專利名稱：智能鋸切帶鋸床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬帶鋸床，特別是一種智能鋸切帶鋸床。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)帶鋸床一般包括床身，安裝在床身上的鋸架、鋸條、鋸盤、鋸架進給液壓缸、鋸條張緊機構(gòu)、主傳動裝置、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等，鋸架進給液壓缸連接鋸架，并帶動其進給鋸切，鋸條張緊機構(gòu)通過鋸條張緊液壓缸與鋸盤連接，以調(diào)節(jié)鋸條松緊。帶鋸床工作時，其鋸盤轉(zhuǎn)速、鋸條張緊液壓缸張緊壓力和鋸架進給液壓缸驅(qū)動鋸架的位移是影響鋸切過程和效果最重要的三要素。而傳統(tǒng)帶鋸床工作前，其鋸條張緊狀態(tài)、鋸架進給液壓缸的作用力和鋸切的線速度都是預(yù)先調(diào)整確定，而且不能在鋸切過程中自動調(diào)整，使得帶鋸條在整個鋸切過程中承受的鋸切功率變化很大，機床的鋸切效率和帶鋸條的使用壽命因此受到嚴重影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在于上述傳統(tǒng)帶鋸床的帶鋸條在整個鋸切過程中承受的鋸切功率變化大，鋸切效率和鋸條壽命低，從而提供一種智能鋸切帶鋸床，使其提高鋸切效率和帶鋸條使用壽命。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種智能鋸切帶鋸床，包括床身，安裝在床身上的鋸架、鋸架進給液壓缸、鋸條、主傳動電機、主動鋸盤、從動鋸盤、鋸條張緊液壓缸、鋸盤變頻驅(qū)動器和整機控制器，整機控制器包括中央處理器CPU、模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元和數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元，鋸架進給液壓缸連接鋸架，鋸條張緊液壓缸連接從動鋸盤；其特征是所述床身上設(shè)有驅(qū)動扭矩檢測裝置，其由鋸盤變頻驅(qū)動器的輸出電流接口及模數(shù) AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成；鋸條張緊力檢測裝置，其由鋸條張緊液壓缸壓力傳感器和模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成；電液伺服進給裝置，其由鋸架進給液壓缸位移傳感器、整機控制器、三位四通電液比例閥及驅(qū)動放大電路板構(gòu)成；所述鋸架進給液壓缸位移傳感器連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元；三位四通電液比例閥液壓回路連接鋸架進給液壓缸，數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元通過驅(qū)動放大電路板連接控制三位四通電液比例閥；鋸條張緊液壓缸壓力傳感器連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元；鋸盤變頻驅(qū)動器的扭矩反饋信號輸出端連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元，控制信號輸入端連接數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元。本發(fā)明以現(xiàn)有的鋸盤變頻驅(qū)動為基礎(chǔ)，增設(shè)了驅(qū)動扭矩檢測裝置、鋸條張緊力檢測裝置和電液伺服進給裝置，使得帶鋸條在整個鋸切過程中承受的鋸切功率恒定，從而提高了機床鋸切效率和帶鋸條的使用壽命。


圖1為本發(fā)明實施例的鋸切結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實施例方式附圖標注說明1-鋸盤變頻驅(qū)動器、2-主傳動電機、3-主動鋸盤、4-鋸架、5-立柱、6-鋸條、7-鋸條張緊液壓缸壓力傳感器、8-鋸條張緊液壓缸、9-從動鋸盤、10-床身、 11-整機控制器、12-驅(qū)動放大電路板、13-三位四通電液比例閥、14-鋸架進給液壓缸位移傳感器、15-鋸架進給液壓缸、16-工件。如圖1所示，一種智能鋸切帶鋸床，包括床身10，安裝在床身10上的懸臂式鋸架 4、升降式鋸架進給液壓缸15、鋸條6、主傳動電機2、主動鋸盤3、從動鋸盤9、鋸條張緊液壓缸8、鋸盤變頻驅(qū)動器1、整機控制器11，所述整機控制器11包括中央處理器CPU、模數(shù)AD 轉(zhuǎn)換單元和數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元，鋸架進給液壓缸15連接和帶動鋸架4進給，鋸條張緊液壓缸 8連接和調(diào)節(jié)從動鋸盤9 ；所述床身上設(shè)有驅(qū)動扭矩檢測裝置，其由鋸盤變頻驅(qū)動器1的輸出電流接口和模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成；鋸條張緊力檢測裝置，其由鋸條張緊液壓缸壓力傳感器7和模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成；電液伺服進給裝置，其由鋸架進給液壓缸位移傳感器14、整機控制器11、三位四通電液比例閥13及驅(qū)動放大電路板12構(gòu)成；所述鋸架進給液壓缸位移傳感器14連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元，其輸出液壓缸位移反饋信號到AD ；三位四通電液比例閥13液壓回路連接鋸架進給液壓缸15，數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元通過驅(qū)動放大電路板12驅(qū)動三位四通電液比例閥工作；鋸條張緊液壓缸壓力傳感器7連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元，其輸出鋸切力反饋信號到AD ；鋸盤變頻驅(qū)動器1的扭矩反饋信號輸出端 a連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元，控制信號輸入端b連接數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元。所述鋸架進給液壓缸位移傳感器14為內(nèi)置式線性位移傳感器。本發(fā)明中，所述鋸盤變頻驅(qū)動器1采用高性能矢量變頻器，其驅(qū)動鋸盤實現(xiàn)鋸盤無級調(diào)速，以及鋸盤轉(zhuǎn)速的精確調(diào)節(jié)。增設(shè)的鋸盤驅(qū)動扭矩檢測裝置，其工作原理是根據(jù)主傳動電機的輸出扭矩與驅(qū)動電流成正比，通過檢測鋸盤變頻驅(qū)動器輸出電流來實現(xiàn)鋸盤扭矩的檢測。主傳動電機2傳動連接主動鋸盤3。這樣，將檢測到的變頻器輸出電流等效成鋸盤的驅(qū)動扭矩，來反映鋸切過程中的鋸切驅(qū)動扭矩變化，并將此鋸盤扭矩信號經(jīng)AD轉(zhuǎn)換反饋給整機控制器的CPU，整機控制器就可以根據(jù)鋸切驅(qū)動扭矩變化來對變頻器進行動態(tài)參數(shù)調(diào)整，以實現(xiàn)鋸切線速度的控制，從而達到平衡鋸切負載的智能鋸切控制需求。增設(shè)的帶鋸條的張緊力檢測裝置，為非接觸式間接型檢測方式。其工作原理是鋸條鋸切過程所受的鋸切負載與鋸條張緊力成正比，而鋸條的張緊力與鋸條張緊液壓缸的壓力成正比。當(dāng)鋸條完成張緊并沒有鋸切時，張緊液壓缸的壓力反饋為一恒定數(shù)值；當(dāng)鋸條開始鋸切時，由于受到鋸切線速度和進給速度的影響，鋸條就會產(chǎn)生動態(tài)張緊變化，鋸條張緊液壓缸的壓力反饋也就會產(chǎn)生變化，即鋸切力增大時，鋸條張緊的程度增強；鋸切力減小時，鋸條張緊的程度減弱。這樣，利用安裝在鋸條張緊液壓缸接口處的壓力傳感器來感知鋸條張緊壓力，以反映鋸條受到鋸切負載的變化，整機控制器通過控制鋸盤變頻驅(qū)動器和電液伺服驅(qū)動裝置，來實現(xiàn)平衡鋸切負載的智能控制需求。增設(shè)的電液伺服驅(qū)動裝置工作原理為整機控制器首先根據(jù)升降液壓缸的位移反饋(由液壓缸位移傳感器和AD轉(zhuǎn)換單元實現(xiàn))，由鋸切負載(由鋸切扭矩和張緊力檢測裝置提供)的變化計算出鋸切進給的指令速度；然后，指定速度由輸出指令信號經(jīng)DA裝置和驅(qū)動放大電路板放大后，控制三位四通電液比例閥的閥芯位置來驅(qū)動鋸切進給升降液壓缸，以實現(xiàn)具體的鋸切進給速度控制，從而達到平衡鋸切負載的智能鋸切控制需求。在本發(fā)明中，預(yù)先通過實驗來確定鋸切工件材料過程中鋸條張緊壓力和鋸切力的映射關(guān)系，并將此映射關(guān)系制作成數(shù)據(jù)表的格式存儲到整機控制器CPU中。鋸切過程中，壓力傳感器檢測鋸條張緊液壓缸壓力，并實時查詢鋸條張緊壓力與鋸切力的映射關(guān)系表，將鋸條張緊壓力信號換算成鋸切力信號，此鋸切力信號經(jīng)模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元反饋到CPU中伺服控制，以此根據(jù)鋸切過程來實時動態(tài)調(diào)整張緊油缸的張緊壓力。整機控制器CPU依據(jù)最優(yōu)自適應(yīng)穩(wěn)定算法來對鋸盤轉(zhuǎn)速、液壓張緊缸張緊壓力、 升降油缸位移這三項要素進行精確的調(diào)節(jié)，使得帶鋸條在整個鋸切過程中承受的鋸切功率恒定，從而提高帶鋸床鋸切效率和帶鋸條的使用壽命。應(yīng)該理解到的是上述實施例只是對本發(fā)明的說明，對立式帶鋸床類同樣適用，任何不超出本發(fā)明實質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種智能鋸切帶鋸床，包括床身(10)，安裝在床身(10)上的鋸架G)、鋸架進給液壓缸(1 、鋸條(6)、主傳動電機( 、主動鋸盤C3)、從動鋸盤(9)、鋸條張緊液壓缸(8)、鋸盤變頻驅(qū)動器(1)、整機控制器(11)，整機控制器(11)包括中央處理器CPU、模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元和數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元，鋸架進給液壓缸(15)連接鋸架(4)，鋸條張緊液壓缸(8)連接從動鋸盤；其特征是所述床身(10)上設(shè)有驅(qū)動扭矩檢測裝置，其由鋸盤變頻驅(qū)動器(1)的輸出電流接口及模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成；鋸條張緊力檢測裝置，其由鋸條張緊液壓缸壓力傳感器(7)和模數(shù) AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成；電液伺服進給裝置，其由鋸架進給液壓缸位移傳感器(14)、整機控制器 (11)、三位四通電液比例閥(13)及驅(qū)動放大電路板(1 構(gòu)成；所述鋸架進給液壓缸位移傳感器(14)連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元；三位四通電液比例閥(1 液壓回路連接鋸架進給液壓缸 (15)，數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元通過驅(qū)動放大電路板(12)連接控制三位四通電液比例閥(13)；鋸條張緊液壓缸壓力傳感器(7)連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元；鋸盤變頻驅(qū)動器(1)的扭矩反饋信號輸出端a連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元，控制信號輸入端b連接數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能鋸切帶鋸床，其在普通的數(shù)控帶鋸床上，以鋸盤變頻驅(qū)動為基礎(chǔ)，增設(shè)由鋸盤變頻驅(qū)動器的輸出電流接口和模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成的驅(qū)動扭矩檢測裝置；由鋸條張緊液壓缸壓力傳感器和模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成的鋸條張緊力檢測裝置；和由鋸架進給液壓缸位移傳感器、整機控制器、三位四通電液比例閥及驅(qū)動放大電路板構(gòu)成的電液伺服進給裝置，從而使帶鋸條在整個鋸切過程中承受的鋸切功率恒定，機床鋸切效率和帶鋸條使用壽命提高。
文檔編號B23Q17/00GK102151899SQ20101056212
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者倪敬, 汪偉燕, 汪智杰 申請人:浙江偉業(yè)鋸床有限公司