專利名稱：一種金屬帶鋸條自動糾偏裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種金屬帶鋸床中的鋸條鋸偏檢測及自動糾偏裝置，特別是涉及一種電液伺服驅(qū)動型鋸條自動糾偏裝置。
背景技術(shù)：
金屬帶鋸床已廣泛應(yīng)用于鋸切黑色金屬、有色金屬及非金屬材料等場合。在實際生產(chǎn)過程中，金屬鋸條磨損到一定程度后，其切削軌跡會發(fā)生偏離。由于鋸條切削軌跡偏離，不僅會加劇鋸條磨損，更使得加工工件報廢。所以，需要一種自動糾偏裝置，使鋸條回到正常的切削軌跡上，有效減少鋸條切削偏離導(dǎo)致的損失?，F(xiàn)有的自動糾偏裝置一般應(yīng)用在輸送帶的‘跑偏’問題。如專利號為200710037579. 9 (授權(quán)公告號CN101244777A，授權(quán)公告日2008年8月20日)公開了一種 能根據(jù)輸送帶跑偏量的跑偏信號進行自動糾偏的裝置，其特點在于可對輸送帶的跑偏量進行定量檢測，并將檢測的跑偏量大小轉(zhuǎn)變?yōu)閷崟r連續(xù)的跑偏信號，通過控制器的控制自動調(diào)節(jié)輸送帶回到正常的工作位置，而且輸送機無需停機，提高了工作效率及可靠性。專利號為20111025845. 2 (授權(quán)公告號CN102092560A，授權(quán)公告日2011年6月15日)公開了一種用于輸送機皮帶的自動糾偏裝置；其特點在于利用皮帶跑偏時自身的動力與重力將糾偏托輥箱向外側(cè)壓倒，在糾偏托輥向外側(cè)傾斜的同時，托輥組將向上抬升皮帶，使跑偏部分的皮帶與糾偏托輥緊密接觸，利用托輥前傾，運動線性不一致的特性，將皮帶送入正常運行位置，糾偏迅速有效，不會過度糾偏。但迄今為止，還沒有針對金屬帶鋸床所涉及的相關(guān)內(nèi)容的自動糾偏裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種可根據(jù)鋸切段鋸條鋸偏量大小進行自動糾偏補償?shù)难b置，是一種具有鋸條鋸偏量檢測功能和電液伺服驅(qū)動糾偏補償功能的機構(gòu)，是一種具有實時檢測、PID運算和實時控制輸出的自動鋸條糾偏控制裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種金屬帶鋸床鋸條電液伺服驅(qū)動自動糾偏裝置包括電渦流傳感器、糾偏液壓缸、張緊液壓缸、液壓控制油路、自動糾偏伺服控制裝置，導(dǎo)向機構(gòu)，其中電渦流傳感器、糾偏液壓缸各有兩套。自動糾偏伺服控制裝置通過電渦流傳感器采集的信號計算出帶鋸條偏差，通過液壓控制油路控制糾偏液壓缸、張緊液壓缸的位移從而帶動導(dǎo)向機構(gòu)移動來糾正帶鋸條的偏差。所述的兩套電渦流傳感器，分別測定工件兩側(cè)鋸條鋸切軌跡的偏離量。兩套電渦流傳感器設(shè)置于帶鋸床的進給立柱旁，電渦流傳感器正對鋸條設(shè)置。電渦流傳感器的信號輸出端與自動糾偏伺服控制裝置控制電路中的A/D采樣模塊連接。所述的兩套糾偏液壓缸，分別設(shè)置于金屬帶鋸床的導(dǎo)向機構(gòu)上。液壓缸一端與導(dǎo)向機構(gòu)的活動段鉸接，另一端與導(dǎo)向機構(gòu)的固定段通過支架鉸接，使得液壓缸、導(dǎo)向機構(gòu)與支架呈三角形布置。液壓缸的進油口與液壓控制油路中的電磁比例閥Al 口連接，液壓缸的出油口與液壓控制油路中的電磁比例閥BI 口連接。所述張緊液壓缸是帶鋸床自帶裝置，液壓缸的進油口與液壓控制油路中的電磁方向閥Al 口連接，液壓缸的出油口與液壓控制油路中的電磁方向閥BI 口連接。所述的導(dǎo)向機構(gòu)也有兩套，由固定段和活動段組成，固定段與金屬帶鋸床的支架連接，活動段的末端開有導(dǎo)向槽，帶鋸條可沿導(dǎo)向槽平動。固定段與活動段通過鉸鏈機構(gòu)連接，使得導(dǎo)向機構(gòu)活動段可以繞鉸接點擺動。所述的液壓控制油路包括電磁比例閥、電磁比例溢流閥、溢流閥、電磁方向閥、單向閥、油泵、油源。所述電磁比例閥的Al 口與糾偏液壓缸的油路進口連接，BI 口與糾偏液壓缸的油路出口連接；電磁比例閥進油口 P經(jīng)單向閥、溢流閥、油泵連接到油源；電磁比例閥回油口 T直接與油源連通；電磁比例閥電氣控制端口與自動糾偏伺服控制裝置控制電路中的D/A轉(zhuǎn)換模塊連接。所述的比例溢流閥進油口經(jīng)單向閥、油泵連接到油源，與電磁方向·閥進油口 P直接連接；電磁比例閥回油口 T與油源直接連通；電磁比例閥電氣控制端口與自動糾偏伺服控制裝置D/A轉(zhuǎn)換模塊連接。所述的自動糾偏伺服控制裝置包括A/D采樣模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字輸入模塊及控制單元。其中A/D采樣模塊采用雙通道采集模擬輸入量，其輸出端經(jīng)電平轉(zhuǎn)換模塊與控制單元的I/O 口信號連接；控制單元的I/O 口與D/A轉(zhuǎn)換模塊信號連接；D/A轉(zhuǎn)換模塊的輸出端作為自動糾偏伺服控制裝置的信號輸出端，也是雙通道輸出控制信號。本實用新型具有以下有益效果本裝置使用的電渦流傳感器，能非接觸、高線性度、高分辨力地測量鋸條與探頭表面動態(tài)相對位移變化，并將檢測的位移變化轉(zhuǎn)變?yōu)閷崟r連續(xù)的數(shù)字信號，通過控制器以及電液伺服機構(gòu)，自動調(diào)整鋸帶的導(dǎo)向臂進行補償，能夠在一定程度上使鋸條回到正常的切削軌跡上，可有效地防止工件報廢，大大提高鋸條的使用壽命。

圖I為自動糾偏裝置主視圖；圖2為自動糾偏裝置主視圖中的A-A視圖；圖3為自動糾偏裝置檢測示意圖；圖4為自動糾偏裝置控制電路圖；圖5為自動糾偏裝置控制原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步描述。如圖I和2所示，一種金屬帶鋸床鋸條自動糾偏裝置主要包括電渦流傳感器6、10、糾偏液壓缸4、8、電磁比例溢流閥16、電磁比例閥22、油源組件18和自動糾偏伺服控制裝置控制電路21。油源組件18主要包括單向閥19、油泵20。電渦流傳感器6、10通過支架
5、9聯(lián)接在金屬帶鋸床的支柱3、11上，用于測量靠近導(dǎo)向機構(gòu)1、12側(cè)的鋸條的鋸偏量；電渦流傳感器6、10的探頭與鋸條14的下端平行設(shè)置。其中，導(dǎo)向機構(gòu)1、12通過桁架7連為一體。糾偏液壓缸4、8設(shè)置在金屬帶鋸床的導(dǎo)向機構(gòu)1、12上，液壓缸后端耳環(huán)與導(dǎo)向臂的活動段2、13通過鉸鏈機構(gòu)活動連接；液壓缸活塞桿通過鉸鏈機構(gòu)連接至導(dǎo)向臂1、12與支柱3、11的支架23上。導(dǎo)向機構(gòu)的活動段2、13與導(dǎo)向機構(gòu)1、12通過鉸鏈機構(gòu)活動連接。金屬帶鋸床自身的張緊液壓缸15的進出油口與液壓控制油路中的電磁方向閥17直接連接；電磁方向閥17的Al 口與張緊液壓缸15的第一路進油口連接，BI 口與張緊液壓缸15的第二路出油口連接。電磁方向閥17的進油口 P 口經(jīng)過單向閥19、比例溢流閥16、油泵20與油源連接，回油口 T 口直接與油源連接。電磁方向閥16的電氣控制端口與控制電路21的信號輸出端口信號連接。糾偏液壓缸8的進出油口與液壓控制油路中的電磁比例閥22直接連接；電磁比例閥22的Al 口與糾偏液壓缸4的第一路進出油口連接，BI 口與糾偏液壓缸4的第二路進出油口連接。電磁比例閥22的進油口 P 口經(jīng)過單向閥19、溢流閥24、油泵20與油源連接，回油 口 T 口經(jīng)過過濾器直接與油源連接。電磁比例閥22的電氣控制端口與控制電路21的信號輸出端口信號連接。糾偏液壓缸8的活塞桿沿箭頭d方向運動時，可帶動導(dǎo)向機構(gòu)的活動段13沿弧線箭頭r方向擺動，達(dá)到調(diào)整帶鋸條14的目的。糾偏液壓缸4的工作原理相同。在設(shè)定鋸條14的標(biāo)準(zhǔn)切削軌跡時，張緊液壓缸15對帶鋸條14進行張緊，以保證鋸條14在無磨損正常鋸切工件的情況下，電渦流傳感器6和10準(zhǔn)確測定切削軌跡。如圖3所示，當(dāng)鋸條14磨損后，帶鋸條進行切削動作時，切削軌跡會發(fā)生偏移，且工件兩側(cè)的偏移角度相異。鋸條實際偏移角度分別為\和Ci2，通過電渦流傳感器6、10檢測到的切削軌跡偏離量為A⑴和r2 (t)。如圖4所示，控制電路21包括A/D采樣模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字輸入模塊及控制單元。A/D模塊采用AD7655芯片，電渦流傳感器的輸出信號與AD7655的模擬輸入端INAl連接，電渦流傳感器的輸出信號與AD7655的模擬輸入端INA2連接。AD7655經(jīng)過轉(zhuǎn)換后，通過I/O端口 PAO PA7，向控制單元傳輸信號。由于AD7655同時采集了兩路信號，AD7655將分兩次將采集的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換。D/A轉(zhuǎn)換模塊采用DA0832芯片，控制單元的PB 口連接DA⑶832的數(shù)據(jù)輸入口 DIO DI7 ;DAC0832采用單緩沖方式連接，控制單元的PO. 2連接DAC0832的片選端
CS ,用于開始或停止D/A轉(zhuǎn)換；DAC0832的IOUTl和I0UT2輸出電流信號，電流信號轉(zhuǎn)換為
電壓信號輸出，控制電磁比例閥22及電磁溢流閥16。如圖5所示，金屬帶鋸床鋸條自動糾偏裝置的工作原理為，在金屬帶鋸床正常工作時，通過檢測電渦流傳感器6、10的信號值Γι (t)和r2 (t)，及控制電路21計算出的差值e3(t)，控制比例溢流閥16調(diào)整系統(tǒng)壓力，進而控制張緊液壓缸15輸出位移Zl(t)，對金屬帶鋸床的張緊力進行調(diào)整，確保帶鋸條14保持同一水平面。在生產(chǎn)過程中，電渦流傳感器6和10分別實時檢測鋸條14的切削軌跡偏離量rjt)和r2(t)，信號輸送至控制電路21，并與實時反饋的輸出量X1 (t)和12(0進行比較，得出誤差信號&(0和％(0。信號經(jīng)過具有PID算法的控制單元，輸出控制值U1⑴和 ⑴至電磁比例閥22。在具體運算中電磁比例閥22輸出流量士⑴和q2(t)調(diào)節(jié)糾偏液壓缸4和8的位移yi(t)和y2(t)，再經(jīng)過導(dǎo)向機構(gòu)I和12，輸出實際調(diào)節(jié)量X1 (t)和12(0。由于液壓缸4和8的活塞桿的直線運動會帶動導(dǎo)向機構(gòu)I和12的活動段繞鉸接點擺動，進而自動控制鋸條14的切削軌跡。
權(quán)利要求1. 一種金屬帶鋸條自動糾偏裝置，包括電渦流傳感器、糾偏液壓缸、張緊液壓缸、液壓控制油路、自動糾偏伺服控制裝置，導(dǎo)向機構(gòu)，其中電渦流傳感器、糾偏液壓缸各有兩套，其特征在于 自動糾偏伺服控制裝置通過電渦流傳感器采集的信號計算出帶鋸條偏差，通過液壓控制油路控制糾偏液壓缸、張緊液壓缸的位移從而帶動導(dǎo)向機構(gòu)移動來糾正帶鋸條的偏差；所述的兩套電渦流傳感器，分別測定工件兩側(cè)鋸條鋸切軌跡的偏離量；兩套電渦流傳感器設(shè)置于帶鋸床的進給立柱旁，電渦流傳感器正對鋸條設(shè)置；電渦流傳感器的信號輸出端與自動糾偏伺服控制裝置控制電路中的A/D采樣模塊連接； 所述的兩套糾偏液壓缸，分別設(shè)置于金屬帶鋸床的導(dǎo)向機構(gòu)上；液壓缸一端與導(dǎo)向機構(gòu)的活動段鉸接，另一端與導(dǎo)向機構(gòu)的固定段通過支架鉸接，使得液壓缸、導(dǎo)向機構(gòu)與支架呈三角形布置；液壓缸的進油口與液壓控制油路中的電磁比例閥Al 口連接，液壓缸的出油口與液壓控制油路中的電磁比例閥BI 口連接； 所述張緊液壓缸是帶鋸床自帶裝置，液壓缸的進油口與液壓控制油路中的電磁方向閥Al 口連接，液壓缸的出油口與液壓控制油路中的電磁方向閥BI 口連接； 所述的導(dǎo)向機構(gòu)也有兩套，由固定段和活動段組成，固定段與金屬帶鋸床的支架連接，活動段的末端開有導(dǎo)向槽，帶鋸條可沿導(dǎo)向槽平動；固定段與活動段通過鉸鏈機構(gòu)連接，使得導(dǎo)向機構(gòu)活動段可以繞鉸接點擺動； 所述的液壓控制油路包括電磁比例閥、電磁比例溢流閥、溢流閥、電磁方向閥、單向閥、油泵、油源、電磁比例閥，電磁比例溢流閥，電磁方向閥,溢流閥、單向閥,其中油泵、油源一套；所述電磁比例閥的Al 口與糾偏液壓缸的油路進口連接，BI 口與糾偏液壓缸的油路出口連接；電磁比例閥進油口 P經(jīng)單向閥、溢流閥、油泵連接到油源；電磁比例閥回油口 T直接與油源連通；電磁比例閥電氣控制端口與自動糾偏伺服控制裝置控制電路中的D/A轉(zhuǎn)換模塊連接；所述的比例溢流閥進油口經(jīng)單向閥、油泵連接到油源，與電磁方向閥進油口 P直接連接；電磁比例閥回油口 T與油源直接連通；電磁比例閥電氣控制端口與自動糾偏伺服控制裝置D/A轉(zhuǎn)換模塊連接； 所述的自動糾偏伺服控制裝置包括A/D采樣模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)字輸入模塊及控制單元；其中A/D采樣模塊是雙通道采集模擬輸入量，其輸出端經(jīng)電平轉(zhuǎn)換模塊與控制單元的I/O 口信號連接；控制單元的I/O 口與D/A轉(zhuǎn)換模塊信號連接；D/A轉(zhuǎn)換模塊的輸出端作為自動糾偏伺服控制裝置的信號輸出端，也是雙通道輸出控制信號。
專利摘要本實用新型涉及一種金屬帶鋸條自動糾偏裝置。本實用新型包括電渦流傳感器、糾偏液壓缸、張緊液壓缸、液壓控制油路、自動糾偏伺服控制裝置，導(dǎo)向機構(gòu)，其中電渦流傳感器、糾偏液壓缸各有兩套。自動糾偏伺服控制裝置通過電渦流傳感器采集的信號計算出帶鋸條偏差，通過液壓控制油路控制糾偏液壓缸、張緊液壓缸的位移從而帶動導(dǎo)向機構(gòu)移動來糾正帶鋸條的偏差。本實用新型能非接觸、高線性度、高分辨力地測量鋸條與探頭表面動態(tài)相對位移變化，并將檢測的位移變化轉(zhuǎn)變?yōu)閷崟r連續(xù)的數(shù)字信號，通過控制器以及電液伺服機構(gòu)，自動調(diào)整鋸帶的導(dǎo)向臂進行補償，能夠在一定程度上使鋸條回到正常的切削軌跡上，可有效地防止工件報廢，大大提高鋸條的使用壽命。
文檔編號B23D59/00GK202555905SQ20122016314
公開日2012年11月28日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月17日
發(fā)明者倪敬, 程樂平, 陳國金 申請人:杭州電子科技大學(xué)