电脑全自动金属锯割机床制造技术

本实用新型专利技术涉及一种改进的电脑全自动金属锯割机床，该机床采用全新的长度传感器来实现下料尺寸控制，配有横向旋转式进刀速度传感器较大地扩展机床３加工尺寸，采用了全新的封闭式冷却系统，用高压水冷喷嘴代替往日的钢刷式除屑器，配套设计了实现高度自动化控制，并能随机语言式人机对话的电脑系统，实现全液压式驱动操作，从而将本机的加工精度大大提高，且能延长锯条寿命，提高整机平稳度和不料端面的质量，因而有较好的推广应用前景。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属一种金属加工机床，具体地说是一种专用于下料的全自动金属锯割设备。用于金属坯料锯割下料的专用设备近几年来有很快发展。在国外，有大量下料工作时量的厂家已经淘汰了锯口宽，效率低的圆盘锯和弓形锯，取而代之的是金属带锯床，金属带锯床以其切割效率高，切断面质量高，切断速度快而深为广大企业所喜爱。目前已经从普通手控锯床、发展到半自动锯床，又发展到全自动锯割机床。目前正向高精度、高平稳度、高自动化成度发展的十分迅速。目前，自动化锯割机床中较为先进的属日本AMADA公司产品，它的基本结构包括由床身，可以起落的头架总成，设置在头架总成内的锯条及其传动机构，送料机构，坯料夹紧机构，进刀机构，冷却系统，以及与以上各种机构相配套的机械传动部件和动力电机组成的机械部分，由液压栈、液压阀及相应的液压管道组成的液压驱动部分；由各类传感器，微电脑以及相应执行机构组成的自动控制部分。这几部分组成一个电脑自动化金属锯割机床。由于电脑技术和液压技术的应用，使金属锯割机床有了一个很大的进步，但是，目前的这类产品仍存在着体积笨重、控制柜体积大、切割精度不高、易出故障及电脑操作麻烦等等一系列的缺点。特别是目前锯割机床大多仍沿用挡块定尺(即采用位置传感器控制送料)或采用步进电机控制下料尺寸，因而实际上达不到高档自动化程度，开机过程中仍须用人来调整挡块的位置，更不能实现对坯料尺寸的隋机性在线测量。因而极大的阻碍金属锯床的向高精度下料的进步，除此之外，象冷却系统，钢刷除屑器等方面存在着许多弱点，改变传统的设计结构已关系到自动化金属锯床的前途与命运。本技术的目的即是提供一种新式金属锯割机床的结构设计，从改进机械方式定尺打开一个提高金属带锯床精度的新路子，并克服现有机床的一系列影响到锯床加工质量的弱点，从而产生一个高精度、易操作的真正全自动金属锯割机床。本技术的基本构思是改变机械方式定尺的传统结构，而采用在批量切断坯料过程中可以实现在线随机测量的长度传感器，利用传感器采集到的坯料进给尺寸信号进行自动化全过程处理，从而有效地实现高精度、批下料处理。将下料的标准尺寸预置在计算机内存中，和每次进料的实际长度尺寸相比较，可以迅速而准确地保证每次进料的精确长度，从而将锯床的控制精度提高一个数量级。长度传感器有多种，通常可以采用光栅尺，或磁栅尺。本技术的改进还在于自动控制部分中将传统结构中的竖直接近工件传感器变为横向接近旋转式接近开关。这个传感器主要用来探测锯条是否接近坯料。如果这个传感器接触到坯料，即表明锯条已接近坯料，头架的下降速度必须立即减小到锯条的进刀速度。传统的结构中由于竖直式的接近开关占据了锯条与床身之间的有效空间，则使得锯床的最大锯切坯料尺寸不得不减小。而横向式旋转开关的设计则可以使锯割机术的工作范围大大扩展。这个传感器的具体结构包括一个可以旋转的拐臂，复位弹簧和微动开关。当拐臂接触到坯料后产生旋转，转动部分压迫微动开关从而使其向微电脑发出一个头架沉降速度转化为进刀速度的命令。如此改进虽然十分简单，但是相当有效地扩大了机床的最大加工尺，即增大了本专利产品性能价格比优势。由于本设计的改进原来可加工250mm外圆的锯割机床可以加工400mm直径的圆钢，加工范围扩大60％。本技术的基本构思的又一特点是增强人机对话的功能以处理在连续过程中的各种应变操作，比如，中间改变锯割参数，改变操作程序，故障停机处理等，其关键在于在控制部分中设置了一个最高优先权键－暂停键K。按动此键后机床即保持暂停状态，修改命令参数后可立即恢复继续运行，以上过程靠预置在微电脑中的软件实现全自动控制过程。本技术的特点还在于采用了切削液的内循环式结构，即切削冷却液全部从机器内部设置的切削液通道实现循环，整机几乎没有外置管路。切削液通过循环水泵的作用从水箱直接进入头架总成，再通过头架总成中的右、左导向器内部水道直接喷淋在工作中的锯片上。因而整机显得简洁大方，干净利落。另外，传统的锯床结构中，设计有一个钢丝刷用来做除屑器。这是用来清除锯齿之间残留下来的铁屑，这些铁屑存在锯齿之间会加大切削阻力，但使用钢丝刷式除屑器极易磨损锯条，因而是设计师十分头痛的事情。采用切削液内循环式结构后，我们在右导向器切削液出口设计成二组指向锯齿的高压喷咀，以此来代替钢刷除屑器。从喷咀射出来的切削液，以较高的压力垂直于锯条运动方向喷射在锯齿上从而很方便地冲去切削残屑而且并不磨损锯条，因而此项改进可以大大地延长锯条的使用寿命，因而这对于锯割机床的使用厂家具有相当重要的意义。下面我们将结合附图进一步说明本技术的目的是如何实现的附图说明图1为电脑全自动锯割机床的结构示意图中的正面视图。图2为图1的右视图。图3为右导向器中高压喷咀示意图，其中B为A的左视图。图4为横向旋转式接近开关的结构示意图。图5为控制部分中的电脑结构框图。其中1为头架总成，2为微电脑，3为微电脑托架，4为左导向器，5为接料台，6为锯条，7为液压驱动虎钳，8为右导向器，9为前床身，10为电机皮带轮，11为切削进刀控制器，12为送料台架，13为头架升起油缸上支架，14为横向接近旋转式开关，15为暂停键，16电脑的外部命令输入键，17为LED显示器，18为变速皮带轮保护罩，19为长度传感器，20为盛切削液的水箱，21为长度信号电缆线，22为坯料，23为后床身，24为坯料导滚，25为右导向器中的高压喷咀口，26为右导向器中的高压水道，27为弹簧，28为代转轴的拐臂，29为微动开关。30为微处理器，31为输入扩展接口，32为输入命令键盘，33为LED显示器驱动电路，34与长度传感器匹配的模数转换器，35为检测信号输入接口，36为切削速度调节器的数模转换接口。从附图中可以看出长度传感器19固定在后床身23的某一合适位置，应用它来检测进料机构的行走距离，然后将采集到的信号通过电缆线21送入微电脑中的模数转换器34变为数字化脉冲信号，然后送入比较器中可以实现精确的送料控制，其重复锯割的长度误差可以控制在0.05mm之内，这是步进电机式的进料控制中很难实现的，其主要原因是间接控制下无法保证执行机构的精度。具体方案中可采用光栅尺或磁栅尺做为长度传感器。机床最大的锯割尺寸取决于锯条与床面之间的空间大小，传统的控制部分中依靠一个竖直接近开关来探测待锯割坯料22，从而将快速下降的头架控制转换为进刀速度，由于按装竖直接近开关占据了有效空间，因而限制了加工的最大直径，从图1及图4可以看出，自动控制部分采用的锯条接近传感器改进为横向旋转式接近开关14来取代，这个传感器由一代转轴的臂28，弹簧27和微动开关29组成，由于拐臂28的特殊形状，其可以大大减少所占据的有效空间，当拐臂28触及待加工坯料22后，立即产生旋转，在拐臂28末端缺口处设置有一个微动开关29，微量旋转即可启动该开关，从而向微电脑传出改变头架下降速度的信号。最高优先权键K的设置，是为了加强连续工作的情况下修改参数与控制程序的可能，加强了随机状态下人机对话的灵活度，其中断后所有有效参数不但可以寄存，而且可以修改，修后恢复执行时可按记忆暂停状态下的情况继续执行，因而使得本机的操作十分灵活，此项功能的具体实现依赖于软件中的中断程序。参考附图1、2可以看出冷却系统中切削液的循环水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电脑全自动金属锯割机床，其结构包括由床身、头架总成、送料机构、坯料夹紧机构、锯条及其传动机构、进刀机构、冷却系统以及与以上机构相配套的机械传动和动力电机组成的机械部分，由液压栈、液压阀和配套的液压管道组成的液压驱动部分，由传感器、微电脑和相应执行机构组成的自动控制部分，其特征在于：ａ、自动控制部分中设置了采集进料尺寸的长度传感器１１，ｂ、自动控制部分中采用的锯条接近工件传感器为横向接近旋转式接近开关１４，ｃ、控制部分中外部命令输入键中设置了一个最高优先权键－暂停键Ｋ，ｄ、冷却系统中采用切削液内循环式结构，切削液通过循环水泵从水箱２０底直接进入头架１，再通过头架总成１中的左、右导向器４、８内部水道直接喷淋在工作锯片６上，ｅ、利用右导向器８上设置的切削液高压喷嘴２５代替钢刷除屑器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵虹麟，
申请(专利权)人：赵虹麟，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]