論文中介紹了研制移動式真空壓力檢測裝置的技術背景、設計思路和具體方案等,并以一臺具有移動式真空平臺的數控機床為例,介紹了安裝該裝置的施工和調試過程,從而論證了這個壓力檢測裝置的實用價值。
? ? 在機械加工行業中,加工零件的安裝定位經常使用真空卡具,利用負壓的吸附作用將加工零件固定在密封區上,而在數控機床上真空卡具的失效情況時有發生,因此真空卡具內的真空壓力實時監控在加工現場被提出需求,在這種情況下,我們研制了真空壓力檢查裝置。
? ? 本檢測裝置針對數控機床使用移動式真空附件的加工現場,對于真空的使用狀態能夠進行有效的監控和預警,能夠實時的監控真空進口壓力、真空附件內部工作壓力、真空管路和真空過濾器堵塞情況等。當真空系統出現異常,導致真空吸附能力減弱時,本裝置將及時發出明顯的聲光報警和相應的報警提示,能有效的避免因真空原因導致的加工事故發生,凡此類采用真空吸附形式進行加工的場所,均可使用本裝置監控和預警真空系統。
? ? 一、技術背景
? ? 數控機床采用交換工作臺加工生產在國內外是最近幾年才開始使用的,主要應用于互換式和翻板式工作臺的數控機床類型,為提高加工效率,滿足批量生產要求和零件裝夾的方便,大多數用戶都在移動式交換工作臺上安裝真空吸附式工裝(真空平臺),目前各類數控機床對真空平臺各個壓力狀態的檢測預警功能還沒有更好的形式。
? ? 因為真空平臺屬于數控機床的附屬裝置,機床報警系統本身對真空平臺的檢測和報警功能不是很完善,只要加工時零件和工裝出現漏點、卸壓、真空系統內部堵塞或進口壓力波動等現象時,就會使加工的零件松動或浮起,造成零件發生位移或原點丟失,使零件超差、報廢甚至造成技安事故。因此壓力檢測點的位置應該接近真空密封區,在真空壓力值出現變化時,壓力檢測開關能夠及時準確的提供相關信息。
? ? 二、設計方案
? ? 移動式真空壓力檢測裝置是直接檢測真空卡具的進口壓力,因此是固定在移動的真空卡具上,跟隨真空卡具一起運動的,因為這類機床工作臺相對獨立并經常移動的結構特點,決定了該裝置無法外接電源,只能采用獨立的大容量電池進行驅動。
? ? 針對數控機床交換工作臺和真空系統的現狀進行分析后,確定正常工作時真空系統壓力要大于-0.06Mpa,才能把加工零件安全的吸附在平臺上,低于-0.06Mpa壓力時必須及時報警,出現警示燈光閃爍和蜂鳴器鳴叫,在正常工作時要在顯示屏上實時顯示當時的壓力數據。
? ? 在機床使用真空平臺進行加工時,經常有加工薄板或零件切斷的工序,極易將工件切漏,使切屑和油污被真空吸入管路,所以真空管路經常堵塞,而影響真空壓力,因此在設計預警裝置時,加裝了專用真空過濾器,并對過濾器進行檢測,在過濾器需要更換時進行警示,而且設計的過濾器要方便更換。
? ? 在現場實際測繪確定真空檢測裝置的合適位置和形狀大小,增加檢測壓力報警點,確定檢測裝置的最大和最小值,壓力范圍、工作參數、元件的靈敏度和效果,確認檢測報警結果的輸出方式。增加過濾裝置,確定其參數、性能和效果。最終總結所有技術數據,組合各項硬件設備,形成一項完善的安全保護裝置。
? ? 三、安裝調試
? ? 1、選擇在虛擬軸F2060機床上進行調試安裝,該機床是有兩塊交換平臺的五坐標臥式加工中心,為不影響機床的正常加工,真空預警器的外形尺寸為:400㎜×100㎜×60㎜,安裝在真空平臺的真空進口處,使用Φ16的真空氣管和KQ2R08的管路接頭、彎頭、三通進行連接。
? ? 2、為防止加工過程中的切屑和油污進入真空管路和檢測裝置,采用AMJ3000杯式真空過濾器進行氣體過濾,并配備備用濾芯。
? ? 3、選擇ZSE40A高精度數顯式真空壓力開關,量程:-0.1~0MPa,帶有報警信號輸出,具有防水,防油,防濺,安裝的角度無限制等特性,壓力界定值可自主設定,內部有多項參數設定,可設置不同的輸出形式。
? ? 4、為使真空預警器工作時能及時發現報警,除了在液晶屏上出現警示外,另外增加蜂鳴器的聲音報警,和紅色報警燈的燈光閃爍報警。
? ? 5、為保證真空預警器能持續性長時間工作,采用4500mA-24V大功率電池,并配備備用電池和充電器。
? ? 6、為保證整個控制電路的安全性和可靠性,在預警器內部安裝BKN微型斷路器,和電源啟動、停止按鈕,在檢測裝置工作發生異常時,起到保護作用。
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