專利名稱：一種扭矩過載監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)床數(shù)控領(lǐng)域，確切地說(shuō)是指一種扭矩過載監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
刀具磨損在機(jī)械加工中是一種普遍存在的現(xiàn)象，刀具的磨損與磨損狀態(tài)直接影響著機(jī)械加工的精度、效率及經(jīng)濟(jì)效益，研究刀具磨損可以大大提高機(jī)械加工效率，降低加工成本，具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。刀具磨損的在線監(jiān)測(cè)是柔性制造系統(tǒng)研究工程的一個(gè)十分重要的課題。近年來(lái)，隨著高性能CNC(計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng))機(jī)床、FMS(柔性制造系統(tǒng))以及 CIMS(現(xiàn)代集成制造系統(tǒng))的廣泛應(yīng)用，機(jī)械加工的效率、加工質(zhì)量有了明顯的提高，同時(shí)對(duì)全自動(dòng)化生產(chǎn)也提出了更高的要求，操作人機(jī)比由原來(lái)的一對(duì)一發(fā)展到現(xiàn)在的一名操作人員操控多臺(tái)設(shè)備的局面。這樣，數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)能否自動(dòng)監(jiān)測(cè)刀具狀態(tài)，及時(shí)了解正在使用刀具的磨損情況，進(jìn)而根據(jù)刀具壽命、磨損量、刀具破裂等刀具故障對(duì)刀具工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并在刀具磨損達(dá)到設(shè)定磨損量時(shí)報(bào)警，就顯得非常重要。工業(yè)統(tǒng)計(jì)表明，刀具失效是引起機(jī)床故障的首要因素，由此引起的停機(jī)時(shí)間占數(shù)控機(jī)床總停機(jī)時(shí)間的1/5 1/3。切削加工中，如果刀具磨損不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將導(dǎo)致整個(gè)加工過程的中斷，引起工件報(bào)廢，甚至整個(gè)系統(tǒng)的停止。研究表明，數(shù)控機(jī)床配備刀具監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后可減少75 %的故障停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)率10 % 60 %，提高機(jī)床利用率50 %以上。配備刀具監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，能夠節(jié)約加工費(fèi)用達(dá)30%。因此研究開發(fā)智能監(jiān)測(cè)技術(shù)，防止因刀具失效而引起的工件報(bào)廢、設(shè)備損壞并保證機(jī)床無(wú)故障運(yùn)行是很重要的。實(shí)現(xiàn)刀具磨損在線監(jiān)測(cè)的理論及試驗(yàn)較多。如切削力監(jiān)測(cè)法(用應(yīng)力傳感器安裝在機(jī)床上切削力的傳輸路徑上，收集力信號(hào))、聲發(fā)射監(jiān)測(cè)法(切削時(shí)刀具會(huì)發(fā)出聲波， 刀具破損時(shí)，發(fā)出的聲波會(huì)有大變化，用聲波接收器件安裝在機(jī)床上，接收切削時(shí)的聲波信號(hào))、電流監(jiān)測(cè)法(收集刀具的三相電機(jī)工作電流信號(hào)，叫電流取樣，此電流的大小變化與刀具受扭力的大小變化成正比)。由于可靠性、抗干擾能力、易用性、性價(jià)比等原因，目前國(guó)內(nèi)還沒有一個(gè)真正成熟的產(chǎn)品批量地推向市場(chǎng)。而本扭矩過載監(jiān)控裝置經(jīng)用戶長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用后，證明實(shí)用可靠，現(xiàn)已批量生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)沒有生產(chǎn)專門的應(yīng)用電流監(jiān)測(cè)法實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具磨損進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的產(chǎn)品， 現(xiàn)在已普及應(yīng)用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品如變頻器，交流伺服驅(qū)動(dòng)器等，一般只具備可用參數(shù)設(shè)置(產(chǎn)品本身提供用戶一系列參數(shù)，每個(gè)參數(shù)有特定的用途，用戶可以通過產(chǎn)品的顯示器及鍵盤輸入器，找到需要的參數(shù)及改變參數(shù)值，達(dá)到產(chǎn)品提供的不同使用功能)過轉(zhuǎn)矩監(jiān)測(cè)輸出及輸出轉(zhuǎn)矩限制功能，但這些產(chǎn)品的專用功能是驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其轉(zhuǎn)矩監(jiān)測(cè)及限制主要是用于保護(hù)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器本身；一般情況下過載情況出現(xiàn)時(shí)，意味著所控對(duì)象已經(jīng)超過了其允許的額定值，不能正常工作了。而實(shí)際使用時(shí)，多半是從加工制造工藝的角度考慮，保護(hù)使用工具(如鉆頭、刀具或砂輪等)和使用設(shè)備。這種情況下，往往不會(huì)超出控制設(shè)備自身的額定值就可能導(dǎo)致使用工具的損壞或磨損。所以，這些應(yīng)用在對(duì)刀具磨損在線監(jiān)測(cè)方面有些牽強(qiáng)，而且使用起來(lái)很不方便。有些應(yīng)用場(chǎng)合技術(shù)人員通過溫控表、電流表進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行調(diào)整或設(shè)定，以此改善其控制效果。由于其不能提供相應(yīng)的反饋信號(hào)，只是通過硬連接切斷供電或終止設(shè)備工作，或由操作人員通過觀察或現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視來(lái)協(xié)助處理。這樣使用起來(lái)其實(shí)時(shí)性差，靈敏度低，自動(dòng)化效率不高，不能起到有效的監(jiān)測(cè)和干預(yù)效果。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述缺陷，本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題在于提供一種扭矩過載監(jiān)控裝置，具有雙重監(jiān)控保護(hù)，即負(fù)載監(jiān)控和過載監(jiān)控功能，刀具在過載監(jiān)控中，因某些不確定或不可預(yù)知的原因造成斷刀，數(shù)控系統(tǒng)仍然可通過過載監(jiān)控和負(fù)載監(jiān)控的功能，監(jiān)測(cè)到斷刀，然后采取停機(jī)處理，縮短空運(yùn)行時(shí)間，提高效率。為了解決以上的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供的扭矩過載監(jiān)控裝置，包括儀器輸入接線端子、三相交流電流取樣電路、三相運(yùn)算放大電路、負(fù)載模擬量比較器、過載模擬量比較器、負(fù)載開關(guān)電路、過載開關(guān)電路、負(fù)載檢測(cè)輸出電路、過載檢測(cè)輸出電路、監(jiān)控器自檢及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、監(jiān)測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子，其中所述儀器輸入接線端子、三相交流電流取樣電路、三相運(yùn)算放大電路依次串聯(lián)連接；所述三相運(yùn)算放大電路、負(fù)載模擬量比較器、負(fù)載開關(guān)電路、負(fù)載檢測(cè)輸出電路和所述儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；所述三相運(yùn)算放大電路、過載模擬量比較器、過載開關(guān)電路、過載檢測(cè)輸出電路和所述儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；所述三相運(yùn)算放大電路、監(jiān)控器自檢及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、監(jiān)測(cè)輸出電路和所述儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；所述儀器輸入接線端子分別與三相交流電源和三相電機(jī)連接。優(yōu)選地，所述扭矩過載監(jiān)控裝置還包括負(fù)載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和負(fù)載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)， 所述負(fù)載模擬量比較器、負(fù)載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、負(fù)載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)依次串聯(lián)連接。優(yōu)選地，所述扭矩過載監(jiān)控裝置還包括過載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和過載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)， 所述過載模擬量比較器、過載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、過載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)依次串聯(lián)連接。優(yōu)選地，所述扭矩過載監(jiān)控裝置還包括第三模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、電機(jī)轉(zhuǎn)矩顯示譯碼和電機(jī)轉(zhuǎn)矩狀態(tài)顯示器，所述三相運(yùn)算放大電路、第三模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、電機(jī)轉(zhuǎn)矩顯示譯碼和電機(jī)轉(zhuǎn)矩狀態(tài)顯示器依次串聯(lián)連接。本實(shí)用新型提供的扭矩過載監(jiān)控裝置，儀器輸入接線端子、三相交流電流取樣電路、三相運(yùn)算放大電路依次串聯(lián)連接；三相運(yùn)算放大電路、負(fù)載模擬量比較器、負(fù)載開關(guān)電路、負(fù)載檢測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；三相運(yùn)算放大電路、過載模擬量比較器、過載開關(guān)電路、過載檢測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；三相運(yùn)算放大電路、監(jiān)控器自檢及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、監(jiān)測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；儀器輸入接線端子分別與三相交流電源和三相電機(jī)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的扭矩過載監(jiān)控裝置，可預(yù)先設(shè)置2個(gè)監(jiān)控值分別定義為負(fù)載監(jiān)控值和過載監(jiān)控值，若監(jiān)控對(duì)象扭矩超出設(shè)置的監(jiān)控值，控制裝置立即輸出相應(yīng)的反饋信號(hào)?？刂破?如數(shù)控系統(tǒng)、主控制機(jī)等)可以借此信號(hào)對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行保護(hù)(例如即時(shí)退刀，減慢進(jìn)刀速度，提示用戶刀具過度磨損須更換刀具等)，在設(shè)置好監(jiān)控值之后，使用人員不用擔(dān)心發(fā)生如鉆頭過度磨損或斷鉆而不知道的情況，可防止鉆頭、鋸條、刀具、砂輪的斷裂而傷人，更能有效避免監(jiān)控對(duì)象被損壞，減少空運(yùn)行時(shí)間工件返工和廢次品率的產(chǎn)生。另外，本實(shí)用新型提供的扭矩過載監(jiān)控裝置還包括第三模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、電機(jī)轉(zhuǎn)矩顯示譯碼和電機(jī)轉(zhuǎn)矩狀態(tài)顯示器，三相運(yùn)算放大電路、第三模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、電機(jī)轉(zhuǎn)矩顯示譯碼和電機(jī)轉(zhuǎn)矩狀態(tài)顯示器依次串聯(lián)連接，能在線實(shí)時(shí)快速監(jiān)控所控制對(duì)象的實(shí)時(shí)扭矩變化，用戶根據(jù)該裝置的實(shí)時(shí)扭矩顯示，可以很方便的掌握到監(jiān)控對(duì)象的受力狀態(tài)。

圖1虛線方框部分為本實(shí)用新型中扭矩過載監(jiān)控裝置的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型扭矩過載監(jiān)控裝置中顯示面板的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型扭矩過載監(jiān)控裝置中的接線端子的結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型扭矩過載監(jiān)控裝置的輸出信號(hào)狀態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠更好地理解本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案，下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行闡述。請(qǐng)參見圖1，該圖虛線方框部分為本實(shí)用新型中扭矩過載監(jiān)控裝置的原理框圖。本實(shí)用新型提供的扭矩過載監(jiān)控裝置，包括儀器輸入接線端子、三相交流電流取樣電路、三相運(yùn)算放大電路、負(fù)載模擬量比較器、過載模擬量比較器、負(fù)載開關(guān)電路、過載開關(guān)電路、負(fù)載檢測(cè)輸出電路、過載檢測(cè)輸出電路、監(jiān)控器自檢及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、監(jiān)測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子，其中儀器輸入接線端子、三相交流電流取樣電路、三相運(yùn)算放大電路依次串聯(lián)連接；三相運(yùn)算放大電路、負(fù)載模擬量比較器、負(fù)載開關(guān)電路、負(fù)載檢測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；三相運(yùn)算放大電路、過載模擬量比較器、 過載開關(guān)電路、過載檢測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；三相運(yùn)算放大電路、 監(jiān)控器自檢及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、監(jiān)測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接； 儀器輸入接線端子分別與三相交流電源和三相電機(jī)連接。扭矩過載監(jiān)控裝置還包括負(fù)載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和負(fù)載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)，負(fù)載模擬量比較器、負(fù)載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、負(fù)載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)依次串聯(lián)連接。扭矩過載監(jiān)控裝置還包括過載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和過載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)，過載模擬量比較器、過載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、過載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)依次串聯(lián)連接。扭矩過載監(jiān)控裝置還包括第三模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、電機(jī)轉(zhuǎn)矩顯示譯碼和電機(jī)轉(zhuǎn)矩狀態(tài)顯示器，三相運(yùn)算放大電路、第三模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、電機(jī)轉(zhuǎn)矩顯示譯碼和電機(jī)轉(zhuǎn)矩狀態(tài)顯示器依次串聯(lián)連接。本實(shí)用新型提供的扭矩過載監(jiān)控裝置具體的工作原理如下 三相交流電源從U-、V_、W-端子引入，流經(jīng)三相交流電流取樣電路，從U+、V+、W+端子輸出到被監(jiān)控目標(biāo)三相電機(jī)。這樣，三相電機(jī)的工作電流就流過三相交流電流取樣電路被取樣產(chǎn)生取樣信號(hào)，由于電機(jī)電流的大小變化與被監(jiān)測(cè)目標(biāo)受扭力的大小變化成正比，
5所以取樣信號(hào)的大小變化能反映被監(jiān)測(cè)目標(biāo)受扭力的大小變化。取樣信號(hào)經(jīng)過三相運(yùn)算放大電路，換算為與顯示器顯示值000 999對(duì)應(yīng)的模擬量值(相當(dāng)于電機(jī)額定電流的0% 200% )，再經(jīng)第三過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，將模擬量轉(zhuǎn)換為顯示數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩顯示譯碼器譯碼后驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩狀態(tài)顯示器，顯示器反映的數(shù)值大小與被監(jiān)控目標(biāo)受扭矩的大小實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)。過載監(jiān)控和負(fù)載監(jiān)控的判定分別由本扭矩過載監(jiān)控裝置的負(fù)載模擬量比較器和過載模擬量比較器完成，由過載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)和負(fù)載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)輸入的數(shù)字量，經(jīng)由負(fù)載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和過載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路將輸入的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量，然后分別接入負(fù)載模擬量比較器和過載模擬量比較器，負(fù)載模擬量比較器和過載模擬量比較器同時(shí)接收來(lái)自三相運(yùn)算放大電路的被監(jiān)控目標(biāo)三相電機(jī)的工作電流取樣信號(hào)。兩者比較后，如果取樣值大于設(shè)定值，則比較器的輸出狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，否則保持原狀態(tài)。這些狀態(tài)分別經(jīng)負(fù)載開關(guān)電路和過載開關(guān)電路輸出到本扭矩過載監(jiān)控裝置后蓋對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出接線端子。信號(hào)的狀態(tài)是以“開關(guān)”的形式向外輸出，例如未有發(fā)生過載時(shí)，過載信號(hào)OL對(duì)COM接通，即為“開通狀態(tài)”，如果發(fā)生過載，則OL對(duì)COM斷開，即為“關(guān)斷狀態(tài)”，數(shù)控系統(tǒng)接收到這些狀態(tài)，就可判斷監(jiān)測(cè)情況。由三相運(yùn)算放大電路輸出的取樣信號(hào)同時(shí)流向檢測(cè)器自檢和電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路，如果發(fā)生取樣信號(hào)有突變則有可能是本扭矩過載監(jiān)控裝置自身有故障，或被監(jiān)測(cè)目標(biāo)電機(jī)出現(xiàn)電流缺相、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)故障等，另如果在電機(jī)啟動(dòng)后仍無(wú)收到取樣信號(hào)，則有可能是被監(jiān)測(cè)目標(biāo)電機(jī)啟動(dòng)失靈，這時(shí)監(jiān)測(cè)輸出電路輸出異常報(bào)警信號(hào)ALM0請(qǐng)參見圖2，該圖為本實(shí)用新型扭矩過載監(jiān)控裝置中顯示面板的結(jié)構(gòu)圖。本實(shí)用新型提供的扭矩過載監(jiān)控裝置，顯示面板按功能劃分為三個(gè)組成部分，最上部分為實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩值數(shù)碼管顯示器，可快速實(shí)時(shí)顯示被監(jiān)控目標(biāo)的力矩大小變化情況，顯示值范圍為000 999 ；中間部分為轉(zhuǎn)矩值監(jiān)測(cè)設(shè)置區(qū)，由過載監(jiān)測(cè)設(shè)定和負(fù)載監(jiān)測(cè)設(shè)定兩部分組成，每部分均由3位數(shù)字撥碼開關(guān)組成，設(shè)定范圍為000 999，用戶可以根據(jù)應(yīng)用情況，對(duì)每個(gè)撥碼位進(jìn)行增(按+鍵)減(按-鍵)設(shè)置。最下方是狀態(tài)提示區(qū)，由3個(gè)指示燈組成，分別表示被監(jiān)控目標(biāo)的過載、異常及負(fù)載狀態(tài)。當(dāng)左側(cè)過載燈亮?xí)r，表明被監(jiān)控目標(biāo)有過載發(fā)生，本扭矩過載監(jiān)控裝置發(fā)出“過載信號(hào)”，過載信號(hào)OL為常閉信號(hào)(常閉、常開是表示原始的保持狀態(tài)，常閉是保持接通，常開是保持?jǐn)嚅_，接通或斷開狀態(tài)是相對(duì)于COM而言。本扭矩過載監(jiān)控裝置的輸出接線端子，有 1個(gè)名為COM的端子，稱為輸出信號(hào)公共端，輸出信號(hào)為接通時(shí)，該信號(hào)端子與COM接通，輸出信號(hào)為斷開時(shí)，該信號(hào)端子與COM斷開，信號(hào)是以“開關(guān)”的形式輸送出去的)，此時(shí)，本扭矩過載監(jiān)控裝置OL的輸出狀態(tài)從常閉變?yōu)閿嚅_；最右方指示燈亮?xí)r，表明被監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)入工作負(fù)載狀態(tài)，負(fù)載信號(hào)LD為常開信號(hào)，此時(shí)，本扭矩過載監(jiān)控裝置的LD輸出狀態(tài)從常開變?yōu)殚]合；中間指示燈亮?xí)r，表明被監(jiān)控目標(biāo)工作異常，本扭矩過載監(jiān)控裝置的ALM輸出狀態(tài)從常閉變?yōu)閿嚅_；異常報(bào)警可能是因三相電流引入方向不一致或缺相，也可能因被監(jiān)控目標(biāo)(變頻器、直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器或伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器)故障，使電流不正?；蛲蛔円?， 或本扭矩過載監(jiān)控裝置自身故障引起。本扭矩過載監(jiān)控裝置內(nèi)部還配置有報(bào)警異常蜂鳴器，當(dāng)過載或異常出現(xiàn)時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出鳴叫聲警告。特別地，負(fù)載信號(hào)的作用很重要，在許多場(chǎng)合被監(jiān)控電機(jī)若在空轉(zhuǎn)時(shí)，是不會(huì)有故障的，而且，其控制器也不提供空載信號(hào)。但實(shí)際使用中，空轉(zhuǎn)時(shí)設(shè)備是不會(huì)工作的，這種情況就是浪費(fèi)能源。比如，環(huán)模鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔加工時(shí)，鉆頭突然斷了，但因?yàn)椴粫?huì)有報(bào)警或故障出現(xiàn)，其主軸電機(jī)會(huì)一直空轉(zhuǎn)，機(jī)床也一直執(zhí)行加工動(dòng)作。而有了此信號(hào)，在監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)，若負(fù)載信號(hào)一直存在，說(shuō)明是空鉆狀態(tài)，可以及時(shí)停機(jī)，給出警告信號(hào)，縮短設(shè)備的空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。請(qǐng)參見圖3，該圖為本實(shí)用新型扭矩過載監(jiān)控裝置中的接線端子的結(jié)構(gòu)圖。L、N接線端子為交流220V供電接入端子，此處接入的電源為供應(yīng)本扭矩過載監(jiān)控裝置使用的工作電源。信號(hào)0L、ALM及LD分別為本扭矩過載監(jiān)控裝置的過載監(jiān)測(cè)輸出端子、 異常報(bào)警輸出端子及負(fù)載監(jiān)測(cè)輸出端子，用來(lái)接主控制系統(tǒng)(如數(shù)控系統(tǒng))的輸入口，為數(shù)控系統(tǒng)提供接收信號(hào)，COM為輸出信號(hào)的公共端子，主控制系統(tǒng)可以根據(jù)這些信號(hào)及時(shí)做出響應(yīng)處理，以保護(hù)被監(jiān)控目標(biāo)不被破壞。u-，v-，w-為接三相電源的接線端子(動(dòng)力電源來(lái)源接口，例如接到三相交流380V電源或變頻器、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的三相電源輸出)，U+，V+， W+為被監(jiān)控目標(biāo)的三相三相電機(jī)的電源接入端子(從這里向電機(jī)供電)，E為接地端子，接電機(jī)驅(qū)動(dòng)器金屬外殼和被監(jiān)控目標(biāo)三相電機(jī)的外殼，然后接到地線上。請(qǐng)參見圖4，該圖為本實(shí)用新型扭矩過載監(jiān)控裝置的輸出信號(hào)狀態(tài)圖。圖中輸出信號(hào)“高電平部分”是表示該信號(hào)處于接通的輸出狀態(tài)，“低電平部分”是表示該信號(hào)處于斷開的輸出狀態(tài)，接通或斷開狀態(tài)是相對(duì)于COM而言。本實(shí)用新型提供的扭矩過載監(jiān)控裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)1、雙重監(jiān)控功能可預(yù)先設(shè)置2個(gè)監(jiān)控值分別定義為負(fù)載監(jiān)控值和過載監(jiān)控值，若監(jiān)控對(duì)象扭矩超出設(shè)置的監(jiān)控值，控制裝置立即輸出相應(yīng)的反饋信號(hào)?？刂破?如數(shù)控系統(tǒng)、主控制機(jī)等)可以借此信號(hào)對(duì)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行保護(hù)(例如即時(shí)退刀，減慢進(jìn)刀速度，提示用戶刀具過度磨損須更換刀具等)，在設(shè)置好監(jiān)控值之后，使用人員不用擔(dān)心發(fā)生如鉆頭過度磨損或斷鉆而不知道的情況，可防止鉆頭、鋸條、刀具、砂輪的斷裂而傷人，更能有效避免監(jiān)控對(duì)象被損壞，減少空運(yùn)行時(shí)間工件返工和廢次品率的產(chǎn)生。2、監(jiān)控保護(hù)值不用換算輸入功能顯示器顯示的被監(jiān)測(cè)目標(biāo)的實(shí)時(shí)扭矩值000 999，與監(jiān)控值輸入器(3位數(shù)碼開關(guān))輸入值000 999的當(dāng)量是保持一致的，例如，當(dāng)你設(shè)置輸入100的監(jiān)控值，則監(jiān)控器就能以顯示器顯示100時(shí)測(cè)的目標(biāo)扭矩值來(lái)進(jìn)行監(jiān)控。所以用戶在使用中通過本裝置的實(shí)時(shí)扭力顯示值了解到被監(jiān)控目標(biāo)的受力情況時(shí)，可以直接使用從顯示器得來(lái)的數(shù)據(jù)，不需要進(jìn)行換算，操作直觀。而如果使用變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)器來(lái)進(jìn)行類似的監(jiān)控，則不能直接用其顯示器顯示的值作為監(jiān)控輸入值，必須懂得進(jìn)行換算。3、監(jiān)控保護(hù)值直接輸入功能監(jiān)控保護(hù)值輸入操作采用直接輸入的方式，用戶只要想輸入什么數(shù)值，隨時(shí)按本裝置面板上數(shù)字輸入器直接輸入，不需要通過菜單轉(zhuǎn)換進(jìn)入或功能開關(guān)轉(zhuǎn)換進(jìn)入，而使用變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)器，則必須要進(jìn)行多步操作轉(zhuǎn)換才能進(jìn)行輸入。4、監(jiān)控值實(shí)時(shí)顯示功能使用數(shù)字撥碼開關(guān)，改變撥碼開關(guān)的數(shù)字就改變了輸入的監(jiān)控值，所以數(shù)字撥碼開關(guān)同時(shí)兼有顯示功能，即用戶看數(shù)字撥碼開關(guān)上的數(shù)字就知道當(dāng)前設(shè)定的監(jiān)控值是多少。這樣用戶使用過程中就心中有數(shù)。而使用變頻器或伺服驅(qū)動(dòng)器，則不能在顯示實(shí)時(shí)扭矩情況下，同時(shí)又顯示設(shè)置的監(jiān)控值。 對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種扭矩過載監(jiān)控裝置，其特征在于，包括儀器輸入接線端子、三相交流電流取樣電路、三相運(yùn)算放大電路、負(fù)載模擬量比較器、過載模擬量比較器、負(fù)載開關(guān)電路、過載開關(guān)電路、負(fù)載檢測(cè)輸出電路、過載檢測(cè)輸出電路、監(jiān)控器自檢及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、監(jiān)測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子，其中所述儀器輸入接線端子、三相交流電流取樣電路、三相運(yùn)算放大電路依次串聯(lián)連接； 所述三相運(yùn)算放大電路、負(fù)載模擬量比較器、負(fù)載開關(guān)電路、負(fù)載檢測(cè)輸出電路和所述儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；所述三相運(yùn)算放大電路、過載模擬量比較器、過載開關(guān)電路、過載檢測(cè)輸出電路和所述儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；所述三相運(yùn)算放大電路、監(jiān)控器自檢及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、監(jiān)測(cè)輸出電路和所述儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；所述儀器輸入接線端子分別與三相交流電源和三相電機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩過載監(jiān)控裝置，其特征在于，還包括負(fù)載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和負(fù)載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)，所述負(fù)載模擬量比較器、負(fù)載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、負(fù)載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)依次串聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩過載監(jiān)控裝置，其特征在于，還包括過載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和過載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)，所述過載模擬量比較器、過載數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、過載設(shè)定數(shù)碼開關(guān)依次串聯(lián)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種扭矩過載監(jiān)控裝置，儀器輸入接線端子、三相交流電流取樣電路、三相運(yùn)算放大電路依次串聯(lián)連接；三相運(yùn)算放大電路、負(fù)載模擬量比較器、負(fù)載開關(guān)電路、負(fù)載檢測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；三相運(yùn)算放大電路、過載模擬量比較器、過載開關(guān)電路、過載檢測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；三相運(yùn)算放大電路、監(jiān)控器自檢及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)電路、監(jiān)測(cè)輸出電路和儀器輸出接線端子依次串聯(lián)連接；儀器輸入接線端子分別與三相交流電源和三相電機(jī)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的扭矩過載監(jiān)控裝置，雙重監(jiān)控功能。
文檔編號(hào)H02H7/085GK202127238SQ201120087979
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者梁茂盛, 秦寶林, 龍尉文 申請(qǐng)人:肇慶市凱龍數(shù)控科技有限公司