CNC机床物联采集装置的制作方法

cnc机床物联采集装置
技术领域
1.本发明属于物联采集技术领域，具体涉及cnc机床物联采集装置。


背景技术：

2.数控机床是一种集机、电、液于一身的现代机电设备。数控技术本身的复杂性，工艺的多样性和加工零件的复杂性，使数控系统的规格多样性，性能差异较大，控制参数复杂，调试操作繁琐。
3.数控机床通过刀具按既定程序运动，完成对工件的加工。当加工过程中，由于意外情况，刀具发生抖动，将严重影响加工质量，并且会造成安全隐患，因此提供一种能够对刀具抖动信息进行采集的cnc机床物联采集装置。


技术实现要素：

4.针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种cnc机床物联采集装置。
5.为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
6.cnc机床物联采集装置，包括壳体，所述壳体内腔中部安装有处理器，所述壳体的内腔上下壁安装有相互对称的转换元件，所述转换元件的数量为四，所述转换元件按两两各置一边进行分布，所述壳体的外部连接有固定元件；
7.所述转换元件包括导向柱、两个支架，所述支架之间连接有压电板，所述导向柱穿过压电板并在外圈套设有弹簧，所述压电板的一侧设有正电极，另一侧设有负电极，相对的所述转换元件之间滑动连接有套筒，所述弹簧的一端与套筒固定连接；
8.所述处理器设有若干输入接口，所述处理器设有信号输出线、信号输入线以及电源线。
9.进一步限定，所述转换元件和壳体之间通过螺栓连接，这样的结构设计，通过螺栓完成转换元件和壳体之间的连接。
10.进一步限定，所述壳体的上下壁设有工字形的安装腔，所述安装腔的腰部设有螺纹，所述支架设有底座以及竖杆，所述底座位于安装腔的下部，所述底座设有连接腔，所述连接腔内壁同样设有螺纹，所述螺栓位于安装腔内并通过螺纹紧固底座，这样的结构设计，通过工字形的安装腔提供了螺栓以及底座的放置位置，并且由于安装腔为工字形，具备拐角，提高了密闭性，通过螺栓与螺纹的匹配提供了连接结构。
11.进一步限定，所述压电板和支架之间通过工艺胶水胶连，所述竖杆设有缺口，所述压电板通过缺口限位，所述工艺胶水胶连压电板的拐角以及竖杆的缺口，这样的结构设计，通过通过缺口对压电板进行限位，通过工艺胶水完成胶连。
12.进一步限定，所述导向柱的前端连接有低摩擦系数滑套，所述低摩擦系数滑套位于套筒内腔，这样的结构设计，通过低摩擦系数滑套避免套筒沿导向柱进行滑动时，产生较大的磨损，导致其使用周期较短，通过低摩擦系数滑套降低套筒运动时的摩擦阻力，使得套
筒的往复运动不会被过分阻碍，中间能耗不会过高，从而使测量结果更加精准。
13.进一步限定，所述弹簧一端连接套筒，另一端连接壳体，所述弹簧同样穿过压电板，这样的结构设计，使得弹簧的位置分布更为合理。
14.进一步限定，所述壳体的外壁连接有信号指示灯，所述壳体在信号指示灯的外壁安装有罩网，这样的结构设计，通过信号指示灯来表征测量结果，通过罩网来保护信号指示灯。
15.进一步限定，所述固定元件设有与壳体外形适配的放置腔，所述固定元件在放置腔的下方设有弧形适配板，所述弧形适配板的一端设有销孔，另一端设有螺纹孔，所述弧形适配板通过销孔连接有销钉，通过螺纹孔连接有紧固螺栓，这样的结构设计，通过弧形适配板来适配安装位置，通过销孔和销钉完成定位，通过螺纹孔和紧固螺栓完成紧固。
16.进一步限定，所述固定元件在放置腔的下方设有过线孔，所述过线孔贯穿弧形适配板，这样的结构设计，通过过线孔完成信号输出线、信号输入线以及电源线的过线。
17.本发明的有益效果：
18.1.可以有效检测数控机床运动时，刀具抖动是否异常，提高生产质量，降低安全事故发生率；
19.2.可以多位置同时做信息采集，检测输出结果的准确性以及有效性较高。
附图说明
20.本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
21.图1为本发明cnc机床物联采集装置实施例的内部结构示意图；
22.图2为本发明cnc机床物联采集装置实施例的外部结构示意图；
23.图3为本发明cnc机床物联采集装置实施例中转换元件的结构示意图；
24.图4为本发明cnc机床物联采集装置实施例中a处的结构示意图；
25.图5为本发明cnc机床物联采集装置实施例中b处的结构示意图；
26.图6为本发明cnc机床物联采集装置实施例中c处的结构示意图；
27.图7为本发明cnc机床物联采集装置实施例中d处的结构示意图；
28.主要元件符号说明如下：
29.壳体1、安装腔11；
30.转换元件2、底座21、连接腔211、工艺胶水212、竖杆22、缺口221、正电极23、负电极24、压电板25、导向柱26、弹簧27、低摩擦系数滑套28；
31.处理器3、输入接口31、信号输出线32、信号输入线33、电源线34；
32.螺栓4、信号指示灯5、罩网6、套筒7；
33.固定元件8、放置腔81、弧形适配板82、销钉83、紧固螺栓84、过线孔85。
具体实施方式
34.为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
35.如图1-7所示，本发明的cnc机床物联采集装置，包括壳体1，壳体1内腔中部安装有处理器3，壳体1的内腔上下壁安装有相互对称的转换元件2，转换元件2的数量为四，转换元
件2按两两各置一边进行分布，壳体1的外部连接有固定元件8；
36.转换元件2包括导向柱26、两个支架，支架之间连接有压电板25，导向柱26穿过压电板25并在外圈套设有弹簧27，压电板25的一侧设有正电极23，另一侧设有负电极24，相对的转换元件2之间滑动连接有套筒7，弹簧27的一端与套筒7固定连接；
37.处理器3设有若干输入接口31，处理器3设有信号输出线32、信号输入线33以及电源线34。
38.本案实施中，物联采集装置通过固定元件8定位安装在数控机床的刀架上刀架的前端安装刀具，当刀架带动刀具旋转时，物联采集装置一同旋转，套筒7在旋转的过程中，沿导向柱26运动，由于转换元件2对称布置，套筒7两端均连接弹簧27，此运动为往复运动；
39.当刀具正常运动，未发生意外情况时，套筒7压缩弹簧27并在正常的范围内往复运动，或者以较轻的冲击力撞击压电板25，压电板25产生形变，发生压电效应，正电极23和负电极24通过输入接口31与处理器3相连，并在回路中产生微小电流，随着撞击频率的变化以及加工时间的延长，电流的数值可以形成关于时间的x-y坐标图，以x轴为时间，以y轴为电流大小，y值的绝对值一直维持在标准范围内，当套筒7往复运动范围较小，套筒7不撞击压电板25时，则回路中不产生电流，y值为零；
40.若是刀具切削过程中发生意外，与工件切削造成剧烈抖动，此时套筒7将剧烈运动，其往复运动的范围将达到极限，并在撞击压电板25后，反向运动或者贴合，此时y值的绝对值将大于标准范围并呈现处斜线段式的分布状况，通过处理器3对电流信息的处理，可以有效判断出刀具是否处于正常工作状态，提高生产质量，降低安全事故发生率，此时处理器3通过信号输出线32输出信息给数控机床的控制端，使数控机床停机，避免造成更大的损失，信号输入线33用于输入电流标准范围值；
41.由于壳体1的内部相对设置共四个转换元件2，使得处理器3可以多位置同时采集套筒7的运动情况，提高了检测输出结果的准确性以及有效性。
42.优选，转换元件2和壳体1之间通过螺栓4连接，这样的结构设计，通过螺栓4完成转换元件2和壳体1之间的连接。实际上，也可以根据具体情况具体考虑转换元件2和壳体1之间其它的连接方式。
43.优选，壳体1的上下壁设有工字形的安装腔11，安装腔11的腰部设有螺纹，支架设有底座21以及竖杆22，底座21位于安装腔11的下部，底座21设有连接腔211，连接腔211内壁同样设有螺纹，螺栓4位于安装腔11内并通过螺纹紧固底座21，这样的结构设计，通过工字形的安装腔11提供了螺栓4以及底座21的放置位置，并且由于安装腔11为工字形，具备拐角，提高了密闭性，通过螺栓4与螺纹的匹配提供了连接结构。实际上，也可以根据具体情况具体考虑壳体1与转换元件2之间具体的其它的连接结构。
44.优选，压电板25和支架之间通过工艺胶水212胶连，竖杆22设有缺口221，压电板25通过缺口221限位，工艺胶水212胶连压电板25的拐角以及竖杆22的缺口221，这样的结构设计，通过通过缺口221对压电板25进行限位，通过工艺胶水212完成胶连。实际上，也可以根据具体情况具体考虑压电板25和支架之间其它的连接结构。
45.优选，导向柱26的前端连接有低摩擦系数滑套28，低摩擦系数滑套28位于套筒7内腔，这样的结构设计，通过低摩擦系数滑套28避免套筒7沿导向柱26进行滑动时，产生较大的磨损，导致其使用周期较短，通过低摩擦系数滑套28降低套筒7运动时的摩擦阻力，使得
套筒7的往复运动不会被过分阻碍，中间能耗不会过高，从而使测量结果更加精准。实际上，也可以根据具体情况具体考虑提高套筒7使用周期，减少摩擦阻力的其它结构。
46.优选，弹簧27一端连接套筒7，另一端连接壳体1，弹簧27同样穿过压电板25，这样的结构设计，使得弹簧27的位置分布更为合理。实际上，也可以根据具体情况具体考虑弹簧27的位置分布。
47.优选，壳体1的外壁连接有信号指示灯5，壳体1在信号指示灯5的外壁安装有罩网6，这样的结构设计，通过信号指示灯5来表征测量结果，通过罩网6来保护信号指示灯5。实际上，也可以根据具体情况具体考虑表征测量结果的其它结构。
48.优选，固定元件8设有与壳体1外形适配的放置腔81，固定元件8在放置腔81的下方设有弧形适配板82，弧形适配板82的一端设有销孔，另一端设有螺纹孔，弧形适配板82通过销孔连接有销钉83，通过螺纹孔连接有紧固螺栓84，这样的结构设计，通过弧形适配板82来适配安装位置，通过销孔和销钉83完成定位，通过螺纹孔和紧固螺栓84完成紧固。实际上，也可以根据具体情况具体考虑考虑固定元件8其它的结构形状。
49.优选，固定元件8在放置腔81的下方设有过线孔85，过线孔85贯穿弧形适配板82，这样的结构设计，通过过线孔85完成信号输出线32、信号输入线33以及电源线34的过线。实际上，也可以根据具体情况具体考虑信号输出线32、信号输入线33以及电源线34进行过线的其它结构。
50.上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明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，仍应由本发明的权利要求所涵盖。