本发明专利技术公开一种恒锯切力变进给速度的锯架进给系统及其方法，系统由锯架、液压系统、控制系统组成；锯架通过双立柱安装在锯床上、油缸驱动锯架沿立柱上下移动。控制系统为分层多机协同的硬件体系架构，实时/非实时任务按类分配至各处理单元，硬逻辑门电路则提升了系统的可靠性。系统依据操作员选定的工件横截面类型和参数、结合测出的锯架位移和工件材料硬度，实施基于工件锯切宽度变量的变进给速度前馈控制；本发明专利技术根据压力传感器采集的油缸油压值，进行恒锯切力的闭环反馈进给控制；提高了锯切工件品质和锯床工效、降低了锯条消耗量。量身定制的切入、切出工进和锯架快速上升复位的控制策略，使锯架进给控制系统的解决方案更完善。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卧式金属带锯床的锯架进给系统，尤其涉及一种。
技术介绍
相对车、铣、镗、磨、插、拉、锻等金属加工机床的全方位持续改良设计，长期以来锯床却未得到应有的重视，相反被认定只是一种简单的切断下料金属加工设备。目前，环境与资源的双重约束是发展经济时必需优先考虑解决的两大难题；精密铸造和精密锻造之所以能迅速崛起，相当程度上得益于在“两大难题”上的优异表现一资源节约与环境友好减少了金属原材料的消耗，废料的减量化又降低了对环境的压力。同期，锯床行业的最大变化是带锯床逐步取代了传统的弓锯床、圆盘锯床，取得了锯床市场的支配地位，如美国的带锯 床已达锯床总量的80、0%。锯切加工过程中，带锯床分别较弓型锯床、圆盘锯床节约材料56%,87. 5% ;因带锯床加工工件的锯切截面质量好于弓型锯床和圆盘锯床，从而减少了后续的加工量、提高了生产效率。随着现代制造工业朝着高效、高精度和低耗的方向发展，人们重新审视了锯床在切削加工中的定位、作用与地位锯切定义为金属切削加工的起点，是零件加工过程中重要的组成环节；我国的锯床行业具有明显的地域特征，浙江缙云县占有全国70%以上的带锯床生产总量，2010年该县带锯床和特色机械装备实现工业产值143亿J Li o国产锯床已取得长足进步，但与发达国家的同类产品相比，无论是技术指标、还是附加值均存在较大差距。三方面的原因造成我国锯床业大而不强的现状首先，整体的科技实力尚不如人；其次，视带锯床为“简单切断设备”的陈旧理念阻碍了锯床的技术进步；最后，“宁为鸡头，不做牛尾”的传统观念作祟一基于专业化分工配套体系的高效锯床产业集群长期难产一各锯床厂家热衷主机、相互间“克隆”低价竞争。国产锯床的薄弱环节正如《机床工具行业“十二五”发展规划》指出的在“数控系统和功能部件”。国产带锯床的主流数控系统是典型的电液控制系统，换言之，是由电气控制、液压驱动执行的系统。中低档带锯床的电气控制采用的是廉价的开关、继电器组合，液压系统限于开关量器件；国产高中档带锯床的电气控制一般采用PLC控制器，液压系统不乏模拟量器件(如比例阀)。乍一看，高中档国产带锯床的自动化水准尚可一锯切过程全自动化；但国产带锯床的锯切生产效率不及国外同行，锯条的消耗量又远高于国外同行，确是不争的事实。从做大到做强，必须改进粗放型的国产“数控系统和功能部件”;立足金属锯切的机理，开发新一代“数控系统和功能部件”，逐一补上国产带锯床的短板；幸运的是，在学术界和企业界的共同努力下，带锯床的相关理论问题取得突破并形成共识，下一步的努力可聚焦在理论研究成果的技术实现和工程应用上。 锯条运动是水平锯切运动和垂直进给运动合成的复合运动；根据加工工件材料的硬度可确定最佳锯切速度值。 进给运动的速度取值不仅与工件材料的硬度有关，而且应随工件的锯切宽度变化作出动态调整；恒锯切力有助于延长锯条的使用寿命、减少崩齿、断带事故率，以及锯床生产效率的最大化；现有技术条件下，尚无直接采集锯切力的可靠、实用、且价格合适的手段和方法。 工件锯切进给(简称工进)由切入工进、锯切工进和切出工进组成，锯条切入和切出时的工况有别于锯切工进。虽然切入和切出在工进总耗时中微不足道，却是点接触过渡到充分接触(切齿数大于3 4)的动态过程或反之；锯条尤其是齿尖所受的冲击力往往过大、且呈现不可预测的随机性，是打齿、齿尖磨损的高危期；众所周知，航空业事故的80%以上发生在起飞降落阶段，这与带锯床的“打齿、齿尖磨损”事故何其相似？！因此，设计专门的应对措施是必要的；鉴于过渡过程的瞬时特性，“应对措施”的关注点是实时性和有效性(避免打齿和减缓齿尖磨损)，其对锯床生产效率的影响完全不必考虑，毕竟切入工进、切出工进的耗时太小太少。 为提高锯床的生产效率，工件锯切完成时，要求锯架在油缸的驱动下快速上升复位，准备进入下一个工作循环；锯床用户的大量报告和锯床生产厂商的测试结果表明现有锯床的设计存在疏忽一锯架快速上升复往时，锯切料横截面会与锯条斜向分齿产生瞬 间的剧烈摩擦；因此，这一疏忽亟待纠正。迄今为止，带锯床较有代表性的知识产权成果综述如下 专利技术专利“智能锯切带锯床”(申请号201010562127. 4)，提出由锯条张紧液压缸压力传感器和模数AD转换单元构成锯条张紧力检测装置，由锯架进给液压缸位移传感器等构成电液伺服进给装置；使带锯条在整个锯切过程中承受的锯切功率恒定。 专利技术专利“带锯床恒功率锯切控制装置”(申请号201010530562. 9)，提出根据锯切负载的变化而调整锯切进给速度，进给位移传感器设置在带锯床的进给液压缸内，张紧位移传感器设置在带锯床的张紧液压缸内；实现了对带锯条受到锯切负载的非接触检测。上述有益探索，提出了当工件的截面尺寸和形状发生变化时，调整进给速度进行恒功率锯切的思路，有一定的参考价值，但探索成果仍存在局限锯架进给控制系统未考虑切入工进和切出工进的特殊工况；工件完成锯切后锯架需快速上升复位，锯切料横截表面与锯齿面会产生瞬间的剧烈摩擦、应对措施缺位；鉴于目前尚无直接采集锯切力的可靠且价格合适的方法，上述研究者转向检测锯条张紧力，但锯条张紧力与锯切力之间并无一一对应关系，即检测锯条张紧力的方法本身虽可行、但推导得出的锯切力存在固有缺陷；因此，有必要在现有研究成果基础上作深入的研究与创新。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种。恒锯切力变进给速度的锯架进给系统包括锯架、液压系统、控制系统；锯架包括主从动轮、测距传感器、锯条、工件检测杆、里氏硬度计、导向滑轨、行程开关、锯架固定架、主动轮驱动变频电机、从动轮张紧油缸和用于送料长度检测的光栅尺；在锯架固定架上设有主从动轮、测距传感器、里氏硬度计、导向滑轨、主动轮驱动变频电机和从动轮张紧油缸，锯条与主从动轮相连，主动轮与主动轮驱动变频电机相连、从动轮与从动轮张紧油缸相连；工件检测杆与导向滑轨配合安装；行程开关安装在导向滑轨的表面；里氏硬度计固定安装在工件检测杆的下端处，里氏硬度计下端面与工件检测杆下端面平行且上移间距为1mm，光栅尺安装在送料支架上；液压系统包括油缸、压力传感器、顺序阀、电磁换向阀、比例流量阀、单向阀、油泵、过滤器和油箱；油缸的有杆腔口与电磁换向阀的A 口相连，油缸的无杆腔口分别与顺序阀输入口、压力传感器相连，顺序阀的输出口与电磁换向阀的B 口相连，单向阀的输入口与油泵的输出口相连、单向阀的输出口与电磁换向阀的P 口相连，比例流量阀的输入口与电磁换向阀的T 口相连、输入口与油箱相连，油箱通过过滤器连接到油泵的输入口 ；控制系统采用上下位机的分层硬件结构，两者通过RS232接口进行信息交互下位机控制系统包括相连接的MCU和CPLD，MCU分别与上位机触摸液晶屏、里氏硬度计、测距传感器、压力传感器、主动轮驱动变频电机的变频器相连，CPLD通过光电耦合器分别与顺序阀、电磁换向阀、单向阀、油泵、光栅尺和行程开关相连，CPLD通过数模转换器和比例阀放大器与比例流量阀相连。恒锯切力变进给速度的锯架进给方法为在控制系统的上位机触摸液晶屏上预设有多种工件横截面类型和参数，根据锯切工件的横截面形状在触摸液晶屏上进行选择和参数设定，或建立自定义的工件横截面类型和参数；锯切开始，控制系统控制锯架快速下降， 工件检本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种恒锯切力变进给速度的锯架进给系统，其特征在于系统包括锯架、液压系统、控制系统；锯架包括主从动轮(I)、测距传感器(2)、锯条(3)、エ件检测杆(4)、里氏硬度计(5)、导向滑轨(6)、行程开关(7)、锯架固定架(25)、主动轮驱动变频电机(21)、从动轮张紧油缸(22)和用于送料长度检测的光栅尺(23);在锯架固定架(25)上设有主从动轮(I)、测距传感器(2)、里氏硬度计(5)、导向滑轨(6)、主动轮驱动变频电机(21)和从动轮张紧油缸(22)，锯条(3)与主从动轮(I)相连，主动轮与主动轮驱动变频电机(21)相连、从动轮与从动轮张紧油缸(22)相连；エ件检测杆(4)与导向滑轨(6)配合安装；行程开关(7)安装在导向滑轨(6)的表面；里氏硬度计(5)固定安装在エ件检测杆(4)的下端处，里氏硬度计(5)下端面与エ件检测杆(4)下端面平行且上移间距为1mm，光栅尺(23)安装在送料支架上；液压系统包括油缸(12)、压カ传感器(13)、顺序阀(14)、电磁换向阀(15)、比例流量阀(16)、单向阀(17)、油泵(18)、过滤器(19)和油箱(20);油缸(12)的有杆腔ロ与电磁换向阀(15)的A ロ相连，油缸(12)的无杆腔ロ分别与顺序阀(14)输入口、压カ传感器(13)相连，顺序阀(14)的输出口与电磁换向阀(15 )的B ロ相连，单向阀(17 )的输入ロ与油泵(18)的输出ロ相连、单向阀(17 )的输出口与电磁换向阀(15 )的P ロ相连，比例流量阀(16)的输入ロ与电磁换向阀(15)的T ロ相连、输入口与油箱(20)相连，油箱(20)通过过滤器(19)连接到油泵(18)的输入口 ；控制系统采用上下位机的分层硬件结构，两者通过RS232接ロ进行信息交互下位机控制系统包括相连接的MCU和CPLD，MCU分别与上位机触摸液晶屏、里氏硬度计(5)、测距传感器(2)、压カ传感器(13)、主动轮驱动变频电机(21)的变频器相连，CPLD通过光电耦合器分别与顺序阀(14)、电磁换向阀(15)、单向阀(17)、油泵(18)、光栅尺(23)和行程开关(7)相连，CPLD通过数模转换器和比例阀放大器与比...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈则煌，李斌胜，朱秋国，吴学远，吴明光，
申请(专利权)人：杭州飘哲电子科技有限公司，浙江锯力煌锯床股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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