[发明专利]主轴转速监控装置及主轴转速监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及板材加工领域，尤其涉及对加工板材设备进行主轴转速监控的装置及监控方法。

背景技术

当前的PCB铣边机行业中，通常采用变频器直接驱动主轴旋转的开环控制方式，原因有两方面：一是考虑到大部分铣边机的主轴转速较低，使用的是滚珠轴承，转速在六万转到八万转之间，不提供转速反馈信号，使用提供转速反馈信号的主轴时也不对其做处理。二是在PCB铣边机行业中，一个机台采用一台变频器同时驱动多个主轴，而一台变频器只能接受一路速度反馈信号，无法同时反馈多个主轴的实际转速而形成闭环控制。

在PCB铣边机行业中，主轴大多采用开环控制方式，这样虽然简化了设计，方便了操作，但在主轴出现问题时无法及时发现，转速滑差过大时也不易察觉，只有等到主轴发出异响，锣板时主轴卡死等现象发生，才知道主轴已经严重受损，极大地损伤了主轴，同时也造成该趟生产板报废，处理不当还会损坏机台。

PCB铣边机在锣板工作中产生的噪音很大，主轴工作异常会产生异响，操作员也不易发现，异响声会被车间的噪音覆盖，主轴转速小于实际锣板的设定转速时，会加重工作台锣板行程方向控制系统的负担，工艺上造成生产板的精度偏差，导致生产板报废。

操作员操作不当时，比如锣板的程式在打销钉孔的模式下运行，锣刀下刀的深度过深，穿过加工板后钻入了工作台上的垫木板，然后开始锣板。主轴只能以较慢的速度在垫木板上钻销钉孔，无法承受在垫木板上锣的阻力，因为没有转速反馈，所以等到操作员发现时，主轴的夹头已经严重损毁卡死，生产板报废。

造成主轴损伤的原因多种多样，但是如果机台可以及时检测出这些异常，产生报警，以提醒操作员主轴运转异常，则可以避免绝大部分的损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主轴转速监控装置，该主轴转速监控装置可以自动监控主轴的转速，在发生异常时发出报警。

为实现以上发明目的，本发明采用如下技术方案: 一种主轴转速监控装置，其包括单片机，所述单片机包括转速信号采集模块、内部计时器模块、信号处理模块、滑差量选择信号输入模块及滑差报警信号输出模块，所述转速信号采集模块采集转速信号，所述内部计时器模块对单位时间内采集到的信号数据进行存储，并送入信号处理模块，若滑差超出设定值则触发滑差报警信号输出模块。

作为本发明的进一步改进，所述主轴转速监控装置进一步包括数码管、数码管扫描显示模块及显示选择模块，所述内部计时器模块将单位时间内采集到的信号数据送入数码管扫描显示模块，根据显示选择模块在数码管上显示监控轴的转速。

作为本发明的进一步改进，所述主轴转速监控装置进一步包括主轴选择信号输入模块及变频器信号输入模块，所述信号处理模块分别对主轴选择信号输入模块、变频器信号输入模块及滑差量选择信号输入模块的信号数据进行对比分析，判断是否会触发滑差报警信号输出模块。

本发明的目的还在于提供一种主轴转速监控方法，该主轴转速监控方法可以自动监控主轴的转速，在发生异常时发出报警。

为实现以上发明目的，本发明采用如下技术方案：一种主轴转速监控方法，用以监控主轴的转速，所述主轴转速监控方法包括以下步骤：

步骤一，判断主轴是否开始旋转，若开始旋转，则进入步骤二；

步骤二，判断主轴速度是否到达，若主轴速度已经到达，则进入步骤三；

步骤三，判断滑差是否小于第一设定值，若小于第一设定值，则主轴运转正常，回到步骤一开始循环。

作为本发明的进一步改进，所述步骤一中，若主轴未旋转，则初始化报警状态并准备监控主轴是否旋转。

作为本发明的进一步改进，所述步骤二中，若主轴速度未到达而处于加减速阶段，则判断滑差是否小于第二设定值，若小于，则主轴运转正常，回到步骤一开始循环。

作为本发明的进一步改进，若判断滑差大于或等于第二设定值，则输出报警信号，主轴立刻停转到零转速，并回到步骤一。

作为本发明的进一步改进，所述第一设定值小于第二设定值。

作为本发明的进一步改进，所述第一设定值为8%或12%，所述第二设定值为14%。

作为本发明的进一步改进，所述步骤三中，若滑差大于或等于第一设定值，则输出报警信号，主轴立刻停转到零转速，并回到步骤一。

相较于现有技术，本发明的主轴转速监控装置及主轴转速监控方法可以自动持续监控主轴的运行状况，不仅节省了人力资源、保证了主轴稳定运行，同时能够及时发现主轴异常，减少人为故障机率，从而提高了机器的自动化程度、延长了主轴的寿命，还节省了耗材成本。

附图说明