專利名稱：智能鋸切帶鋸床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種金屬帶鋸床，特別是一種智能鋸切帶鋸床。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)帶鋸床一般包括床身，安裝在床身上的鋸架、鋸條、鋸盤、鋸架進(jìn)給液壓缸、鋸 條張緊機(jī)構(gòu)、主傳動裝置、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等，鋸架進(jìn)給液壓缸連接鋸架，并帶動 其進(jìn)給鋸切，鋸條張緊機(jī)構(gòu)通過鋸條張緊液壓缸與鋸盤連接，以調(diào)節(jié)鋸條松緊。帶鋸床工作 時(shí)，其鋸盤轉(zhuǎn)速、鋸條張緊液壓缸張緊壓力和鋸架進(jìn)給液壓缸驅(qū)動鋸架的位移是影響鋸切 過程和效果最重要的三要素。而傳統(tǒng)帶鋸床工作前，其鋸條張緊狀態(tài)、鋸架進(jìn)給液壓缸的作 用力和鋸切的線速度都是預(yù)先調(diào)整確定，而且不能在鋸切過程中自動調(diào)整，使得帶鋸條在 整個鋸切過程中承受的鋸切功率變化很大，機(jī)床的鋸切效率和帶鋸條的使用壽命因此受到 嚴(yán)重影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的問題在于上述傳統(tǒng)帶鋸床的帶鋸條在整個鋸切過程中承受 的鋸切功率變化大，鋸切效率和鋸條壽命低，從而提供一種智能鋸切帶鋸床，使其提高鋸切 效率和帶鋸條使用壽命。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種智能鋸切帶鋸床，包括床身，安裝在床身上的鋸 架、鋸架進(jìn)給液壓缸、鋸條、主傳動電機(jī)、主動鋸盤、從動鋸盤、鋸條張緊液壓缸、鋸盤變頻驅(qū) 動器和整機(jī)控制器，整機(jī)控制器包括中央處理器CPU、模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元和數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元， 鋸架進(jìn)給液壓缸連接鋸架，鋸條張緊液壓缸連接從動鋸盤；其特征是所述床身上設(shè)有驅(qū)動扭矩檢測裝置，其由鋸盤變頻驅(qū)動器的輸出電流接口及模數(shù) AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成；鋸條張緊力檢測裝置，其由鋸條張緊液壓缸壓力傳感器和模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單 元構(gòu)成；電液伺服進(jìn)給裝置，其由鋸架進(jìn)給液壓缸位移傳感器、整機(jī)控制器、三位四通電液 比例閥及驅(qū)動放大電路板構(gòu)成；所述鋸架進(jìn)給液壓缸位移傳感器連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元；三 位四通電液比例閥液壓回路連接鋸架進(jìn)給液壓缸，數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元通過驅(qū)動放大電路板 連接控制三位四通電液比例閥；鋸條張緊液壓缸壓力傳感器連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元；鋸盤變 頻驅(qū)動器的扭矩反饋信號輸出端連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元，控制信號輸入端連接數(shù)模DA轉(zhuǎn)換 單元。本實(shí)用新型以現(xiàn)有的鋸盤變頻驅(qū)動為基礎(chǔ)，增設(shè)了驅(qū)動扭矩檢測裝置、鋸條張緊 力檢測裝置和電液伺服進(jìn)給裝置，使得帶鋸條在整個鋸切過程中承受的鋸切功率恒定，從 而提高了機(jī)床鋸切效率和帶鋸條的使用壽命。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的鋸切結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
附圖標(biāo)注說明1-鋸盤變頻驅(qū)動器、2-主傳動電機(jī)、3-主動鋸盤、4-鋸架、5-立 柱、6-鋸條、7-鋸條張緊液壓缸壓力傳感器、8-鋸條張緊液壓缸、9-從動鋸盤、10-床身、 11-整機(jī)控制器、12-驅(qū)動放大電路板、13-三位四通電液比例閥、14-鋸架進(jìn)給液壓缸位移 傳感器、15-鋸架進(jìn)給液壓缸、16-工件。如圖1所示，一種智能鋸切帶鋸床，包括床身10，安裝在床身10上的懸臂式鋸架 4、升降式鋸架進(jìn)給液壓缸15、鋸條6、主傳動電機(jī)2、主動鋸盤3、從動鋸盤9、鋸條張緊液壓 缸8、鋸盤變頻驅(qū)動器1、整機(jī)控制器11，所述整機(jī)控制器11包括中央處理器CPU、模數(shù)AD 轉(zhuǎn)換單元和數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元，鋸架進(jìn)給液壓缸15連接和帶動鋸架4進(jìn)給，鋸條張緊液壓缸 8連接和調(diào)節(jié)從動鋸盤9 ；所述床身上設(shè)有驅(qū)動扭矩檢測裝置，其由鋸盤變頻驅(qū)動器1的輸出電流接口和模 數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成；鋸條張緊力檢測裝置，其由鋸條張緊液壓缸壓力傳感器7和模數(shù)AD轉(zhuǎn) 換單元構(gòu)成；電液伺服進(jìn)給裝置，其由鋸架進(jìn)給液壓缸位移傳感器14、整機(jī)控制器11、三位 四通電液比例閥13及驅(qū)動放大電路板12構(gòu)成；所述鋸架進(jìn)給液壓缸位移傳感器14連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元，其輸出液壓缸位移反 饋信號到AD ；三位四通電液比例閥13液壓回路連接鋸架進(jìn)給液壓缸15，數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元 通過驅(qū)動放大電路板12驅(qū)動三位四通電液比例閥工作；鋸條張緊液壓缸壓力傳感器7連接 模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元，其輸出鋸切力反饋信號到AD ；鋸盤變頻驅(qū)動器1的扭矩反饋信號輸出端 a連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元，控制信號輸入端b連接數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元。所述鋸架進(jìn)給液壓缸位 移傳感器14為內(nèi)置式線性位移傳感器。本實(shí)用新型中，所述鋸盤變頻驅(qū)動器1采用高性能矢量變頻器，其驅(qū)動鋸盤實(shí)現(xiàn) 鋸盤無級調(diào)速，以及鋸盤轉(zhuǎn)速的精確調(diào)節(jié)。增設(shè)的鋸盤驅(qū)動扭矩檢測裝置，其工作原理是根 據(jù)主傳動電機(jī)的輸出扭矩與驅(qū)動電流成正比，通過檢測鋸盤變頻驅(qū)動器輸出電流來實(shí)現(xiàn)鋸 盤扭矩的檢測。主傳動電機(jī)2傳動連接主動鋸盤3。這樣，將檢測到的變頻器輸出電流等效 成鋸盤的驅(qū)動扭矩，來反映鋸切過程中的鋸切驅(qū)動扭矩變化，并將此鋸盤扭矩信號經(jīng)AD轉(zhuǎn) 換反饋給整機(jī)控制器的CPU，整機(jī)控制器就可以根據(jù)鋸切驅(qū)動扭矩變化來對變頻器進(jìn)行動 態(tài)參數(shù)調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)鋸切線速度的控制，從而達(dá)到平衡鋸切負(fù)載的智能鋸切控制需求。增設(shè)的帶鋸條的張緊力檢測裝置，為非接觸式間接型檢測方式。其工作原理是鋸 條鋸切過程所受的鋸切負(fù)載與鋸條張緊力成正比，而鋸條的張緊力與鋸條張緊液壓缸的壓 力成正比。當(dāng)鋸條完成張緊并沒有鋸切時(shí)，張緊液壓缸的壓力反饋為一恒定數(shù)值；當(dāng)鋸條 開始鋸切時(shí)，由于受到鋸切線速度和進(jìn)給速度的影響，鋸條就會產(chǎn)生動態(tài)張緊變化，鋸條張 緊液壓缸的壓力反饋也就會產(chǎn)生變化，即鋸切力增大時(shí)，鋸條張緊的程度增強(qiáng)；鋸切力減小 時(shí)，鋸條張緊的程度減弱。這樣，利用安裝在鋸條張緊液壓缸接口處的壓力傳感器來感知鋸 條張緊壓力，以反映鋸條受到鋸切負(fù)載的變化，整機(jī)控制器通過控制鋸盤變頻驅(qū)動器和電 液伺服驅(qū)動裝置，來實(shí)現(xiàn)平衡鋸切負(fù)載的智能控制需求。增設(shè)的電液伺服驅(qū)動裝置工作原理為整機(jī)控制器首先根據(jù)升降液壓缸的位移反 饋(由液壓缸位移傳感器和AD轉(zhuǎn)換單元實(shí)現(xiàn))，由鋸切負(fù)載(由鋸切扭矩和張緊力檢測 裝置提供)的變化計(jì)算出鋸切進(jìn)給的指令速度；然后，指定速度由輸出指令信號經(jīng)DA裝置 和驅(qū)動放大電路板放大后，控制三位四通電液比例閥的閥芯位置來驅(qū)動鋸切進(jìn)給升降液壓缸，以實(shí)現(xiàn)具體的鋸切進(jìn)給速度控制，從而達(dá)到平衡鋸切負(fù)載的智能鋸切控制需求。在本實(shí)用新型中，預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)來確定鋸切工件材料過程中鋸條張緊壓力和鋸切 力的映射關(guān)系，并將此映射關(guān)系制作成數(shù)據(jù)表的格式存儲到整機(jī)控制器CPU中。鋸切過程 中，壓力傳感器檢測鋸條張緊液壓缸壓力，并實(shí)時(shí)查詢鋸條張緊壓力與鋸切力的映射關(guān)系 表，將鋸條張緊壓力信號換算成鋸切力信號，此鋸切力信號經(jīng)模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元反饋到CPU 中伺服控制，以此根據(jù)鋸切過程來實(shí)時(shí)動態(tài)調(diào)整張緊油缸的張緊壓力。整機(jī)控制器CPU依據(jù)最優(yōu)自適應(yīng)穩(wěn)定算法來對鋸盤轉(zhuǎn)速、液壓張緊缸張緊壓力、 升降油缸位移這三項(xiàng)要素進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)，使得帶鋸條在整個鋸切過程中承受的鋸切功率 恒定，從而提高帶鋸床鋸切效率和帶鋸條的使用壽命。應(yīng)該理解到的是上述實(shí)施例只是對本實(shí)用新型的說明，對立式帶鋸床類同樣適 用，任何不超出本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種智能鋸切帶鋸床，包括床身(10)，安裝在床身(10)上的鋸架G)、鋸架進(jìn)給液壓 缸(1 、鋸條(6)、主傳動電機(jī)( 、主動鋸盤C3)、從動鋸盤(9)、鋸條張緊液壓缸(8)、鋸盤 變頻驅(qū)動器(1)、整機(jī)控制器(11)，整機(jī)控制器(11)包括中央處理器CPU、模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元 和數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元，鋸架進(jìn)給液壓缸(1 連接鋸架G)，鋸條張緊液壓缸(8)連接從動鋸 盤；其特征是所述床身(10)上設(shè)有驅(qū)動扭矩檢測裝置，其由鋸盤變頻驅(qū)動器(1)的輸出電流接口及 模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成；鋸條張緊力檢測裝置，其由鋸條張緊液壓缸壓力傳感器(7)和模數(shù) AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成；電液伺服進(jìn)給裝置，其由鋸架進(jìn)給液壓缸位移傳感器(14)、整機(jī)控制器 (11)、三位四通電液比例閥(13)及驅(qū)動放大電路板(1 構(gòu)成；所述鋸架進(jìn)給液壓缸位移傳 感器(14)連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元；三位四通電液比例閥(1 液壓回路連接鋸架進(jìn)給液壓缸 (15)，數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元通過驅(qū)動放大電路板(12)連接控制三位四通電液比例閥(13)；鋸 條張緊液壓缸壓力傳感器(7)連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元；鋸盤變頻驅(qū)動器(1)的扭矩反饋信號 輸出端(a)連接模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元，控制信號輸入端(b)連接數(shù)模DA轉(zhuǎn)換單元。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能鋸切帶鋸床，其在普通的數(shù)控帶鋸床上，以鋸盤變頻驅(qū)動為基礎(chǔ)，增設(shè)由鋸盤變頻驅(qū)動器的輸出電流接口和模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成的驅(qū)動扭矩檢測裝置；由鋸條張緊液壓缸壓力傳感器和模數(shù)AD轉(zhuǎn)換單元構(gòu)成的鋸條張緊力檢測裝置；和由鋸架進(jìn)給液壓缸位移傳感器、整機(jī)控制器、三位四通電液比例閥及驅(qū)動放大電路板構(gòu)成的電液伺服進(jìn)給裝置，從而使帶鋸條在整個鋸切過程中承受的鋸切功率恒定，機(jī)床鋸切效率和帶鋸條使用壽命提高。
文檔編號B23D55/08GK201913316SQ201020628568
公開日2011年8月3日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者倪敬, 汪偉燕, 汪智杰 申請人:浙江偉業(yè)鋸床有限公司