自动换刀旋转机械臂振动测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103331648A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103331648103331648A(43)申请公布日2013.10.02(21)申请号201310272865.9(22)申请日2013.07.01(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人崔晶王迪凡骆玉霞牟宏明杨宇(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人魏聿珠(51)Int.Cl.B23Q17/12(2006.01)B23Q17/24(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图5页附图5页(54)发明名称自动换刀旋转机械臂振动测量装置(57)摘要自动换刀旋转机械臂振动测量装置，属数控加工中心自动换刀设备检测领域。包括随动转台6和无线振动测量系统。随动转台包括转台底座、转台底板、转台直流电机、转台转盘；转台底座为一上开口薄壁空心圆柱，其内部安装有控制器印刷电路板；转台底座上方紧固着转台底板，其圆心处有一转盘转轴支撑着上方的转台转盘；在转台底板下方安装一转台直流电机，转台直流电机的输出轴穿过转台底板上的开孔与位于转台底板上的转台减速齿轮相连接；转台减速齿轮与转台转盘内侧的圆周齿条啮合；控制器印刷电路板的控制端与转台直流电机相连。本发明以随动转台承载测量传感器所需的调理器和无线发射模块，实现转台和机械臂的随动，结构简便、成本较低、实效性强。CN103331648ACN103648ACN103331648A权利要求书1/1页1.自动换刀旋转机械臂振动测量装置，其特征在于：包括随动转台（6）和无线振动测量系统大部分；所述的随动转台（6）包括转台底座（10）、转台底板（8）、转台直流电机（9）、转台转盘（7）；转台底座（10）为一上开口薄壁空心圆柱，其内部安装有控制器印刷电路板（19）；转台底座（10）上方紧固着转台底板（8），其圆心处有一转盘转轴（17）支撑着上方的转台转盘（7）；在转台底板（8）下方安装一转台直流电机（9），转台直流电机（9）的输出轴穿过转台底板（8）上的开孔与位于转台底板（8）上的转台减速齿轮相连接，使得转台直流电机（9）的输出轴将动力传递至转台底板（8）上的转台减速齿轮（12）；转台减速齿轮（12）与转台转盘（7）内侧的圆周齿条啮合实现对转台转盘（7）的驱动；控制器印刷电路板（19）的控制端与转台直流电机（9）相连，驱动转台直流电机（9）的转动。在旋转机械臂（14）回转轴铅垂下方放置随动转台（6）；转台转盘（7）上自由放置一块锂电供电电源（4）和信号无线发射模块（5），其中信号无线发射模块（5）中内置一IEPE恒流源（3）用以驱动IEPE加速度传感器（2）；IEPE加速度传感器（2）任意安装在旋转机械臂（14）上的所需测量位置，信号无线发射模块（5）的信号线与IEPE加速度传感器（2）相连；IEPE加速度传感器（2）所测加速度信号经由无线发射模块（5）采集后，发送至上位机。2.如权利要求1所述的自动换刀旋转机械臂振动测量装置，其特征在于：转台转盘（7）的边缘等距开槽，光电开关（11）安装在转台底板（8）边缘的开槽内，通过在转台转盘（7）上等距开槽的方式获得转台转盘（7）的角度信号；光电开关（11）所得的角度信号为以脉冲的形式传入转台下位控制器（13），转台下位控制器（13）记录所获得的脉冲数和时间即可得到转台的位置和速度信息。3.如权利要求2所述的自动换刀旋转机械臂振动测量装置，其特征在于：所述的转台下位控制器（13）以89C2051单片机为核心；转台下位控制器（13）采用贴片的形式安装在控制器印刷电路板（19）上，经由驱动放大电路即驱动控制器印刷电路板（19）上的电机继电器（20），从而实现对转台直流电机（9）的控制；其中转台直流电机（9）以螺钉紧固在转台底座（10）上；无线串口收发模块（18）安装在控制器印刷电路板（19）上方，并通过RS232串口与下位控制器（13）电气连接接实现下位控制器（13）与上位机的通讯。2CN103331648A说明书1/4页自动换刀旋转机械臂振动测量装置技术领域：[0001]本发明属于数控加工中心自动换刀设备检测领域，主要用于采集自动换刀装置中换刀机械臂的振动信号。背景技术：[0002]刀库及自动换刀装置是实现刀具储备及刀具自动交换的重要功能部件，是高档加工中心和重型加工中心的重要组成部分。加工中心所需要用到的各种刀具存储在刀库中，刀库将需要用到的刀具准确地送到换刀位置，然后，通过换刀装置将刀库中待用的刀具与主轴上的工作刀具进行交换。[0003]本发明所涉及的是圆盘式刀库。圆盘式刀库通常应用在小型立式综合加工机上，“圆盘刀库”一般俗称“盘式刀库”，以便和“斗