一种基于PLC控制技术数控车床电动卡盘配件的制作方法

一种基于plc控制技术数控车床电动卡盘配件
技术领域
1.本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种基于plc控制技术数控车床电动卡盘配件。


背景技术：

2.随着生产和科学技术的快速发展，人们对于机械产品的种类和功能要求越来越高，进而使机械产品的生产加工也变得越来越复杂，数控机床就是为了解决单件、小批量，特别是高精度、复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的，数控机床的应用领域已经覆盖多个行业，数控机床的自动化控制一般是由plc控制器来进行自动控制，plc控制器的中文名称为可编程逻辑控制器，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行多种操作运算指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出配合外部零件来进行控制各种类型的机械或生产过程。
3.目前先用的plc控制的数控机床记过多年发展，已经较为成熟，但在使用中存在以下缺陷：1.电动卡盘作为车床上对加工件启到固定和旋转作用，而在使用过程中，电动卡盘对加工件固定后，缺乏对固定程度的判定，即没有检测加工件是否固定好，这会导致车床加工次品率的提升，另未固定好的加工件对加工人员和设备都有一定的安全风险；2.主轴电机在对电动卡盘进行旋转操作时，未设置相关的传感器对主轴电机进行检测，不能及早地发现主轴电机的异常情况，不利于主轴电机的运行、保养和排障。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种基于plc控制技术数控车床电动卡盘配件，解决了上述电动卡盘在使用中存在的问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种基于plc控制技术数控车床电动卡盘配件，包括一种基于plc控制技术数控车床电动卡盘配件，包括箱体，箱体位长方体状，内部为空心结构，箱体的顶部分别固定设置有运行正常指示灯、故障指示灯和报警指示灯，箱体上设置有主轴传动机构、电动卡盘机构和plc控制显示机构，主轴传动机构包括主轴电机、第一转轴和固定盘，箱体底部内壁焊接设置有主轴电机，主轴电机的输出端与第一转轴焊接连接设置，第一转轴的自由端顶部焊接固定盘，通过设置主轴传动机构，可以使加工件进行旋转转动加工，设置不同的指示灯，可以帮助工作人员快速进行干预。
6.优选的，所述电动卡盘机构包括卡盘底座、卡盘护套、固定环、螺钉、限位环、卡座、转筒、限位柱、第一齿轮、转盘、活动齿、卡盘盖板、限位轨、卡爪、滑轨、活动槽、第二齿轮、第二转轴和卡盘电机，固定盘上焊接设置卡盘底座，卡盘底座的顶部设置有固定环，固定环上设置有若干数量的螺钉，螺钉纵向贯穿固定环并嵌入卡盘底座，固定环的顶部焊接设置限位环，限位环的半径小于固定环的半径，卡盘底座顶部设置有卡座，由限位环对卡座进行固定限位，卡座与固定环转动连接设置，卡座的顶部焊接设置转筒，卡盘底座的顶部中心处焊接设置限位柱，限位柱纵向贯穿转筒并与转筒转动连接设置，转筒的顶部焊接设置转盘，转
盘的底部边缘设置有第一齿轮，转盘至卡盘底座之间的外部套设有卡盘护套，卡盘护套为圆柱状且中心为空心结构，卡盘护套的外部设置有卡盘电机，卡盘电机的输出端焊接设置第二转轴，第二转轴的自由端水平贯穿卡盘护套并延伸至转盘的底部，第二转轴的自由端设置有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合设置，转盘的顶部焊接设置有活动齿，卡盘护套的顶部焊接设置卡盘盖板，卡盘盖板上开设有限位轨，卡盘盖板上设置卡爪，卡爪两侧开设有滑轨，卡爪的底部设置有若干组活动槽，通过设置电动卡盘机构，能够对加工件进行很好的固定，卡盘电机能够实现电动对加工件进行固定和释放。
7.优选的，所述plc控制显示机构包括plc控制器、连接杆和液晶显示屏，箱体的底部内壁固定设置plc控制器，箱体的顶部外壁固定设置液晶显示屏，plc控制器的顶部固定设置连接杆，连接杆的自由端与液晶显示屏连接，通过设置plc控制显示机构，可以对主轴传动机构和电动卡盘机构进行自动化控制，液晶显示屏可以显示出各机构的运行状态，有利于工作人员的分析。
8.优选的，所述主轴电机为三相异步电机，电机上设置有温度传感器、转速传感器和振动传感器，传感器的信号输入至plc控制显示机构，正常指示灯、故障指示灯和报警指示灯均为开关量控制并有plc控制器对其开关量进行控制，通过在主轴电机上设置多组传感器，可以快速地检测主轴电机的运行情况，利于工作人员对设备的管理。
9.优选的，所述卡爪的两侧滑轨与卡盘盖板上的限位轨滑动连接设置，卡爪顶部设置的活动槽与转盘顶部的活动齿滑动连接设置，卡爪的顶部设置有若干组不规则卡扣，卡爪上设置有压力传感器，活动齿为螺旋式结构，卡爪上设置卡扣利于固定多种不同的加工件，压力传感器可以帮助确定加工件是否固定好。
10.优选的，所述卡座的半径小于固定环的内径，卡座的半径大于限位环的内径，以保证卡座固定在限位环内。
11.优选的，所述第一齿轮在转盘的底部边缘呈均匀连续环形阵列设置；第二齿轮在第二转轴的自由端呈均匀连续环形阵列设置。
12.优选的，所述连接杆的内部为空心结构，连接杆的内部穿设有数据线路，数据线路的两端分别连接plc控制器的输出端和液晶显示屏的输入端，液晶显示屏的内部设置有语音模块，通过设置语音模块可以更好地帮助工作人员发现设备运行的异常情况。
13.本发明具备以下有益效果：
14.1、该基于plc控制技术数控车床电动卡盘配件，通过设置主轴传动机构，可以对主轴电机的温度、速度和振动等参数进行采集，可以使工作人员对主轴电机运行的情况更为清晰，对电机出现的异常现象能做更早的人为干预，提高了生产的效率；
15.2、该基于plc控制技术数控车床电动卡盘配件，通过设置电动卡盘机构，能够对加工件进行很好的固定，另通过设置压力传感器，可以对卡盘上固定的加工件是否固定好进行一个判断，避免加工件未固定好导致加工成次品，同时对工作人员和设备也起到一定的保护效果；
16.3、该基于plc控制技术数控车床电动卡盘配件，通过设置plc控制显示系统，多种状态指示灯以及语音模块能够提醒工作人员数控车床工作的状态，显示屏能够更直观的显示出相关运行参数，提高了工作人员与机器的信息互动，有利于提高工作人员的积极性和生产的效率。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图；
18.图2为本发明主轴传动机构结构示意图；
19.图3为本发明电动卡盘机构结构示意图；
20.图4为本发明电动卡盘内部结构示意图；
21.图5为本发明控制逻辑结构示意图。
22.图中：1、箱体；2、正常指示灯；3、故障指示灯；4、报警指示灯；5、主轴电机；6、第一转轴；7、plc控制器；8、连接杆；9、液晶显示屏；10、固定盘；11、卡盘底座；12、卡盘护套；13、固定环；14、螺钉；15、限位环；16、卡座；17、转筒；18、限位柱；19、第一齿轮；20、转盘；21、活动齿；22、卡盘盖板；23、限位轨；24、卡爪；25、滑轨；26、活动槽；27、第二齿轮；28、第二转轴；29、卡盘电机。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1-5，该一种基于plc控制技术数控车床电动卡盘配件，包括箱体1，箱体1位长方体状，内部为空心结构，箱体1的顶部分别固定设置有运行正常指示灯2、故障指示灯3和报警指示灯4，箱体1上设置有主轴传动机构、电动卡盘机构和plc控制显示机构，主轴传动机构包括主轴电机5、第一转轴6和固定盘10，箱体1底部内壁焊接设置有主轴电机5，主轴电机5的输出端与第一转轴6焊接连接设置，第一转轴6的自由端顶部焊接固定盘10，通过设置主轴传动机构，可以使加工件进行旋转转动加工，设置不同的指示灯，可以帮助工作人员快速进行干预；电动卡盘机构包括卡盘底座11、卡盘护套12、固定环13、螺钉14、限位环15、卡座16、转筒17、限位柱18、第一齿轮19、转盘20、活动齿21、卡盘盖板22、限位轨23、卡爪24、滑轨25、活动槽26、第二齿轮27、第二转轴28和卡盘电机29，固定盘10上焊接设置卡盘底座11，卡盘底座11的顶部设置有固定环13，固定环13上设置有若干数量的螺钉14，螺钉14纵向贯穿固定环13并嵌入卡盘底座11，固定环13的顶部焊接设置限位环15，限位环15的半径小于固定环13的半径，卡盘底座11顶部设置有卡座16，由限位环15对卡座16进行固定限位，卡座16与固定环13转动连接设置，卡座16的顶部焊接设置转筒17，卡盘底座11的顶部中心处焊接设置限位柱18，限位柱18纵向贯穿转筒17并与转筒17转动连接设置，转筒17的顶部焊接设置转盘20，转盘20的底部边缘设置有第一齿轮19，转盘20至卡盘底座11之间的外部套设有卡盘护套12，卡盘护套12为圆柱状且中心为空心结构，卡盘护套12的外部设置有卡盘电机29，卡盘电机29的输出端焊接设置第二转轴28，第二转轴28的自由端水平贯穿卡盘护套12并延伸至转盘20的底部，第二转轴28的自由端设置有第二齿轮27，第一齿轮19与第二齿轮27啮合设置，转盘20的顶部焊接设置有活动齿21，卡盘护套12的顶部焊接设置卡盘盖板22，卡盘盖板22上开设有限位轨23，卡盘盖板22上设置卡爪24，卡爪24两侧开设有滑轨25，卡爪24的底部设置有若干组活动槽26，通过设置电动卡盘机构，能够对加工件进行很好的固定，卡盘电机29能够实现电动对加工件进行固定和释放；plc控制显示机构包括plc控
制器7、连接杆8和液晶显示屏9，箱体1的底部内壁固定设置plc控制器7，箱体1的顶部外壁固定设置液晶显示屏9，plc控制器7的顶部固定设置连接杆8，连接杆8的自由端与液晶显示屏9连接，通过设置plc控制显示机构，可以对主轴传动机构和电动卡盘机构进行自动化控制，液晶显示屏9可以显示出各机构的运行状态，有利于工作人员的分析；主轴电机5为三相异步电机，电机上设置有温度传感器、转速传感器和振动传感器，传感器的信号输入至plc控制显示机构，正常指示灯2、故障指示灯3和报警指示灯4均为开关量控制并有plc控制器7对其开关量进行控制，通过在主轴电机5上设置多组传感器，可以快速地检测主轴电机5的运行情况，利于工作人员对设备的管理；卡爪24的两侧滑轨25与卡盘盖板22上的限位轨23滑动连接设置，卡爪24顶部设置的活动槽26与转盘20顶部的活动齿21滑动连接设置，卡爪24的顶部设置有若干组不规则卡扣，卡爪24上设置有压力传感器，活动齿21为螺旋式结构，卡爪24上设置卡扣利于固定多种不同的加工件，压力传感器可以帮助确定加工件是否固定好；卡座16的半径小于固定环13的内径，卡座16的半径大于限位环15的内径，以保证卡座固定在限位环内；第一齿轮19在转盘20的底部边缘呈均匀连续环形阵列设置；第二齿轮27在第二转轴28的自由端呈均匀连续环形阵列设置；连接杆8的内部为空心结构，连接杆8的内部穿设有数据线路，数据线路的两端分别连接plc控制器7的输出端和液晶显示屏9的输入端，液晶显示屏9的内部设置有语音模块，通过设置语音模块可以更好地帮助工作人员发现设备运行的异常情况。
25.工作原理：在需要数控机床对加工件进行加工时，将加工件放置到卡爪24上，此时由plc控制器7启动卡盘电机29带动第二转轴28，进而带动第二齿轮27，因第一齿轮19和第二齿轮27为啮合设置，于是第二齿轮27带动第一齿轮19，随后带动转盘20转动，活动齿21与转盘20焊接，因此活动齿21跟随转盘20转动，卡爪24底部设置的活动槽26会根据活动齿21的转动而在活动齿21上进行变轨运动，同时由于卡爪24的滑轨25与卡盘盖板22的限位轨23滑动设置，因此卡爪24会沿着限位轨23前往或远离卡盘盖板22的中心处移动，根据实际需要，调整卡爪24的间距，最终使卡爪24将加工件固定，此时通过卡爪24上的压力传感器将加工件的信息上传至plc控制器7，由plc控制器7判断加工件是够固定好，如果未固定好，联锁程序使主轴电机5无法启动，当加工件固定好后，启动主轴电机5带动第一转轴6，进而带动固定盘10转动，进一步带动卡盘底座11、卡盘护套12和卡盘盖板22转动，最终使加工件旋转转动进行加工，主轴电机5上设置的温度传感器、转速传感器和振动传感器，在主轴电机5运行的过程中将主轴电机5的运行参数上传至plc控制器7，由plc控制器7分析后对主轴电机5进行处理，将相关信息显示在液晶显示屏9，如果有相关报警和故障，plc控制器7通过液晶显示屏9和语音模块进行音视频提醒和告警，并开启对应报警指示灯4和故障指示灯3。
26.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
27.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。