CN206573934U - 一种数控机床刀头故障诊断*** - Google Patents
一种数控机床刀头故障诊断*** Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种诊断***，更具体地说涉及一种数控机床刀头故障诊断***，利用振动传感器和声音检测仪对工作工作中振动幅度进行采集，间接得到刀头工作状态，实现刀头磨损状况的实时在线监测。驱动芯片的输入端与数模转换器的输出端相连，驱动芯片的输出端与振动传感器模块的输入端相连，数模转换器的输入端与单片机相连。存储器与单片机相连。前置放大器的输入端与声发射仪的输出端相连，前置放大器的输出端与单片机相连。开关电源的输入端与开关相连，开光电源的输出端与单片机相连。数模转换器的输入端与振动传感器模块的输出端相连，数模转换器的输出端与单片机相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种诊断***，更具体地说涉及一种数控机床刀头故障诊断***。
背景技术
刀具***是高档数控机床极其重要的功能部件，切削过程中，刀具在高温和高压条件下工作，由于受工件、切屑的剧烈摩擦，在前、后面接触区域内会产生磨损，磨损较轻时会使刀具的几何形状和加工工件尺寸发生改变，严重时将引起刀具磨钝、破损、刀刃塑性变形及热磨损等刀具失效现象，导致产品加工质量和生产效率大幅下降。因此，对数控机床的刀具磨损情况进行在线监测和预警以减少刀具失效现象十分重要。刀具的检测分直接检测和间接检测，而间接检测具备实时性、便利性的优点，本实用新型采用一种传感器间接检测的方式来对刀头进行监控。传感器安装在刀头和刀架上，根据振动情形来间接表示刀头的磨损及工作情形，便利性大。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是：提供一种数控机床刀头故障诊断***，利用振动传感器和声音检测仪对工作工作中振动幅度进行采集，间接得到刀头工作状态，实现刀头磨损状况的实时在线监测。
为解决上述技术问题，本实用新型涉及一种诊断***，更具体地说涉及一种数控机床刀头故障诊断***，包括振动传感器模块、驱动芯片、数模转换器、模数转换器、单片机、声发射仪、前置放大器、存储器、开关、开关电源、RS485总线和计算机，利用振动传感器和声音检测仪对工作工作中振动幅度进行采集，间接得到刀头工作状态，实现刀头磨损状况的实时在线监测。
驱动芯片的输入端与数模转换器的输出端相连，驱动芯片的输出端与振动传感器模块的输入端相连，数模转换器的输入端与单片机相连。存储器与单片机相连。前置放大器的输入端与声发射仪的输出端相连，前置放大器的输出端与单片机相连。开关电源的输入端与开关相连，开光电源的输出端与单片机相连。
作为本方案的进一步优化，本实用新型一种数控机床刀头故障诊断***所述的振动传感器模块包括振动传感器Ⅰ、振动传感器Ⅱ、振动传感器Ⅲ和振动传感器Ⅳ。
作为本方案的进一步优化，本实用新型一种数控机床刀头故障诊断***所述的振动传感器模块包括振动传感器Ⅰ、振动传感器Ⅱ、振动传感器Ⅲ和振动传感器Ⅳ都选用加速度传感器。
作为本方案的进一步优化，本实用新型一种数控机床刀头故障诊断***所述的数模转换器的输入端与振动传感器模块的输出端相连，数模转换器的输出端与单片机相连。
作为本方案的进一步优化，本实用新型一种数控机床刀头故障诊断***所述的RS485总线一端与单片机相连，RS485总线的另一端与计算机相连。
本实用新型一种数控机床刀头故障诊断***的有益效果为：
a.利用传感器进行多点监测，监测可靠性大。
b.便于实时监测刀头工作状况。
附图说明
图1为本实用新型一种数控机床刀头故障诊断***的***框图。
具体实施方式
在图1中，本实用新型涉及一种诊断***，更具体地说涉及一种数控机床刀头故障诊断***，包括振动传感器模块、驱动芯片、数模转换器、模数转换器、单片机、声发射仪、前置放大器、存储器、开关、开关电源、RS485总线和计算机，利用振动传感器和声音检测仪对工作工作中振动幅度进行采集，间接得到刀头工作状态，实现刀头磨损状况的实时在线监测。
存储器与单片机相连。前置放大器的输入端与声发射仪的输出端相连，前置放大器的输出端与单片机相连。噪声越大，工况越差，声发射仪用于测量刀头与工件接触而发出的噪声，并将噪声进行过滤处理后输出稳定电波至单片机。前置放大器放大声波信号以过滤掉低频的外界噪声。
开关电源的输入端与开关相连，开光电源的输出端与单片机相连。打开机床时，开关向开关电源发送开启信号，开关电源接通并为单片机供电，以启动单片机进入工作状态。
振动传感器模块包括振动传感器Ⅰ、振动传感器Ⅱ、振动传感器Ⅲ和振动传感器Ⅳ，振动传感器模块包括振动传感器Ⅰ、振动传感器Ⅱ、振动传感器Ⅲ和振动传感器Ⅳ都选用加速度传感器。驱动芯片的输入端与数模转换器的输出端相连，驱动芯片的输出端与振动传感器模块的输入端相连，数模转换器的输入端与单片机相连。振动传感器Ⅰ安装在刀头电主轴轴承水平部位，振动传感器Ⅱ安装在刀头电主轴轴承部位垂直方向，振动传感器Ⅲ安装在刀架上，振动传感器Ⅳ安装在刀柄处，振动传感器模块用于刀架、刀柄和刀头主轴的振动信息的采集和初步处理，并将采集到的信息转化为电信号输出，单片机输出振动传感器模块的激励信号以控制振动传感器模块的信号采集频率，数模转换器将输入端的数字化信号转换为输出端的模拟信号并输出，驱动芯片提升输入端信号的驱动功率并驱动振动传感器模块。
数模转换器的输入端与振动传感器模块的输出端相连，数模转换器的输出端与单片机相连。振动传感器模块输出的信息进行模数转换器转化为数字信号输出至单片机，单片机对输入数据进行编码滤波，输出稳定的振动波形，计算机用于对振动信号进行分析处理并显示状态监测结果。
RS485总线一端与单片机相连，RS485总线的另一端与计算机相连计算机将振动信息处理后绘制成相应的曲线图以供人员判断设备状况。
当然上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种数控机床刀头故障诊断***，包括振动传感器模块、驱动芯片、数模转换器、模数转换器、单片机、声发射仪、前置放大器、存储器、开关、开关电源、RS485总线和计算机，其特征在于：驱动芯片的输入端与数模转换器的输出端相连，驱动芯片的输出端与振动传感器模块的输入端相连，数模转换器的输入端与单片机相连；存储器与单片机相连；前置放大器的输入端与声发射仪的输出端相连，前置放大器的输出端与单片机相连；开关电源的输入端与开关相连，开光电源的输出端与单片机相连。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床刀头故障诊断***，其特征在于：所述振动传感器模块包括振动传感器Ⅰ、振动传感器Ⅱ、振动传感器Ⅲ和振动传感器Ⅳ。
3.根据权利要求1或2所述一种数控机床刀头故障诊断***，其特征在于：所述振动传感器模块包括振动传感器Ⅰ、振动传感器Ⅱ、振动传感器Ⅲ和振动传感器Ⅳ都选用加速度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床刀头故障诊断***，其特征在于：所述数模转换器的输入端与振动传感器模块的输出端相连，数模转换器的输出端与单片机相连。
5.根据权利要求1所述的一种数控机床刀头故障诊断***，其特征在于：所述RS485总线一端与单片机相连，RS485总线的另一端与计算机相连。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107911802A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-04-13 | 中国电子科技集团公司第二十二研究所 | 应用于盾构机滚刀状态监测的无线通信***及方法 |
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