一种智能控制电液卡盘系统的制作方法

本实用新型涉及加工制造领域，具体涉及一种智能控制电液卡盘系统。

背景技术：

目前市场中，机床上的液压卡盘普遍存在无法控制的缺陷，已经不能满足当下柔性生产加工的需求。传统液压卡盘不能智能控制，不能远端操作，并且其加紧范围调节及其麻烦，如果加工件超出了加紧范围，则需要手动调节，每次耗时5至10分钟，而且还存在部分卡盘不能调节加紧范围，如超出范围，则需要更换卡盘，每次更换卡盘至少需要2到3人，耗时10至30分钟，费时费力，已经严重影响柔性加工生产的现代化发展了。为此，现有的卡盘控制系统，工作效率低、加紧范围大小不能智能调节、操作使用复杂的卡盘控制系统。为解决现有技术中的工作效率低下、不能进行远程操作的问题，因此有进一步改进的需要。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种智能控制电液卡盘系统，用以解决现有技术中的工作效率低下、不能进行远程操作的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种智能控制电液卡盘系统，所述智能控制电液卡盘系统应用在机床及电液卡盘上，所述智能控制电液卡盘系统包括：电路板控制装置、电极座装置、执行运行装置和人机对话装置。所述电路板控制装置包括处理器结构和传感器接收结构；所述执行运行装置包括驱动机构，传感器机构；所述人机对话装置包括显示器机构和操作机构；所述电极座装置包括电极座和电极座连接线。所述执行运行装置设置在所述电液卡盘内部，通过所述电极座装置与所述机床内的气缸以及所述电路板控制装置相连接，所述电路板控制装置与所述人机对话装置相连接。

相对于现有技术而言，本实用新型通过人机对话装置远程操控电路板控制装置对执行运行装置驱动实现远程操控电液卡盘的目的，从而解决了现有技术中的工作效率低下、不能进行远程操作的问题。

进一步的，所述处理器结构包括运行芯片和多路输入输出端口。

进一步的，所述运行芯片为ARM单片机芯片。

进一步的，所述电极座为电气二合一的连接座。

进一步的，所述电极座为卡盘法兰电气二合一的连接座，所述电极座上设有六路电连接位、两路气连接位，所述气连接位上设有气孔，所述气孔上设有密封橡胶圈。

进一步的，所述驱动机构包括电机和气缸。

进一步的，所述气缸为两边可出头气缸，所述气缸内部有弹簧，所述驱动机构还包括一行程开关，所述气缸尾部还设有与所述行程开关相配合的金属片。

进一步的，所述机床上设有机床C轴，所述机床C轴设置在所述机床内部，所述机床C轴的一顶端伸出所述机床的主体；所述电液卡盘通过卡盘法兰设置在所述机床C轴顶端上。

进一步的，所述显示器机构和所述操作机构为二合一触摸屏。

进一步的，所述显示器机构为云端监视器，所述操作机构为云端操控器，所述云端监视器和所述云端操控器通过通讯端口与所述电路板控制装置相连接。

依据上述实施例的一种智能控制电液卡盘系统，该方案具有以下的效果：

本实用新型通过人机对话装置远程操控电路板控制装置对执行运行装置驱动实现远程操控电液卡盘的目的，从而解决了现有技术中的工作效率低下、不能进行远程操作的问题。通过进一步的改进，使用可编程的芯片和电气二合一的电气座，更加方便有效的方便了操作员的操作。

附图说明

图1为第一实施方式一种智能控制电液卡盘系统的结构示意图；

图2为第一实施方式一种智能控制电液卡盘系统的电极座示意图；

图3为第一实施方式一种智能控制电液卡盘系统的卡盘法兰示意图。

对应说明书附图内的附图标记参考如下：

机床1；电路板控制装置11；ARM单片机芯片12；多路输入输出端口13；电液卡盘2；电机3；气缸4；电极座5；执行运行装置21；人机对话装置22；触摸屏23；电极座连接线50；六路电连接位51；气连接位的气孔52；密封橡胶圈53；穿线孔54；机床C轴6；机床气缸7。

具体实施方式

为了使实用新型实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的第一实施方式提供了一种智能控制电液卡盘系统，应用在机床1及电液卡盘2上，如图1所示，包括：电路板控制装置11、电极座装置、执行运行装置21和人机对话装置22。

电路板控制装置11包括：由ARM单片机芯片12和多路输入输出端口13构成的处理器结构和传感器接收结构。可通过高级编程语言C++对ARM单片机芯片12逻辑灵活调整，方便用户根据自己的需求设计控制逻辑。

执行运行装置21包括驱动机构、传感器机构。驱动机构包括电机3和气缸4。气缸为两边可出头气缸，气缸4内部有弹簧。驱动机构还包括一行程开关，气缸4尾部还设有与行程开关相配合的金属片。电机3为特制无刷直流电机一台，具有体积小、力量大、可控制的特征。传感器机构为一位置传感器。

人机对话装置22包括显示器机构和操作机构，显示器机构和操作机构为二合一触摸屏23。

电极座装置包括电极座5和电极座连接线50。如图2所示，电极座为卡盘法兰电气二合一的连接座，也可以是扁平连接座。电极座5上设有六路电连接位51、两路气连接位。气连接位的气孔52上设有密封橡胶圈53，用于防止漏气。六路电连接位为6pin对接插针。电极座连接线50设置在穿线孔54内。

执行运行装置设置在电液卡盘2内部，通过电极座装置与机床内的气缸以及电路板控制装置相连接，电路板控制装置与人机对话装置相连接。

在实际操作时，首先系统要与机床1系统交互，根据油缸14电磁阀、电液卡盘2液压气缸位置来判断电液卡盘2卡爪是否在放松位置，只有在放松位置才允许调节卡爪加紧放松范围。其次给机床C轴6系统发送命令，让机床C轴6转动到系统定位点，然后给机床1内部电磁阀发送命令，控制机床1内部机床气缸7伸到位，通过电极座5将系统电路板与电液卡盘2本体里的电路接通，然后系统给三位五通电磁阀信号，先让垃圾吹扫气孔通气，把电液卡盘2表面的垃圾吹扫干净后，再给电液卡盘2内部气缸4通气，使电液卡盘2内部气缸4放松电液卡盘2的螺纹盘，允许电液卡盘2转动。当气缸4的活塞杆前端退出螺纹盘上的定位孔，在气缸4活塞杆完全离开定位孔时，装在活塞杆尾端的金属片使行程开关闭合，此时电液卡盘2给系统输入气缸4放松信号，系统在收到信号后，确认气缸4已经放松螺纹盘，判断螺纹盘可以转动，然后将操作员输入的信息经过程序的运算后，将卡爪的加紧范围数据转变为特制电机轴的旋转量，先输出电机抱闸松开信号然后驱动电机旋转。当电机3转动完毕后，系统会根据编码器和螺纹盘上的位置传感器的反馈值与操作员输入的命令进行比较，准确判断电机3转动是否到位。如电机3未转动到位，程序会自动进行补偿，当电机3旋转到位后，系统判断确实到位，给气缸4输出信号，让活塞杆伸出来，刚好顶入定位孔，锁死螺纹盘，然后电机3抱闸抱紧，防止机床主轴在转动的时候电液卡盘2有松动现象。当系统判断螺纹盘已经锁死后，系统会输出一个电液卡盘2准备信号给机床1系统，允许卡爪的加紧放松动作。此时机床1系统收到电液卡盘2准备信号后，给电磁阀发送信号，让机床1内部机床气缸7缩回，通过电极座5断开系统与电液卡盘2的线路，电液卡盘2的加紧尺寸调节完毕，允许机床C轴6转动。

系统有完善的防误差、失步的补偿措施。防电机3走过头：在电机3未旋转到位前，提前给电磁阀信号，让活塞杆伸出来顶在电液卡盘2上，当活塞杆遇到定位孔时，受气压的作用力，自动顶入到定位孔里，会立刻给控制系统一个活塞伸到位信号，立刻停止电机3的转动。防电机3失步：让活塞杆提前伸出来，软件里判断电机已经走到位，可是控制板没有收到活塞杆伸到位的信号，说明电机3实际没有到位，这种情况让电机3沿这个方向继续转动一定的角度，如果还没有收到伸到位信号，继续转动，补偿有角度总和限制，补偿的角度总和不能大于120度，补偿3次，每次40度。如果在沿一个方向补偿120度后还没有收到伸到位信号，这时候让电机3正反转在120度之间转动3次，如果还没有收到信号，这时候电液卡盘2发出报警信号，等待维护人员处理。

本实用新型的第二实施例提供的另一种智能控制电液卡盘系统，其与实施方式一的技术特征相似，主要区别在于：显示器机构为云端监视器，操作机构为云端操控器，云端监视器和云端操控器通过设计在电路板控制装置通讯端口与电路板控制装置相连接，完成远程操作。

本实用新型的第三实施例提供的另一种智能控制电液卡盘系统，其与实施方式一的技术特征相似，主要区别在于：如图3所示，机床C轴6设置在机床1内部，机床C轴6的一顶端伸出机床1主体，电液卡盘2通过卡盘法兰8设置在机床C轴6顶端上。此时电极座5首先与卡盘法兰8相连接，然后通过卡盘法兰8与电液卡盘2相连接。

综上所述，相对于现有技术而言，本实用新型通过人机对话装置远程操控电路板控制装置对执行运行装置驱动实现远程操控电液卡盘的目的，从而解决了现有技术中的工作效率低下、不能进行远程操作的问题。通过进一步的改进，使用可编程的芯片和电气二合一的电气座，更加方便有效的方便了操作员的操作。本实用新型采用ARM单片机芯片，运算速度快，控制能力强。卡盘更换简单易操作，电气接通方便。所有的电路控制全部在机床内部完成，不影响正常的生产。完全解决了传统卡盘不能智能控制的缺点，大大的增加了卡盘的加紧范围，从传统的10mm增大到100mm以上，并且可以自动灵活调整卡盘加紧范围，减少了加工过程中因为卡盘加紧范围不够而人工调整所浪费的时间。本实用新型系统有四种控制操作方式，使用方便，操作精度高，无需因为卡盘加紧范围小而多次拆装卡盘就能完成多种零件加工，从而缩短整个加工生产时间，提高了工厂的加工产能，实现了机床的柔性加工，提高了生产效率。促进了我国加工生产行业的现代化发展步伐。

以上对实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响实用新型的实质内容。