移动式真空压力检测装置

移动式真空压力检测装置移动式真空压力检测装置 论文中介绍了研制移动式真空压力检测装置的技术背景 设计思路和具体方案等 并以一台具有移动式真空平台的数控 机床为例 介绍了安装该装置的施工和调试过程 从而论证了 这个压力检测装置的实用价值 在机械加工行业中 加工零件的安装定位经常使用真空卡 具 利用负压的吸附作用将加工零件固定在密封区上 而在数 控机床上真空卡具的失效情况时有发生 因此真空卡具内的真 空压力实时监控在加工现场被提出需求 在这种情况下 我们 研制了真空压力检查装置 本检测装置针对数控机床使用移动式真空附件的加工现场 对于真空的使用状态能够进行有效的监控和预警 能够实时的 监控真空进口压力 真空附件内部工作压力 真空管路和真空 过滤器堵塞情况等 当真空系统出现异常 导致真空吸附能力 减弱时 本装置将及时发出明显的声光报警和相应的报警提示 能有效的避免因真空原因导致的加工事故发生 凡此类采用真 空吸附形式进行加工的场所 均可使用本装置监控和预警真空 系统 一 技术背景一 技术背景 数控机床采用交换工作台加工生产在国内外是最近几年才 开始使用的 主要应用于互换式和翻板式工作台的数控机床类 型 为提高加工效率 满足批量生产要求和零件装夹的方便 大多数用户都在移动式交换工作台上安装真空吸附式工装 真 空平台 目前各类数控机床对真空平台各个压力状态的检测 预警功能还没有更好的形式 因为真空平台属于数控机床的附属装置 机床报警系统本 身对真空平台的检测和报警功能不是很完善 只要加工时零件 和工装出现漏点 卸压 真空系统内部堵塞或进口压力波动等 现象时 就会使加工的零件松动或浮起 造成零件发生位移或 原点丢失 使零件超差 报废甚至造成技安事故 因此压力检 测点的位置应该接近真空密封区 在真空压力值出现变化时 压力检测开关能够及时准确的提供相关信息 二 设计方案二 设计方案 移动式真空压力检测装置是直接检测真空卡具的进口压力 因此是固定在移动的真空卡具上 跟随真空卡具一起运动的 因为这类机床工作台相对独立并经常移动的结构特点 决定了 该装置无法外接电源 只能采用独立的大容量电池进行驱动 针对数控机床交换工作台和真空系统的现状进行分析后 确定正常工作时真空系统压力要大于 0 06mpa 才能把加工零 件安全的吸附在平台上 低于 0 06mpa 压力时必须及时报警 出现警示灯光闪烁和蜂鸣器鸣叫 在正常工作时要在显示屏上 实时显示当时的压力数据 在机床使用真空平台进行加工时 经常有加工薄板或零件 切断的工序 极易将工件切漏 使切屑和油污被真空吸入管路 所以真空管路经常堵塞 而影响真空压力 因此在设计预警装 置时 加装了专用真空过滤器 并对过滤器进行检测 在过滤 器需要更换时进行警示 而且设计的过滤器要方便更换 在现场实际测绘确定真空检测装置的合适位置和形状大小 增加检测压力报警点 确定检测装置的最大和最小值 压力范 围 工作参数 元件的灵敏度和效果 确认检测报警结果的输 出方式 增加过滤装置 确定其参数 性能和效果 最终总结 所有技术数据 组合各项硬件设备 形成一项完善的安全保护 装置 三 安装调试三 安装调试 1 选择在虚拟轴 f2060 机床上进行调试安装 该机床是 有两块交换平台的五坐标卧式加工中心 为不影响机床的正常 加工 真空预警器的外形尺寸为 400 100 60 安装在 真空平台的真空进口处 使用 16 的真空气管和 kq2r08 的管 路接头 弯头 三通进行连接 2 为防止加工过程中的切屑和油污进入真空管路和检测 装置 采用 amj3000 杯式真空过滤器进行气体过滤 并配备备 用滤芯 3 选择 zse40a 高精度数显式真空压力开关 量程 0 1 0mpa 带有报警信号输出 具有防水 防油 防溅 安装 的角度无限制等特性 压力界定值可自主设定 内部有多项参 数设定 可设置不同的输出形式 4 为使真空预警器工作时能及时发现报警 除了在液晶 屏上出现警示外 另外增加蜂鸣器的声音报警 和红色报警灯 的灯光闪烁报警 5 为保证真空预警器能持续性长时间工作 采用 4500ma 24v 大功率电池 并配备备用电池和充电器 6 为保证整个控制电路的安全性和可靠性 在预警器内 部安装 bkn 微型断路器 和电源启动 停止按钮 在检测装置 工作发生异常时 起到保护作用 四 软件调整四 软件调整 1 本装置通电后 自动进入压力检测模式 第一次使用 时 通电且不施加气压时 如果显示值不为零 和 键同时按 住 1s 以上 显示值归零 2 基本功能设定 在测量模式下按住 s 键 2s 以上 检查 装置进入功能设定模式 显示屏显示 f 按 和 键 选择 对应功能后按 s 键进入详细功能设置 表 1 软件功能列表 功能符功能内容当前设置值 f0 单位选择 ise mpa f1 out1 规格设定迟滞模式 常开 f2 out2 规格设定迟滞模式 常开 f3 相应时间设定 2 5ms f4 显示精度设定 1 1000 f5 自动预设功能设定手动模式 f6 显示值校正 0 f7 省电模式选择 off f8 密码锁设定 off 3 压力设定模式 在测量模式下按 s 键一次 进入压力 设定状态 p 1 为迟滞型常开输出模式 迟滞型常闭输出模 式屏幕显示为 n 1 按 和 键可以更改设定值 每按一次 设定值增加一位 长按 和 键设定值可持续增加 设定好压 力值后 按 s 键确定 4 自动预置方式 当 f5 设定为 on 时 在测量模式下按 s 键 进入自动预置状态 屏幕显示 ap1 再按 s 键屏幕显示 a1l 此时让整个压力检测系统作若干个循环 压力检测系统 会记录压力变化 并计算出最优的输出压力设定值 完成后屏 幕显示 a2l 如无需设定 同时按 和 键 1 秒以上即可跳过 5 特殊功能 f90 为全部功能设定 f90 为 on 时 全部 功能可联系设定 无需每次都返回主菜单 f97 为复制功能 可将本机的所有的功能设定复制到另外一个检测装置中 f98 为输出检查功能 此功能可自由设定压力装置的输出状态 以 检查输出点是否正 f99 为恢复出厂设置功能 6 报警显示和解决方案 表 2 软件报警表 报警名称报警显示报警原因解决方案 过电流 er1 er2 输出的负载电流超过 80ma 切断电源 检查输出部分电路 确保电流在 80ma 以内后重新开 启电源 残压异常 er3 执行 清零 时供给不在范围内供给压力在指定范围内执行清零 hhh 压力超过额定范围上限值 压力异常 lll 压力超过额定范围下限值 将压力值调整到设定范围内 复制功能异常 er5 复制过程中发送或接收异常 同时按 和 键 1 秒以上返回到 检测磨损 检查配线 确认无误 后再重试 系统异常 er0 er4 er6 er7 er8 系统内部数据异常切断电源后重新上电 er9 随着互换式和翻板式工作台数控机床的深入使用 对真空 装置的有效检测开始被提出需求 这次我们成功的研制了移动 式工作平台真空压