CN207840865U - 一种机床主轴动不平衡信号采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种机床主轴动不平衡信号采集装置，用于采集机床主轴的动不平衡信号，包括支架底座、支架、传感器固定架、第一传感器和第二传感器，支架底座为机床主轴动不平衡信号采集装置提供支撑，支架的下部通过第一螺栓与支架底座的上部可滑动的连接，支架的上部通过第二螺栓与传感器固定架可滑动的连接；传感器固定架包括横臂和纵臂，第一传感器和第二传感器分别安装于传感器固定架的横臂和纵臂上，第一传感器和第二传感器用来采集机床主轴的动不平衡信号。本实用新型的机床主轴动不平衡信号采集装置独立于机床外，不受机床振动影响；结构简单，易于通过两组滑动结构上下左右粗调传感器的位置，易于通过两组内外螺母精调两组传感器的位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种机床主轴动不平衡信号采集装置。
背景技术
因存在主轴材料的细微质量分布不均、主轴形状误差、装配时产生的装配误差以及刀具或零件安装不当等问题，机床主轴在转动过程中，主轴重心会偏离轴心，产生动不平衡力。这种动不平衡力会导致机床振动，并产生噪声、轴承发热等问题；动不平衡力的存在也直接导致很多加工中心无法在最高设计转速下正常工作，同时可能出现废品率上升并损坏机床；也会使零件加工过程中产生的圆度误差加大，据研究，圆度误差中的百分之三十到百分之七十都是由主轴回转误差导致的。
随着机床加工效率与加工精度要求的不断提高，对机床主轴动不平衡量的监控显得越来越重要。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种机床主轴动不平衡信号采集装置，所述机床主轴动不平衡信号采集装置独立于机床外，不受机床振动的影响；结构简单，易于通过两组滑动结构上下左右粗调传感器的位置，易于通过两组内外螺母精调两组传感器的位置。
为实现上述目的，本实用新型采用了一种技术方案：一种机床主轴动不平衡信号采集装置，用于采集所述机床主轴的动不平衡信号，所述机床主轴动不平衡信号采集装置包括支架底座、支架、传感器固定架、第一传感器和第二传感器，所述支架底座为所述机床主轴动不平衡信号采集装置提供支撑，所述支架的下部通过第一螺栓与所述支架底座的上部可滑动的连接，所述支架的上部通过第二螺栓与所述传感器固定架可滑动的连接；所述传感器固定架包括横臂和纵臂，所述第一传感器和所述第二传感器分别安装于所述传感器固定架的横臂和纵臂上，所述第一传感器和所述第二传感器用来采集所述机床主轴的动不平衡信号。
进一步地，所述第一螺栓和所述第二螺栓的数量均是两个。
进一步地，可通过所述支架与所述支架底座可滑动的连接，对所述第一传感器和所述第二传感器的位置进行上下方向的粗调。
进一步地，可通过所述支架与所述传感器固定架可滑动的连接，对所述第一传感器和所述第二传感器的位置进行左右方向的粗调。
进一步地，所述传感器固定架的所述横臂在安装有所述第一传感器的位置包括第一挂耳，所述传感器固定架的所述纵臂在安装有所述第二传感器的位置包括第二挂耳，所述第一挂耳和所述第二挂耳上均有耳孔。
进一步地，所述第一传感器穿过所述第一挂耳上的所述耳孔，在所述第一传感器的两侧分别设置第一内螺母和第一外螺母，基于所述第一传感器的表面螺纹将其固定在所述第一挂耳上。
进一步地，利用所述第一内螺母和所述第一外螺母对所述第一传感器的位置进行精调。
进一步地，所述第二传感器穿过所述第二挂耳上的所述耳孔，在所述第二传感器的两侧分别设置第二内螺母和第二外螺母，基于所述第二传感器的表面螺纹将其固定在所述第二挂耳上。
进一步地，利用所述第二内螺母和所述第二外螺母对所述第二传感器的位置进行精调。
进一步地，所述机床主轴动不平衡信号采集装置还可以与信号处理***连接，将其采集的所述动不平衡信号传输给所述信号处理***进行处理，得到所述机床主轴在转动状态下的主轴径向跳动位移量以及轴心运动轨迹，在所述位移量超过许可值时，可通过所述信号处理***的报警装置发出警报以提醒操作者。
本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)所述机床主轴动不平衡信号采集装置独立于机床之外，不受机床振动的影响；(2)结构简单，易于通过两组滑动结构上下左右粗调传感器的位置，易于通过两组内外螺母精调两组传感器的位置；(3)将采集信号传输给后续的信号处理***后，可得到机床主轴在转动状态下的主轴径向跳动位移量，以及轴心运动轨迹；(4)信号处理***再配以报警装置，在位移量超出许可值时可发出警报提醒操作者，从而降低废品率、避免机床受损。
附图说明
图1为本实用新型的传感器固定支架装配图；
图2为本实用新型的螺栓加紧机构示意图；
图3为本实用新型的滑动结构示意图；
图4为本实用新型的第一传感器装配图；
图5为本实用新型的第二传感器装配图；
图6为本实用新型的传感器固定支架结构图。
附图中标号：1-支架底座，2-第一螺栓，3-第二螺栓，4-支架，5-传感器固定架，51-第一挂耳，52-第二挂耳，53-横臂，54-纵臂，55-耳孔，6-第一传感器，7-第二传感器，8-第一内螺母，9-第一外螺母，10-第二内螺母，11-第二外螺母，12-机床主轴。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
如图1所示，本实用新型的机床主轴动不平衡信号采集装置，用于采集所述机床主轴的动不平衡信号，包括支架底座1、第一螺栓2、第二螺栓3、支架4、传感器固定架5、第一传感器6、第二传感器7。所述支架底座1为所述机床主轴动不平衡信号采集装置提供支撑，可以设计为“L型”，所述支架底座1的下部用于支撑，所述支架底座1的上部与所述支架4连接。所述支架4用于连接所述支架底座1和所述传感器固定架5，可以设计为“T型”，所述支架4的下部与所述支架底座1连接，所述支架4的上部与所述传感器固定架5连接。
如图2所示的螺栓加紧机构，所述支架底座1与所述支架4通过所述第一螺栓2加紧；通过相同的方式，所述支架4与所述传感器固定架5通过所述第二螺栓3加紧。所述第一螺栓2和所述第二螺栓3的数量可以是一个或一个以上，优选的，所述第一螺栓2和所述第二螺栓3的数量均可以是两个(参见图1)。如图3所示的滑动结构，所述支架4与所述传感器固定架5可滑动的连接；通过相同的方式，所述支架底座1与所述支架4可滑动的连接，这种可滑动的连接方式，可根据所述机床主轴的位置，实时调整所述支架4与所述传感器固定架5的位置，以确保所述动不平衡信号的采集工作高效的完成。
如图6所示，所述传感器固定架5用于安装所述第一传感器6和所述第二传感器7，所述传感器固定架5包括横臂53和纵臂54，例如所述传感器固定架5可以设计为“倒置F型”，也即包括一个横臂53和两个纵臂54。所述第一传感器6和所述第二传感器7可以分别安装在所述传感器固定架5的横臂53和纵臂54上，所述第一传感器6安装在所述横臂53靠近所述纵臂54的一端，所述横臂53远离所述纵臂54的一端与所述支架4的上部连接。所述机床主轴可置于所述传感器固定架5的所述横臂53和所述纵臂54之间(参见图1)，所述第一传感器6和所述第二传感器7用来测量机床主轴的转动信号。所述横臂53在安装有所述第一传感器6的位置包括第一挂耳51，所述纵臂54在安装有所述第二传感器7的位置包括第二挂耳52，所述第一挂耳51和所述第二挂耳52均可通过焊接方式固定在所述传感器固定架5上。所述第一挂耳51和所述第二挂耳52上均设有耳孔55，方便所述第一传感器6和所述第二传感器7穿过所述耳孔55，再分别通过所述第一内螺母8和所述第一外螺母9、所述第二内螺母10和所述第二外螺母11固定安装在所述第一挂耳51和所述第二挂耳52上。
所述第一传感器6和所述第二传感器7分别穿过所述第一挂耳51和所述第二挂耳52上的耳孔55，分别在所述第一传感器6和所述第二传感器7的两侧各设置一个螺母，所述第一传感器6和所述第二传感器7的表面有螺纹，利用螺纹和两个螺母实现所述第一传感器6和所述第二传感器7的卡位固定，使其不能移动(参见图6)。如图4所示，所述第一传感器6通过所述第一内螺母8和所述第一外螺母9被固定在所述传感器固定架5的所述第一挂耳51上；如图5所示，通过相同的方式，所述第二传感器7通过所述第二内螺母10和所述第二外螺母11被固定在所述传感器固定架5的所述第二挂耳52上。将装配好的所述第一传感器6和所述第二传感器7固定在如图1所示的位置，用以测量机床主轴12的动不平衡信号。通过图3所示的滑动结构，可以对所述第一传感器6和所述第二传感器7的位置进行上下左右方向的二维粗调，也就是通过所述支架与所述支架底座可滑动的连接，对所述第一传感器和所述第二传感器进行上下方向的粗调；通过所述支架与所述传感器固定架可滑动的连接，对所述第一传感器和所述第二传感器进行左右方向的粗调。图4和图5所示的结构，可以利用所述第一内螺母8和所述第一外螺母9对所述第一传感器6的位置进行精调，可以利用所述第二内螺母10和所述第二外螺母11对所述第二传感器7的位置进行精调。
所述机床主轴动不平衡信号采集装置还可以与信号处理***连接，所述机床主轴动不平衡信号采集装置可以将采集的所述动不平衡信号传输给所述信号处理***进行处理，可得到所述机床主轴在转动状态下的主轴径向跳动位移量，以及轴心运动轨迹，所述信号处理***再配以报警装置，在所述位移量超出许可值时可发出警报以提醒操作者，从而降低废品率、避免机床受损。
本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：(1)所述机床主轴动不平衡信号采集装置独立于机床之外，不受机床振动的影响；(2)结构简单，易于通过两组滑动结构上下左右粗调传感器的位置，易于通过两组内外螺母精调两组传感器的位置；(3)将采集信号传输给后续的信号处理***后，可得到机床主轴在转动状态下的主轴径向跳动位移量，以及轴心运动轨迹；(4)所述信号处理***再配以报警装置，在位移量超出许可值时可发出警报提醒操作者，从而降低废品率、避免机床受损。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机床主轴动不平衡信号采集装置，用于采集所述机床主轴的动不平衡信号，其特征在于：所述机床主轴动不平衡信号采集装置包括支架底座、支架、传感器固定架、第一传感器和第二传感器，所述支架底座为所述机床主轴动不平衡信号采集装置提供支撑，所述支架的下部通过第一螺栓与所述支架底座的上部可滑动的连接，所述支架的上部通过第二螺栓与所述传感器固定架可滑动的连接；所述传感器固定架包括横臂和纵臂，所述第一传感器和所述第二传感器分别安装于所述传感器固定架的横臂和纵臂上，所述第一传感器和所述第二传感器用来采集所述机床主轴的动不平衡信号。
2.如权利要求1所述的机床主轴动不平衡信号采集装置，其特征在于：所述第一螺栓和所述第二螺栓的数量均是两个。
3.如权利要求1所述的机床主轴动不平衡信号采集装置，其特征在于：可通过所述支架与所述支架底座可滑动的连接，对所述第一传感器和所述第二传感器的位置进行上下方向的粗调。
4.如权利要求1所述的机床主轴动不平衡信号采集装置，其特征在于：可通过所述支架与所述传感器固定架可滑动的连接，对所述第一传感器和所述第二传感器的位置进行左右方向的粗调。
5.如权利要求1所述的机床主轴动不平衡信号采集装置，其特征在于：所述传感器固定架的所述横臂在安装有所述第一传感器的位置包括第一挂耳，所述传感器固定架的所述纵臂在安装有所述第二传感器的位置包括第二挂耳，所述第一挂耳和所述第二挂耳上均有耳孔。
6.如权利要求5所述的机床主轴动不平衡信号采集装置，其特征在于：所述第一传感器穿过所述第一挂耳上的所述耳孔，在所述第一传感器的两侧分别设置第一内螺母和第一外螺母，基于所述第一传感器的表面螺纹将其固定在所述第一挂耳上。
7.如权利要求6所述的机床主轴动不平衡信号采集装置，其特征在于：利用所述第一内螺母和所述第一外螺母对所述第一传感器的位置进行精调。
8.如权利要求5所述的机床主轴动不平衡信号采集装置，其特征在于：所述第二传感器穿过所述第二挂耳上的所述耳孔，在所述第二传感器的两侧分别设置第二内螺母和第二外螺母，基于所述第二传感器的表面螺纹将其固定在所述第二挂耳上。
9.如权利要求8所述的机床主轴动不平衡信号采集装置，其特征在于：利用所述第二内螺母和所述第二外螺母对所述第二传感器的位置进行精调。
10.如权利要求1所述的机床主轴动不平衡信号采集装置，其特征在于：所述机床主轴动不平衡信号采集装置还可以与信号处理***连接，将其采集的所述动不平衡信号传输给所述信号处理***进行处理，得到所述机床主轴在转动状态下的主轴径向跳动位移量以及轴心运动轨迹，在所述位移量超过许可值时，可通过所述信号处理***的报警装置发出警报以提醒操作者。
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