连接到固定部件的可移动组件的监控系统技术方案

一种监控系统(12)，用于可移动部件(3)，例如旋转部件，由固定部件(2)支撑。监控系统(12)包括：声传感器(10)，位于可移动部件(3)中，且包括两个端子(17)；第一放大器(18)，位于可移动部件(3)内，具有两个输入端和两个输出端；非接触式通信单元(14)，具有位于可移动部件(3)中的第一收发器装置(15)，以及面向第一收发器装置(15)并位于固定部件(2)中的第二收发器装置(16)；第一连接线(19)，将传感器(10)连接到第一放大器(18)，具有两个电引线，其每者将声传感器(10)的端子(17)连接到第一放大器(18)的相应输入端子；及第二连接线(20)，将第一放大器(18)连接到第一收发器装置(15)，并具有两个电引线，其每者将第一放大器(18)的输出端连接到第一收发器装置(15)。接到第一收发器装置(15)。接到第一收发器装置(15)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连接到固定部件的可移动组件的监控系统


[0001]本专利技术关于用于连接到固定部件的可移动部件(例如旋转部件)的监控系统。
[0002]本专利技术可以有利地应用于使用声学信号的监控系统，用于支撑机床中的(至少)一砂轮的旋转主轴，以下讨论将在不失一般性的情况下对其进行明确参考。

技术介绍

[0003]例如在专利申请No.EP0690979A1、EP1870198A1和EP3134980A1中所描述的，机床(尤其是磨床)的旋转主轴(轮毂)支撑(至少)一砂轮且具有容纳在轴向腔的平衡头是已知的。平衡头包括至少一相对于旋转轴偏心的平衡块，平衡块的位置可调整并由电动机控制。
[0004]通常，平衡头还包括振动传感器(即麦克风)，用于检测由于砂轮与工件或砂轮与修整工具(修整器)接触而引起的超声波发射。振动传感器产生的电信号用于(以已知方式)控制加工循环。
[0005]麦克风是监控系统的一部分，其中麦克风提供的电信号经过处理以提供有关加工过程正确性的信息。机床的控制单元随后可以基于这样的信息对过程起作用。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种监控系统，用于连接到固定部件的可移动部件的，其允许以准确和稳定的方式检测正在进行的动作的影响，例如工件的加工或砂轮的修整，较佳是即使在狭窄的空间中也易于安装。
[0007]本专利技术提供一种监控系统，用于连接到固定部件的可移动部件，如所附权利要求书中所限定。
[0008]权利要求书描述本专利技术的实施例且形成本说明书的组成部分。
附图说明
[0009]参考附图描述本专利技术，附图说明实施例的非限制性示例，其中：
[0010]图1示意性地示出具有旋转主轴的机床，该旋转主轴支撑砂轮并具有平衡头；
[0011]图2示意性地示出根据本专利技术的监控系统；以及
[0012]图3
‑
7是图2的监控系统的替代实施例的一系列示意图。
具体实施方式
[0013]在图1中，附图标记1作为一整体表示机床(特别是磨床)，仅示出其中的一些部件。
[0014]通常，机床包括相互连接的固定部分或固定部件和可移动部分或可移动部件。在磨床中，可移动部件通常相对于固定部件旋转。
[0015]图1所示的机床1包括机架2(即固定部分)，其以可旋转的方式(通过在其间配置轴承)支撑绕旋转轴4旋转的主轴3。
[0016]主轴3通过相应的砂轮轮毂支撑砂轮5，该砂轮轮毂通过已知且未示出包括例如锥
形联轴器的装置以可拆卸的方式固定到主轴3。主轴3和砂轮轮毂定义机床1的旋转部分，也称为转子。主轴3在中心具有容纳平衡头7的轴向开口6。已知类型的平衡头7包括相对于旋转轴4偏心的两个平衡块8和用于调节平衡块8的角位置的相应电动机9。旋转部分还包括(至少)一声传感器10或振动传感器。在图1中，声传感器10整合到平衡头7中，但也可以不整合到平衡头7中并配置在旋转部件的不同区域中，例如图2所示。
[0017]平衡头7的作用是对砂轮5进行平衡。这种操作一般在更换砂轮5时，以及因砂轮5磨损而需要时进行。
[0018]平衡头7包括控制装置11，其控制平衡头7的操作。
[0019]可能不存在附图中描述和示出的平衡头7且旋转部分仅包括声传感器10或多个声传感器。
[0020]声传感器10和平衡头7(如果提供)是监控系统12的一部分，监控系统12连接到配置在固定位置(即由机床1的机架2支撑)的处理单元40。监控系统12被配置为向安装在机架2上(即，在机床1的固定部分中)的处理单元40提供与主轴3(即，机床1的旋转部分的组件)在砂轮5处经受机床1所受到的振动有关的信号。
[0021]图2
‑
6示出监控系统12，其中声传感器10与图1的实施例不同，没有整合到平衡头7中。
[0022]图中虚线框代表机床旋转部分和固定部分的物理划分；监控系统12的单个组件的配置可以与图中所示的不同。
[0023]如图2所示，监控系统12包括非接触式通信单元14，其具有第一收发器装置15，位于主轴3(即机床1的旋转部分)中，及第二收发器装置16，面向收发器装置15，及定位在机架2中(即在机床1的固定部分中)。两个收发器装置15和16适于以非接触且已知的方式彼此通信，以便将信息从收发器装置15发送到收发器装置16，反之亦然。固定部分包括接口单元13，其将电源分配给监控系统12的组件并传输离开或进入处理单元40的信号。
[0024]通信单元14由接口单元13在一方向上使用，以发送来自处理单元40及/或来自机床的控制单元(图中未示出)的控制信号(例如启动/停用声传感器10的读数或控制移动平衡头7的平衡块8的电动机9)，且在相反方向上使用，以将诊断信号(在平衡头7中产生)传输到接口单元13及/或与主轴受到的振动有关的信号。
[0025]如图2所示，声传感器10包括两个端子17，在这两个端子之间产生可变电压(即模拟信号)，这取决于由振动传感器10本身检测到的振动的强度和频率。
[0026]监控系统12包括放大器18，其放置在转子内部(即，在机床1的旋转部分中)且包括两个输入端子和两个输出端子。
[0027]监控系统12包括第一连接线19，将声传感器10连接到放大器18且包括两个独立的(即电绝缘的)电引线，每个电引线将振动传感器10的端子17连接到放大器18对应的输入端子。
[0028]监控系统12包括第二连接线20，将放大器18连接到收发器装置15且包括两个独立的(即电绝缘的)电引线，每条电引线将放大器18的输出端子连接到收发器装置15。
[0029]特别地，放大器18靠近声传感器10配置。
[0030]在图1所示的实施例中，其中声传感器10整合到平衡头7中，放大器18可以定位在平衡头7的控制装置11中或整合到声传感器10中。连接线20被整合到多极电缆21中，优选
地，盘绕，其沿着轴向开口6延伸且除连接线20之外还包括一条或多条电力线(即传输电力用于操作平衡头7的线)。
[0031]在图2所示的实施例中，通信单元14通过电感耦接以非接触方式传输模拟信号。根据不同的实施例(未示出)，通信单元14通过光耦接以非接触方式传输模拟信号(例如，根据专利号US5688160A中描述的备选方案之一)。收发器装置15接收根据由声传感器10检测到的振动而变化的电压和电流，并通过向收发器装置16感应耦接以传输(感应)相应的电压和相应的电流。因此，电子类型的模拟信号离开收发器装置16。优选地，监控系统12包括放大器22，其位于机架2中(即，在机床1的固定部分中)且包括两个输入端子，连接到收发器装置16和连接到接口单元13的两个输出端，如前所述，接口单元13被配置为处理由声传感器10产生的信号。
[0032]监控系统12包括电源电路23，具有第一电源装置24，第一电源装置24位于转子中(即，机床1的旋转部分中)并向放大器18提供电力，并具有第二电源装置25，位于机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种监控系统(12)，用于连接到固定部件(2)的可移动部件(3)，所述监控系统连接到处理单元(40)，且包括：声传感器(10)，位于所述可移动部件(3)中并包括两个电端子(17)；第一放大器(18)，位于所述可移动部件(3)中；非接触式通信单元(14)，具有设置于所述可移动部件(3)中第一收发器装置(15)，以及面向所述第一收发器装置(15)并置于所述固定部件(2)中的第二收发器装置(16)；第一连接线(19)，将所述声传感器(10)连接到所述第一放大器(18)；及第二连接线(20)，将所述第一放大器(18)连接到所述第一收发器装置(15)；所述监控系统(12)的特征在于，其包括适于提供差分信号的传输线，所述传输线包括：所述第一放大器(18)，包括两个电输入端子和两个电输出端子；所述第一连接线(19)，包括两个电引线，其每者将所述声传感器(10)的电端子(17)连接到所述第一放大器(18)的相应电输入端子；及所述第二连接线(20)，包括两个电引线，其每者将所述第一放大器(18)的电输出端子连接到所述第一收发器装置(15)。2.根据权利要求1所述的监控系统(12)，其特征在于，其中，所述传输线限定信号路径，所述信号路径在所述传输线中是完全差分。3.根据权利要求1或权利要求2所述的监控系统(12)，包括第二放大器(33)，放置在所述可移动部件(3)中，沿着所述第二连接线(20)串联连接到所述第一放大器(18)，且包括两个电输入端子，连接到所述第一放大器(18)的所述两个电输出端子和两个电输出端子，连接到所述第一收发器装置(15)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的监控系统(12)，其特征在于，包括第三放大器(22)，放置在所述固定部件(2)中且包括两个电输入端子，连接到所述第二收发器装置(16)及可连接到接口单元(13)两个电输出端子，所述接口单元(13)被配置为分配电力供应且传输离开或进入处理单元(40)的信号。5.根据前述权利要求中任一项所述的监控系统(12)，其特征在于，包括模拟数字转换器(37)，放置在所述可移动部件(3)或所述固定部件(2)中，且被配置为接收模拟信号并将所述模拟信号转换为数字信号。6.根据权利要求5所述的监控系统(12)，其特征在于，包括处理装置(38)，放置在所述可移动部件(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：马波斯S，
类型：发明
国别省市：