A轴气动控制阀末端，A轴环境温度监测组件12埋设在A轴电机与铸件连接位置处，C轴温度监测组件5设置在C轴电机线圈内，C轴轴承温度监测组件6埋设在C轴与C轴轴承安装部件之间，C轴气动夹钳压力监测组件7设置在C轴气动控制阀末端，C轴环境温度监测组件11埋设在C轴电机与铸件连接位置处。
主轴温度监测组件1为KTY84温度传感器，主轴油气润滑流量监测组件4为STAUFF流量发讯器，主轴外部环境温度监测组件2为PT100温度传感器，主轴轴承温度监测组件3为PT100温度传感器。A轴温度监测组件8为KTY84温度传感器，A轴气动夹钳压力监测组件10为MIK-P300压力传感器，A轴轴承温度监测组件9为PT100温度传感器，A轴环境温度监测组件12为PT100温度传感器。C轴温度监测组件5为KTY84温度传感器，C轴气动夹钳压力监测组件7为MIK-P300压力传感器，C轴轴承温度监测组件6为PT100温度传感器，C轴环境温度监测组件11为PT100温度传感器。
工作原理：
当机床断电后，数控***在第一次上电：首先，通过主轴温度监测组件1、主轴外部环境温度监测组件2、主轴轴承温度监测组件3以及主轴油气润滑流量监测组件4对五轴头的主轴进行压力(机床总气源有压力开关监测)和流量的油气润滑检测，大约在七分钟左右，可以保证轴承及相关部件达到工作状态；其次，通过A轴温度监测组件8、A轴轴承温度监测组件9、A轴气动夹钳压力监测组件10、A轴环境温度监测组件12、C轴温度监测组件5、C轴轴承温度监测组件6、C轴气动夹钳压力监测组件7以及C轴环境温度监测组件11监测A轴、C轴冷却效果及当前温度，与壳体环境温度进行比较，并显示人机界面上，后台进行热伸长运算。再次为保证五轴头快速应答，选用高速气动夹钳，这个装置与***运算控制相结合；最后，将所有部件信息及数据上传到***上位机，可通过远程模块传输和监控，分析设备状态和使用情况。
本实施例还提供一种加工机床，包括上述的五轴头智能反馈装置。
实施例2：
本实施例提供的一种五轴头智能反馈装置，本实施例在五轴头上增加多种传感器检测，通过传感器实时保护五轴头的使用安全，并且利用远程模块监控设备使用状态，避免客户因水、电、气应用环境的改变，导致设备故障，同时对现场野蛮操作状态进行记载。
本实施例主要通过以下传感器进行记录及保护：
主轴温度监测组件1：一组KTY84传感器，主轴装配时，已埋入主轴线圈内，用于监测主轴线圈温度及冷却情况；
主轴外部环境温度监测组件2：在主轴装置与铸件连接位置埋入一组PT100温度传感器，用于监控主轴***温度；
主轴轴承温度监测组件3：主轴内部镶嵌三组PT100传感器用于轴承温度检测；
主轴油气润滑流量监测组件4：在主轴润滑管路上增加德国STAUFF流量发讯器，持续监测主轴润滑情况；
C轴温度监测组件5：一组KTY84传感器预装在电机线圈内，用于监测C轴电机线圈温度及冷却情况；
C轴轴承温度监测组件6：C轴与轴承安装部件埋入1组PT100温度传感器，用于监控C轴轴承温度；
C轴气动夹钳压力监测组件7：在气动控制阀末端增加MIK-P300系列压力传感器，监控夹钳气动压力；
A轴温度监测组件8：一组KTY84传感器预装在电机线圈内，用于监测A轴电机线圈温度及冷却情况；
A轴轴承温度监测组件9：A轴与轴承安装部件埋入1组PT100温度传感器，用于监控A轴轴承温度；
A轴气动夹钳压力监测组件10：在气动控制阀末端增加MIK-P300系列压力传感器，监控夹钳气动压力；
C轴环境温度监测组件11：在C轴电机与铸件连接位置埋入1组PT100温度传感器，用于监控C轴电机***温度；
A轴环境温度监测组件12：在A轴电机与铸件连接位置埋入1组PT100温度传感器，用于监控A轴电机***温度。
工作原理：
当机床断电后，数控***在第一次上电：首先，对五轴头的主轴进行压力(机床总气源有压力开关监测)和流量的油气润滑检测，大约在七分钟左右，可以保证轴承及相关部件达到工作状态；其次，监测A、C轴冷却效果及当前温度，与壳体环境温度进行比较，并显示人机界面上，后台进行热伸长运算，为保证五轴头快速应答，选用高速气动夹钳，这个装置与***运算控制相结合；最后，将所有部件信息及数据上传到***上位机，制造商可通过远程模块传输和监控，分析客户设备状态和使用情况。
本发明通过传感器实时保护五轴头的使用安全，并且利用远程模块监控设备使用状态，避免因水、电、气应用环境的改变，导致设备故障，同时对现场野蛮操作状态进行记载。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种五轴头智能反馈装置，其特征在于，包括主轴温度监测组件(1)、主轴外部环境温度监测组件(2)、主轴轴承温度监测组件(3)、主轴油气润滑流量监测组件(4)、A轴温度监测组件(8)、A轴轴承温度监测组件(9)、A轴气动夹钳压力监测组件(10)、A轴环境温度监测组件(12)、C轴温度监测组件(5)、C轴轴承温度监测组件(6)、C轴气动夹钳压力监测组件(7)以及C轴环境温度监测组件(11)；
所述主轴温度监测组件(1)埋设在主轴电机线圈内；所述主轴外部环境温度监测组件(2)埋设在主轴与铸件连接位置处；所述主轴轴承温度监测组件(3)嵌设在主轴内部；所述主轴油气润滑流量监测组件(4)设置在主轴润滑管路上；
所述A轴温度监测组件(8)设置在A轴电机线圈内；所述A轴轴承温度监测组件(9)埋设在A轴与A轴轴承安装部件之间；所述A轴气动夹钳压力监测组件(10)设置在A轴气动控制阀末端；所述A轴环境温度监测组件(12)埋设在A轴电机与铸件连接位置处；
所述C轴温度监测组件(5)设置在C轴电机线圈内；所述C轴轴承温度监测组件(6)埋设在C轴与C轴轴承安装部件之间；C轴气动夹钳压力监测组件(7)设置在C轴气动控制阀末端；C轴环境温度监测组件(11)埋设在C轴电机与铸件连接位置处。
2.根据权利要求1所述的五轴头智能反馈装置，其特征在于，所述主轴温度监测组件(1)为KTY84温度传感器。
3.根据权利要求1所述的五轴头智能反馈装置，其特征在于，所述主轴油气润滑流量监测组件(4)为STAUFF流量发讯器。
4.根据权利要求1所述的五轴头智能反馈装置，其特征在于，所述主轴外部环境温度监测组件(2)为PT100温度传感器；所述主轴轴承温度监测组件(3)为PT100温度传感器。
5.根据权利要求1所述的五轴头智能反馈装置，其特征在于，所述A轴温度监测组件(8)为KTY84温度传感器。
6.根据权利要求1所述的五轴头智能反馈装置，其特征在于，所述A轴气动夹钳压力监测组件(10)为MIK-P300压力传感器。
7.根据权利要求1所述的五轴头智能反馈装置，其特征在于，所述A轴轴承温度监测组件(9)为PT100温度传感器，所述A轴环境温度监测组件(12)为PT100温度传感器。
8.根据权利要求1所述的五轴头智能反馈装置，其特征在于，所述C轴温度监测组件(5)为KTY84温度传感器。
9.根据权利要求1所述的五轴头智能反馈装置，其特征在于，所述C轴气动夹钳压力监测组件(7)为MIK-P300压力传感器；
所述C轴轴承温度监测组件(6)为PT100温度传感器，所述C轴环境温度监测组件(11)为PT100温度传感器。
10.一种加工机床，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的五轴头智能反馈装置。
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