一种防止车床卡盘自由转动的装置及含该装置的车床的制作方法

1.本实用新型涉及车床领域，具体涉及一种防止车床卡盘自由转动的装置及含该装置的车床。


背景技术：

2.车床是工业生产中不可或缺的加工装置，是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。然而现有的车床的主轴电机在静止状态下受到外力时，例如，工人在卡盘上对工件进行装夹找正或者卡盘在受到其他外力的作用时，会出现卡盘受外力不平衡而自由转动的现象。因此，造成了大型加工件的装夹找正障碍、耗时耗力、影响了生产效率。
3.针对上述情况，工程师们对车床的主轴电机进行机械抱闸制动，然而，抱闸装置占用车床的空间较大，造成了空间拥挤；且抱闸装置在刹车时会对电机轴承造成一定的冲击力，缩短了电机轴承的使用寿命；同时抱闸装置的刹车片磨损较快，缩短了车床的维护周期。


技术实现要素：

4.鉴于以上现有技术的缺点，本实用新型提供一种防止车床卡盘自由转动的装置及含该装置的车床，以改善车床在受到外力时发生自由转动而导致工件装夹找正困难的问题。
5.为实现上述目的及其它相关目的，本实用新型提供一种防止车床卡盘自由转动的装置，包括：测速器、控制器、以及电机调速器。其中，测速器设置于所述车床的电机的联轴器上，且产生脉冲信号；控制器与所述测速器连接；电机调速器分别连接所述控制器及所述电机。
6.在本实用新型一实施方式中，所述电机、测速器、控制器、及所述电机调速器形成pid闭环。
7.在本实用新型一实施方式中，所述测速器为编码器。
8.在本实用新型一实施方式中，所述编码器与所述控制器通过屏蔽电缆连接。
9.在本实用新型一实施方式中，所述电机调速器为直流调速器。
10.在本实用新型一实施方式中，所述控制器与所述直流调速器通过屏蔽电缆连接。
11.在本实用新型一实施方式中，所述控制器、所述直流调速器设置于控制柜内，所述控制柜设置于控制室内。
12.本实用新型还提供一种车床，所述车床包括：车床本体、电机座、电机、以及减速箱；其中，车床本体上设置有刀架及尾座；电机座设置于车床本体的旁侧；电机设置于所述电机座上，其轴上设置有联轴器；减速箱设置于所述车床本体与所述电机座之间，且与所述联轴器连接，其上设置有卡盘；所述车床上设置有所述的防止车床卡盘自由转动的装置。
13.在本实用新型一实施方式中，所述电机为直流电机。
14.本实用新型防止车床卡盘自由转动的装置，通过测速器获得电机是否发生自由转
动，并将获得的信息传递给控制器，控制器控制电机调速器使电机输出反向转动力矩，从而达到防止电机发生自由转动的目的。本实用新型提出的防止车床卡盘自由转动的装置，结构简单、成本低廉、制动效果优异、且不占用空间、维护周期长，可以有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型防止车床卡盘自由转动的装置于一实施方式中的结构框图；
17.图2为本实用新型车床于一实施方式中的结构示意图；
18.元件标号说明
19.100、防止车车卡盘自由转动的装置；101、测速器；102、控制器；103、电机调速器；104、屏蔽电缆；105、电缆；200、车床；201、车床本体；202、电机座；203、电机；204、齿轮减速箱；205、刀架；206、尾座；207、卡盘。
具体实施方式
20.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
21.须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
22.请参阅图1至图2，一种防止车床卡盘自由转动的装置100，包括：测速器 101、控制器102、以及电机调速器103。其中，测速器101设置于所述车床的电机203的联轴器上，且产生脉冲信号；控制器102与所述测速器101连接；电机调速器103分别连接所述控制器102及所述电机203。控制器102为西门子828dsl。上述防止车床卡盘自由转动的装置可适用于卧式车床。
23.在本实用新型一实施方式中，所述电机203、测速器101、控制器102、及所述电机调速器103形成pid(proportional(比例)、integral(积分)、 differential(微分))闭环，以实现对电机的pid闭环控制。
24.在本实用新型一实施方式中，所述测速器101为编码器。编码器为西门子 1vvp。
25.在本实用新型一实施方式中，所述编码器与所述控制器102通过屏蔽电缆 104连接。
26.在本实用新型一实施方式中，所述电机调速器103为直流调速器，直流调速器为西门子6ra80系列的直流调速器，直流调速器通过电缆105与电机连接。
27.在本实用新型一实施方式中，所述控制器102与所述直流调速器通过屏蔽电缆104连接。
28.在本实用新型一实施方式中，所述控制器102、所述直流调速器设置于控制柜内，所述控制柜设置于控制室内(未示出)。控制器102、直流调速器独立设立于控制室内，使得整个装置占用车床空间非常小。
29.请参阅图2，本实用新型还提供一种车床，所述车床200包括：车床本体 201、电机座202、电机203、以及齿轮减速箱204；其中，车床本体201上设置有刀架205及尾座206；电机座202设置于车床本体201的旁侧；电机203 设置于所述电机座202上，其轴上设置有联轴器；齿轮减速箱204设置于所述车床本体201与所述电机座202之间，且与所述联轴器连接，其上设置有卡盘207；所述车床上设置有所述的防止车床卡盘自由转动的装置。所述电机203为直流电机。
30.通过直流调速器来直接控制直流电机的运转，采用数控系统对直流调速器进行控制，控制器102通过屏蔽电缆104向直流调速器转速传输信号。
31.直流电机通过以脉冲信号反馈速度的编码器进行测速。脉冲信号能够保证信号在传输过程中完整性，传统的交流电压的测速反馈方式，其电压信号在传输过程中会受发生不同程度的压降即发生信号丢损，例如反馈信号发出时为10v，而控制器接收到时为9.8v甚至更低。
32.电机、编码器、控制器、以及直流调速器构成pid闭环，使得整个控制为 pid闭环控制，因此能够实时防止电机发生自由转动。当主轴电机处于停机状态，卡盘静止，如果受到外力作用，卡盘瞬间会依据受力方向进行旋转，编码器会反馈回相应速度信号，控制器接收到该信号后控制直流调速器对电机输出一个反向制动力矩，进而使电机达到受力平衡，卡盘最终达到静止状态。电机处于静止或者停机状态时，直流调速器输出的电流值、以及电机在该电流下产生的力矩值分别与编码器检测到的速度值正相关。
33.本实用新型防止车床卡盘自由转动的装置，通过测速器获得电机是否发生自由转动，并将获得的信息传递给控制器，控制器控制电机调速器使电机输出反向转动力矩，从而达到防止电机发生自由转动的目的。本实用新型提出的防止车床卡盘自由转动的装置，结构简单、成本低廉、制动效果优异、且不占用空间、维护周期长，可以有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
34.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。