智能牛头刨床

摘要

智能牛头刨床，包括牛头刨床本体、稳压电源、电源开关，还具有刨刀控制机构、刨刀检测机构、加工量监测机构、数据发送电路；刨刀控制机构包括电磁铁、干簧管、磁铁、触发电路，电磁铁安装在刨刀支架后侧端下，刨刀架后侧端安装有吸合块；干簧管、磁铁分别安装在滑枕及机架上；刨刀检测机构包括光电开关、磁铁B，光电开关吸合在刨刀架前端上；加工量监测机构包括光电开关A、磁铁C、磁铁D、激光测距仪，光电开关A、激光测距仪分别吸合在电驱导轨下端、侧端；稳压电源、电源开关、数据发送电路安装在电控箱内并电性连接。本发明能防止刨刀回刀时下端和工件接触，在刨刀松动及工件加工完毕后，能提示工作人员，工作人员还能了解加工进度。

说明书

技术领域

本发明涉及机床设备技术领域，特别是一种智能牛头刨床。

背景技术

牛头刨床是一种作直线往复运动的刨床，滑枕带着刨刀，因滑枕前端的刀架形似牛头而得名。牛头刨床工作时，刨削中小型工件上的平面、成形面和沟槽。为了保证牛头刨床的刨刀在进刀时刨削工件表面，以及能自动回刀，现有的牛头刨床的刨刀架上端是铰接方式安装在刨刀支架前上端，进刀刨削时刨刀架的后侧端和刨刀支架前侧端紧靠在一起，进而滑枕能推动刨刀对工件进行刨削加工，回刀时，刨刀后侧端斜口部分沿工件回缩，由于斜口的作用，刨刀经刨刀架沿刨刀支架向上运动，进而回到后端初始位置，为滑枕下次推动刨刀刨削工件做好准备，以此不断循环达到刨削工件的目的。

虽然现有牛头刨床的刨刀能实现自动回刀，但是由于结构所限还存在一定的问题，具体体现如下。其一：刨刀回刀中，其下端始终和工件上端接触，这样特别刨刀重量较大时，或多或少会因刨刀下端和工件上端摩擦力过大，造成刨刀的下端刃口损坏，并有几率造成刨削好的工件表面被回刀的刨刀损坏；其二：如果刨刀每次刨削工件深度较深、刨刀相应的进刀刨削工件后位于工件前下端的位置较低，那么回刀时，由于刨刀下端和工件上端之间高度差别大，特别在刨刀架和刨刀支架前上端铰接点因各种原因卡滞时，会造成带动滑枕的电机负荷加大，甚至极端情况下，回刀时刨刀和工件前端靠在一起被滑枕整体向后拉，进而导致电机到滑枕之间的传动机构损坏(包括电机负荷过大而损坏)。还有就是，现有的牛头刨床不具有自动监测功能，比如说其无法在工件刨削完毕后提示工作人员，不能刀具发生松动时提示工作人员，因此，加工工件时，需要工作人员全程守在机床旁边，不但给工作人员带来不便，且也不利于提高工作效率。综上所述，现有的牛头刨床还存在很大的改进余地。

发明内容

为了克服现有牛头刨床由于结构所限，存在如背景所述弊端，本发明提供了一种基于牛头刨床本体，应用中，不需要工作人员一直守在现场(在漫长的加工工件时间段，工作人员可做另一些工作)，在相关机构及电路共同作用下，每次刨刀回刀时，能起动控制刨刀上扬高度，防止其下端和工件接触，对刨刀及工件本身均起到了好的保护作用，加工中能实时监测刨刀的高度变化，以及固定工件的导轨装置运动状态(电驱导轨驱动固定工件的台钳等横向运动，保证工件表面由左至右得到刨削加工)，在刨刀松动及工件加工完毕后，能第一时间提示工作人员，且工作人员还能不在现场情况下，实时通过手机等了解到加工工件的进度，由此实现给工作人员带来了便利、且提高了工作效率目地的智能牛头刨床。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

智能牛头刨床，包括牛头刨床本体、稳压电源、电源开关，其特征在于还具有刨刀控制机构、刨刀检测机构、加工量监测机构、数据发送电路；所述刨刀控制机构包括电磁铁、干簧管、磁铁、触发电路，电磁铁安装在牛头刨床本体的刨刀支架后侧端下，牛头刨床本体的刨刀架后侧端安装有吸合块；所述干簧管、磁铁分别安装在牛头刨床本体的滑枕及机架上；所述刨刀检测机构包括光电开关、磁铁B，光电开关经磁铁B吸合在刨刀架前端上；所述加工量监测机构包括光电开关A、磁铁C、磁铁D、激光测距仪，光电开关A经磁铁C吸合在牛头刨床本体的电驱导轨下端，激光测距仪经磁铁D吸合在电驱导轨的侧端；所述稳压电源、电源开关、数据发送电路安装在电控箱内；所述刨刀控制机构的电源输出端和电磁铁的电源输入端电性连接，刨刀检测机构、加工量监测机构的电源输出端和牛头刨床本体的总电源输入端电性连接；所述刨刀检测机构、加工量监测机构的信号输出端和数据发送电路的信号输入端电性连接。

进一步地，所述滑枕向前运动到止点时磁铁的下端位于干簧管的上端，磁铁的磁性作用力作用于干簧管，干簧管内部触点闭合。

进一步地，所述光电开关A的上端探测头对准电驱导轨的滑动块下端，激光测距仪探测头对准滑动块的侧端，光电开关的探测头对准刨刀的上端。

进一步地，所述触发电路包括电性连接的时间控制器模块、继电器，并和干簧管电性连接，时间控制器模块正极电源输入端和继电器控制电源输入端、干簧管一端连接，时间控制器模块的输出端和继电器正极电源输入端连接，时间控制器模块的负极电源输入端、负极控制电源输入端和继电器负极电源输入端连接，时间控制器模块的正极触发信号输入端和干簧管另一端连接。

进一步地，所述刨刀检测机构、加工量监测机构配套有电磁接触器，电磁接触器正极电源输入端和光电开关、光电开关A的正极电源输出端电性连接。

进一步地，所述数据发送电路包括电性连接的GPRS模块和短信模块，GPRS模块的负极电源输入端和短信模块的负极电源输入端及触发信号输入端电性连接。

本发明有益效果是：本发明具有普通牛头刨床的所有功能，本发明中，刨刀控制机构在牛头刨床本体的滑枕推动刨刀加工工件运动到前止点后，能控制电磁铁得电，进而刨刀架后端向下运动，刨刀架前端的刨刀沿刨刀架铰接点向上运动，这样，能防止刨刀回刀时其下端和工件接触，对刨刀及工件本身均起到了好的保护作用，进刀时能控制刨刀下降高度恢复初始状态，保证了刨刀能刨削工件；本发明的刨刀检测机构、加工量监测机构能实时监测刨刀的高度变化，以及固定工件的导轨装置运动状态，在刨刀松动及工件加工完毕后，能第一时间经短信方式提示工作人员，且工作人员还能不在现场情况下，实时通过手机等了解到加工工件的进度，给工作人员带来了便利、且提高了工作效率。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明整体结构及局部放大结构示意图。

图2是本发明电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，智能牛头刨床，包括牛头刨床本体1、稳压电源A1、电源开关S1，还具有刨刀控制机构、刨刀检测机构、加工量监测机构、数据发送电路2；所述刨刀控制机构包括电磁铁DC、干簧管GH、永久磁铁CT、触发电路3，电磁铁CT安装在牛头刨床本体的刨刀支架101后侧端中部下，牛头刨床本体的刨刀架102后侧端下焊接有一只钢铁块作为吸合块103，吸合块103的下端和电磁铁DC的上端间隔一定间距(1.2厘米)；所述干簧管GH横向用胶粘接在一个元件盒内、且其动触点水平位于元件盒内上部的下端，元件盒的后外侧端用胶粘接有一只矩形永久磁铁A4，磁铁CT及磁铁A4(磁铁吸合方便拆卸，也能方便前后调节间距)分别吸合在牛头刨床本体的滑枕104中部左端及牛头刨床本体的机架105前侧端左部；所述刨刀检测机构包括光电开关A7、磁铁B5，光电开关A7垂直安装在一只元件盒B6内、且光电开关A7的探测头位于下端，磁铁B5用胶粘接在元件盒B6后端，元件盒B6经磁铁B5(磁铁吸合方便拆卸，也能方便上下调节间距)吸合在牛头刨床本体的刨刀架102前端上；所述加工量监测机构包括光电开关AA3、磁铁C7、激光测距仪A5，光电开关AA3垂直安装在一只元件盒C8内、且光电开关AA3的探测头位于上端，磁铁C7用胶粘接在元件盒C8下端，元件盒C8经磁铁C7(磁铁吸合方便拆卸，也能方便左右调节间距)吸合在牛头刨床本体的电驱导轨106下右端；激光测距仪A5的壳体后端用胶粘接有一只磁铁D9(磁铁吸合方便拆卸，也能方便左右调节间距)，激光测距仪经磁铁D9吸合在电驱导轨的左端且其探测头对准滑动块107的左端；所述稳压电源A1、电源开关S1、数据发送电路2安装在电控箱10内电路板上。

图1、2中所示，滑枕104向前运动到止点时磁铁的CT下端位于元件盒的上端(间隔0.3厘米)，磁铁CT的磁性作用力作用于干簧管GH，干簧管GH内部触点闭合。光电开关AA3的上端探测头对准电驱导轨的滑动块107右下端(间隔10厘米)，激光测距仪A5探测头对准滑动块107的左端(间隔20厘米)，光电开关A7的探测头对准刨刀108的上端(间隔5厘米)。稳压电源是型号220V/12V/1KW的交流220V转直流12V的开关电源模块成品；电源开关S1是拨动电源开关其手柄位于电控箱外。触发电路包括经电路板布线连接的时间控制器模块A2、继电器K1，并和干簧管GH(玻璃外壳常开触点干簧管)经导线连接，时间控制器模块A2正极电源输入端1脚和继电器K1控制电源输入端、干簧管GH一端连接，时间控制器模块A2的输出端9脚和继电器K1正极电源输入端连接，时间控制器模块A2的负极电源输入端2脚、负极控制电源输入端4脚和继电器K1负极电源输入端连接，时间控制器模块A2的正极触发信号输入端3脚和干簧管GH另一端连接。刨刀检测机构、加工量监测机构还配套有一只电磁接触器DC1，电磁接触器DC1正极电源输入端和光电开关A7、光电开关AA3的正极电源输出端3脚经导线连接，光电开关A7、光电开关AA3的电源输入两端1及2脚分别经导线连接，电磁接触器DC1的负极电源输入端和光电开关A7、光电开关AA3的负极电源输入端经导线连接。

图1、2中所示，加工量监测机构中，光电开关AA3的电源输入两端1及2脚和激光测距仪A5的电源输入两端1及2脚分别经导线连接。数据发送电路包括经导线连接具有RS485数据端口的GPRS模块A6和短信模块A4，GPRS模块A6负极电源输入端2脚和短信模块A4负极电源输入端2脚、触发信号输入端3脚连接。稳压电源A1的电源输入端1及2脚和交流220V电源两极分别经导线连接，稳压电源A1的正极电源输出端3脚和电源开关S1一端经导线连接，电源开关S1另一端、稳压电源A1的负极电源输出端4脚和刨刀控制机构的电源输入端时间继电器模块A2的1及2脚、刨刀检测机构的电源输入端光电开关A7的1及2脚、加工量监测机构的电源输入端光电开关AA3的1及2脚、数据发送电路的电源输入端GPRS模块A6的1及2脚分别经导线连接，刨刀控制机构的电源输出端继电器K1常开触点端及负极电源输入端和电磁铁DC的电源输入两端分别经导线连接，刨刀检测机构、加工量监测机构的电源输出端电磁接触器DC1的三个常闭触点端和牛头刨床本体的总电源输入端N分别经导线连接，380V电源和加工量监测机构的电磁接触器DC1的三个控制电源输入端分别经导线连接；刨刀检测机构、加工量监测机构的信号输出端光电开关AA7及光电开关A3的3脚和数据发送电路的信号输入端短信模块A4的1脚经导线连接；激光测距仪A5的信号输出端和GPRS模块A6的信号输入端经RS485数据线连接。

图1、2中所示，本发明具有普通牛头刨床的所有功能，牛头刨床本体1工作时，电驱机构106推动滑枕104前后来回运动，进而安装在刨刀架102处的刨刀对工件进行刨削加工，牛头刨床本体1的控制系统控制电驱导轨驱动固定工件的台钳109逐渐横向、向右侧端运动，保证工件表面由左至右得到刨削加工。220V交流电源进入稳压电源A1的1及2脚后，稳压电源A1的3、4脚输出稳定的直流12V电源进入刨刀控制机构、刨刀检测机构、加工量监测机构、数据发送电路的电源输入端(电源开关S1打开前提下)。刨刀控制机构中，牛头刨床本体工作每次滑枕运动到前止点时，刚好磁铁CT位于干簧管GH的上端，干簧管GH内部触点闭合，这样，12V电源正极会经触点闭合的干簧管GH作用于时间继电器模块A2的正极触发信号输入端3脚，时间继电器模块A2在其内部电路及技术人员设定的9脚输出电源时间作用下，会输出一定时间电源进入继电器K1正极电源输入端(比如3秒钟，实际输出时间技术人员可根据滑枕的左右运动时间调节设定，比如滑枕左右运动到止点时间是4秒钟，就可设定为5秒钟)，于是继电器K1在3秒钟时间内得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，进而，3秒钟时间内电磁铁DC得电工作产生较大的磁性作用力，吸合块103受到磁性作用力向下运动，于是，刨刀架102带动刨刀108沿刨刀支架101向上运动，下端和加工的工件拉开间距，这样，滑枕带动刨刀向后回刀时，刨刀108下端就不会再接触工件上端，对刨刀及工件本身均起到了好的保护作用；3秒钟后，时间继电器模块A2的9脚停止输出电源，继电器K1失电不再吸合，那么电磁铁DC也就会失电不再对吸合块103产生吸力，在刨刀及刨刀架102的向下重力作用力下，刨刀架102下降高度垂直，其后端和刨刀支架101前侧端紧密接触，这样，刨刀进刀时，又会在滑枕作用下刃口作用于工件，保证了刨刀108能刨削工件。上述过程不断往复就能不断横向加工工件的上部(牛头刨床本体1的控制系统控制电驱导轨驱动固定工件的台钳逐渐横向、向右侧端运动，保证工件表面由左至右得到刨削加工)。

图1、2所示，刨刀检测机构中，当刨刀固定在刨刀架102内处于稳定状态时，刨刀108上端和光电开关A7的探测头下端间距小于5厘米，光电开关A7的3脚无输出，整体设备正常工作。当因各种原因，刨刀固定在刨刀架102内不再稳定松动时，刨刀108会沿刨刀架102(固定刨刀作用)向下运动，刨刀108上端和光电开关A7的探测头下端间距大于5厘米，光电开关A7的3脚于是输出高电平进入电磁接触器DC1的正极电源输入端，以及短信模块A4的正极电源输入端，电磁接触器DC1得电其三个控制电源输入端和三个常闭触点端分别开路，这样，牛头刨床本体的总电源输入端N开路，牛头刨本体失电不再工作(自动控制且节能)；短信模块A4得电工作后，会将预先储存的一条短信发送出去，和短信模块A4建立连接的相关工作人员手机接收到短信后，就能第一时间了解到刨刀松动，或者工件加工完毕。

图1、2所示，加工量监测机构中，当牛头刨床本体1的控制系统控制电驱导轨驱动固定工件的台钳逐渐横向、向右侧端运动过程中，工件没有加工完毕时，光电开关AA3的上端探测头被电驱导轨的滑动块107的下端遮挡其3脚不输出高电平，整体设备正常工作。当工件刨削完毕，滑动块运动到右止点时，光电开关AA3的上端探测头不再被电驱导轨的滑动块107的下端遮挡其3脚输出高电平进入电磁接触器DC1的正极电源输入端，以及短信模块A4的正极电源输入端，电磁接触器DC1得电其三个控制电源输入端和三个常闭触点端分别开路，这样，牛头刨床本体的总电源输入端N开路，牛头刨本体失电不再工作；短信模块A4得电工作后，会将预先储存的一条短信发送出去，和短信模块A4建立连接的相关工作人员手机接收到短信后，就能第一时间了解到刨刀松动，或者工件加工完毕。数据发送电路中，工件加工中，当牛头刨床本体1的控制系统控制电驱导轨驱动固定工件的台钳逐渐横向、向右侧端运动过程中，由于激光测距仪A5的探测头和滑动块107的左端间距逐渐拉大，这样，激光测距仪A5的输出端输出的电压信号会逐渐变高，动态变化的电压数据进入GPRS模块A6的信号输入端后，GPRS模块A6会将输出的电压数据经无线移动网络传送出去，远端不在现场的工作人员经身边手机或者PC机内相关应用接收到数据后，能直观通过手机或PC机的显示界面显示出工件加工的情况，其中，界面显示的数字越大、或波形图显示的波峰值越高，那么代工件被加工的宽度越宽，反之越窄，这样，工作人员不到现场就能直观了解到工件具体加工情况。通过上述所有机构共同作用，本发明能对刨刀及工件本身均起到了好的保护作用，在刨刀松动及工件加工完毕后，能第一时间经短信方式提示工作人员，且工作人员还能不在现场情况下，实时通过手机等了解到加工工件的进度，给工作人员带来了便利、并提高了工作效率。图2中，激光测距仪本体A5是型号SW-LDS50B激光测距仪模块，其具有三个接线端，1、2脚接电源，3脚在激光测距仪工作时能随探测的距离远近不同输出连续变化的模拟量电压信号；光电开关A7、光电开关AA7是型号E3F-DS50的远距离PNP型光电开关成品，其具有两个电源输入端、一个信号输出端，使用时前端发射头发射出的红外光束有物品阻挡时，依照选型不同最远50厘米范围内信号输出端不输出高电平，没有物品阻挡时输出高电平，光电开关A7、光电开关AA7具有调节旋钮向左调节探测距离变近、反之变远(光电开关A7探测距离5厘米、光电开关AA7探测距离25厘米)；时间继电器模块A2是型号YYC-2S的时间控制器模块成品，时间控制器模块成品U3具有两个电源输入端1及2脚、两个触发信号输入端3及4脚、一只设置按键5脚、一只急停按键6脚、一只时间加按键7脚、一只时间减按键8脚、一个常开电源输出端9脚，时间控制器模块成品U3的正负两极电源输入端通电后，操作者按下设置按键后，通过数码管的数字显示，分别操作时间加按键、时间减按键，可以设定在需要的时间段常开电源输出端输出正极电源，设定的时间段过后，常开电源输出端停止输出电源，时间设置好、两个触发信号输入端每被输入触发电源信号后，时间继电器模块成品进行设定的时间计时；短信模块A4是型号AGS600的短信报警传感器，其具有两个电源输入端1及2脚、七路信号输入端3-6脚，其可以储存六条短信，3-6脚分别输入低电平后会分别发送不同内容六条短信(本实施例储存的短信内容是“工件加工完毕或者刨刀松动”)；GPRS模块A6型号是ZLAN8100，GPRS模块成品上有RS485数据输入端口(两个电源输入端、一路信号输入端)；电磁接触器DC1是型号SC-E04的直流12V电磁接触器成品；电磁铁是型号KK-P20/1512V的12V直流小型电磁铁圆形吸盘。

以上显示和描述了本发明的主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。