一种配备有防护门控制系统的数控车床

摘要

本发明涉及一种配备有防护门控制系统的数控车床，包括风机舱、通风舱、门锁和防护门控制系统；风机舱包括风扇层和通道层，风扇层包括风扇、驱动风扇正反向转动的驱动电机，通道层内设有挡板；防护门控制系统生成并存储操作指令以控制和管理门锁开锁和驱动电机正反转；采用配备有防护门控制系统的数控车床既隔离了内外环境，又在不影响数控车床工作情况下对数控车床工作环境进行降温、通风以稳定工作环境、延长数控车床有效工作时间，同时能很好阻却残屑、冷却液及外部环境对风扇工作的影响，并能起到对内外杂质地清理作用；防护门控制系统通过操作指令的设计实现了锁和驱动电机的自动化开闭和标准化管理，并具有较高的可拓展性。

权利要求

1.一种配备有防护门控制系统的数控车床，包括机架外壳、设置在机架外壳内的车刀组件和设置在机架外壳上的防护门，其特征在于：所述数控车床上设置有防护门控制系统(1)，所述防护门上设置有风机舱(2)、通风舱(3)和门锁(4)；所述防护门控制系统(1)包括依次通过无线通信网络相连的上位机(11)、移动终端(12)和控制器(13)，所述控制器(13)包括门锁控制器(14)和驱动电机控制器(15)，所述风机舱(2)包括依次连通外部空间的风扇层(21)和连通内部空间的通道层(22)，所述风扇层(21)包括风扇(211)和驱动风扇(211)正反向转动的驱动电机(212)，所述通道层(22)包括与风扇层(21)相连通的第一通道口(23)和开口朝向数控车床底部的第二通道口(24)，位于第一通道口(23)和第二通道口(24)之间设置有一个以上的挡板(221)，所述门锁控制器(14)和门锁(4)、驱动电机控制器(15)和驱动电机(212)之间均通过控制线相连接，移动终端(12)请求并接收来自上位机(11)的操作指令(5)，移动终端(12)将所述操作指令(5)分别传输给门锁控制器(14)和驱动电机控制器(15)以控制与操作指令(5)相匹配的门锁(4)开锁和驱动电机(212)正反转，所述风扇层(21)和外部空间之间、第一通道口(23)及通风口(32)均设置有滤网(16)，所述滤网(16)上设置有震动源(161)，所述驱动电机(212)反转带动震动源(161)震动，所述门锁控制器(14)存储有唯一识别门锁(4)的第一门锁识别码(41)；所述驱动电机控制器(15)存储有唯一识别驱动电机(212)的第一驱动电机识别码(42)；所述移动终端(12)包括唯一识别移动终端(12)的第一移动终端识别码(43)，所述操作指令(5)包括开锁指令(51)和驱动指令(52)；所述移动终端(12)获取门锁控制器(14)上的第一门锁识别码(41)并向上位机(11)发送所述第一移动终端识别码(43)和第一门锁识别码(41)以请求获得开锁指令(51)；所述移动终端(12)获取驱动电机(212)上的第一驱动电机识别码(42)并向上位机(11)发送所述第一移动终端识别码(43)和第一驱动电机识别码(42)以请求获得驱动指令(52)。

2.根据权利要求1所述的一种配备有防护门控制系统的数控车床，其特征在于：所述通风舱(3)包括凸起设置在多功能防护门上的舱体(31)和设置在舱体(31)一侧的通风口(32)，所述通风口(32)垂直于多功能防护门。

3.根据权利要求1或2所述的一种配备有防护门控制系统的数控车床，其特征在于：所述挡板(221)一侧连接通道层(22)，另一侧与通道层(22)之间留有通风空间(17)。

4.根据权利要求3所述的一种配备有防护门控制系统的数控车床，其特征在于：所述挡板(221)包括多组间隔设置的奇数挡板(222)和偶数挡板(223)，所述奇数挡板(222)和偶数挡板(223)的通风空间(17)分别设置在通道层(22)内相对的两侧。

5.根据权利要求1或2所述的一种配备有防护门控制系统的数控车床，其特征在于：所述上位机(11)包括有指令生成模块(111)、指令存储模块(112)和指令删改模块(113)，指令生成模块(111)生成操作指令(5)并将操作指令(5)存储在指令存储模块(112)，所述指令删改模块(113)允许管理员删除和修改操作指令(5)。

6.根据权利要求5所述的一种配备有防护门控制系统的数控车床，其特征在于：所述门锁控制器(14)包括有温度传感模块(141)，当温度传感模块(141)记录的温度高于安全值时，门锁(4)锁定。

7.根据权利要求6所述的一种配备有防护门控制系统的数控车床，其特征在于：所述开锁指令(51)包括第二移动终端识别码(511)、第二门锁识别码(512)和开锁时间控制模块(513)，所述驱动指令(52)包括第三移动终端识别码(514)、第二驱动电机识别码(515)和驱动时间控制模块(516)；当第一移动终端识别码(43)和第一门锁识别码(41)分别与第二移动终端识别码(511)、第二门锁识别码(512)相匹配且上位机(11)收到请求的时间在开锁时间控制模块(513)所预设的时效内，上位机(11)向移动终端(12)发送相应的开锁指令(51)；

当第一移动终端识别码(43)和第一门锁识别码(41)分别与第三移动终端识别码(514)、第二驱动电机识别码(515)相匹配且上位机(11)收到请求的时间在驱动时间控制模块(513)所预设的时效内，上位机(11)向移动终端(12)发送相应的驱动指令(52)。

说明书

一种配备有防护门控制系统的数控车床

技术领域

[0001] 本发明涉及数控车床，更具体的说是涉及一种配备有防护门控制系统的数控车床。

背景技术

[0002] 数控车床是工业器件加工领域，特别是精密、复杂零部件加工领域最主要的加工设备，数控车床在加工零件过程中存在铸件残屑乱飞等较为复杂的加工环境，该加工环境使得过程中数控车床的冷却和温度调节难以实现，同时，单纯依靠加工完成后冷却液对加工设备进行冷却存在停运间隔时间长、效率低、冷却不完全、冷却液飞溅难以控制回收等问题，再者，数控车床本身复杂的工作环境也决定了数控机床的管理和控制存在风险和难度且难以统筹和规划，不能形成高效统一的管理模式且需要消耗较大的人力。

[0003] 现有技术因数控车床加工环境复杂、加工精密度要求高等原因难以实现对加工过程中的数控车床进行适当地温度和通风程度地控制，同时在加工完成后的一段时间内无法实现配合冷却液一起快速降低加工空间温度，使得数控车床在加工间隔时需待冷却液喷洒完毕且数控车床运行设备，特别是温度较高的数控车床钻头和夹持装置相对稳定后才能打开防护门进行进一步通风冷却，导致间隔时间长、间隔间隙需要消耗一定人力资源等弊端，同时，常规的通风设施还存在难以保持数控车床内工作环境和外部环境相对独立性及无法适应铸件残屑和冷却液的飞溅等问题；而常规的人工打开防护门存在较大地安全隐患和不确定性，容易发生意外并导致损失，同时数控车床管理人员对于数控车床的管理也难以统一统筹规划，更无法实现授权人员在合理的地点、合理的时间等条件下对所需要检测、通风的数控车床进行管理检测，相应的管理工作的实施和落实情况无法统计和备案；同时，数控车床锁设置虽能加强数控车床安全性并更适于管理，但钥匙和锁的对应关系繁杂，对使用和管理都造成很大的不便，增大了管理工作负担，当不慎遗失或者损坏时更给日常维护管理带来了巨大的麻烦，导致待管理维护的设备设施在相应钥匙和锁替换好之前无法进行实际操作，严重降低了工作效率。

发明内容

[0004] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的为提供一种能很好隔离数控车床内外环境且能在数控车床运行过程中有效通风、调节温度并能在数控车床加工间隙配合冷却液实现降温，同时允许通过上位机预先的统筹安排，相应的管理人员可以仅通过移动终端进行开锁和对数控车床工作环境进行通风除尘操作的配备有防护门控制系统的数控车床。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：包括机架外壳、设置在机架外壳内的车刀组件和设置在机架外壳上的防护门，数控车床上设置有防护门控制系统，防护门上设置有风机舱、通风舱和门锁；防护门控制系统包括依次通过无线通信网络相连的上位机、移动终端和控制器，控制器包括门锁控制器和驱动电机控制器；风机舱包括依次连通外部空间的风扇层和连通内部空间的通道层，风扇层包括风扇、驱动风扇正反向转动的驱动电机，通道层包括与风扇层相连通的第一通道口和开口朝向数控车床底部的第二通道口，位于第一通道口和第二通道口之间设置有一个以上的挡板；门锁控制器和门锁、驱动电机控制器和驱动电机之间均通过控制线相连接，移动终端请求并接收来自上位机的操作指令，移动终端将操作指令分别传输给门锁控制器和驱动电机控制器以控制与操作指令相匹配的门锁开锁和驱动电机正反转。

[0006] 作为本发明的进一步改进，通风舱包括凸起设置在多功能防护门上的舱体和设置在舱体一侧的通风口，通风口垂直于多功能防护门。

[0007] 作为本发明的进一步改进，风扇层和外部空间之间、第一通道口及通风口均设置有滤网。

[0008] 作为本发明的进一步改进，滤网上设置有震动源，驱动电路反转带动震动源震动。

[0009] 作为本发明的进一步改进，挡板一侧连接通道层，另一侧与通道层之间留有通风空间。

[0010] 作为本发明的进一步改进，挡板包括多组间隔设置的奇数挡板和偶数挡板，奇数挡板和偶数挡板的通风空间分别设置在通道层内相对的两侧。

[0011] 作为本发明的进一步改进，上位机包括有指令生成模块、指令存储模块和指令删改模块，指令生成模块生成操作指令并将操作指令存储在指令存储模块，指令删改模块允许管理员删除和修改操作指令。

[0012] 作为本发明的进一步改进，门锁控制器包括有温度传感模块，当温度传感模块记录的温度高于安全值时，门锁锁定。

[0013] 作为本发明的进一步改进，门锁控制器存储有唯一识别门锁的第一门锁识别码；驱动电机控制器存储有唯一识别驱动电机的第一驱动电机识别码；移动终端包括唯一识别移动终端的第一移动终端识别码，操作指令包括开锁指令和驱动指令；移动终端获取门锁控制器上的第一门锁识别码并向上位机发送第一移动终端识别码和第一门锁识别码以请求获得开锁指令；移动终端获取驱动电机上的第一驱动电机识别码并向上位机发送第一移动终端识别码和第一驱动电机识别码以请求获得驱动指令。

[0014] 作为本发明的进一步改进，操作指令包括第二移动终端识别码、第二门锁识别码和开锁时间控制模块，驱动指令包括第三移动终端识别码、第二驱动电机识别码和驱动时间控制模块；当第一移动终端识别码和第一门锁识别码分别与第二移动终端识别码、第二门锁识别码相匹配且上位机收到请求的时间在开锁时间控制模块所预设的时效内，上位机向移动终端发送相应的操作指令；当第一移动终端识别码和第一门锁识别码分别与第三移动终端识别码、第二驱动电机识别码相匹配且上位机收到请求的时间在驱动时间控制模块所预设的时效内，上位机向移动终端发送相应的驱动指令。

[0015] 本发明具有以下优点：通过在数控车床防护门上设置风机舱和通风口，使数控车床工作环境内形成了能够通风降温的对流通道，同时，将风机舱分为风扇层和通道层能很好地对其进行功能分区，同时通道层起到隔离内外运行环境的作用，使得内部的残屑、冷却液被阻却在风扇层之外，外部的灰尘和水汽等也能在通道层得到阻拦，驱动电机能带动风扇正反向转动，从而实现通风降温、防尘除灰和清理依附在挡板、通道层的因通风吸附的杂质的作用，该设计既隔离了内外环境，又在不影响数控车床工作情况下对数控车床工作环境进行降温、通风以稳定工作环境、延长数控车床有效工作时间，同时能很好阻却残屑、冷却液及外部环境对风扇工作的影响，并能起到对内外杂质地清理作用；本发明的防护门控制系统，即上位机、移动终端和控制器之间通过无线通信网络实现连接的设计使得主机、移动终端和控制器之间可以实现远程的数据交互，给数控车床统筹规划、反馈与统计提供了信息渠道，同时亦省去了传统数控车床管理过程中繁杂的开锁匹配过程，仅依靠移动终端和上位机的信息交互就可实现高效、准确地开锁功能，简单方便，可适用性强，并规避了因人工靠近开启防护门所可能引发的风险，提高了管理过程中的安全可靠性，驱动电机的正反转实时远程控制进一步提高驱动电机驱动风扇正反转的灵活性，能有效控制地对通风、降温和清理杂质进行调节；操作指令的设置使得主机、移动终端和控制器之间实现了指令信息的标准化、统一化，同时操作指令可以根据不同的需求进行相应的修改或者封装，可适应、可拓展性较强。

附图说明

[0016] 图1为本发明的一种配备有防护门控制系统的数控车床的结构示意图。

[0017] 图2为本发明的一种配备有防护门控制系统的数控车床的防护门控制系统的示意图。

具体实施方式

[0018] 以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

[0019] 如图1和图2所示，为本发明一种配备有防护门控制系统的数控车床，包括机架外壳、设置在机架外壳内的车刀组件和设置在机架外壳上的防护门，数控车床上设置有防护门控制系统1，防护门上设置有风机舱2、通风舱3和门锁4；防护门控制系统1包括依次通过无线通信网络相连的上位机11、移动终端12和控制器13，控制器13包括门锁控制器14和驱动电机控制器15，风机舱2包括依次连通外部空间的风扇层21和连通内部空间的通道层22，风扇层21包括风扇211和驱动风扇211正反向转动的驱动电机212，通道层22包括与风扇层21相连通的第一通道口23和开口朝向数控车床底部的第二通道口24，位于第一通道口23和第二通道口24之间设置有一个以上的挡板221，门锁控制器14和门锁4、驱动电机控制器15和驱动电机212之间均通过控制线相连接，移动终端12请求并接收来自上位机11的操作指令5，移动终端12将操作指令5分别传输给门锁控制器14和驱动电机控制器15以控制与操作指令5相匹配的门锁4开锁和驱动电机212正反转；风机舱2和通风舱3设置使得使数控车床工作环境内形成了能够通风降温的对流通道，通过风机舱2内风扇211转动吸入气流，经通道层22对杂质隔离筛选，借由通风舱3流出；同时通道层22中第一通道口23连通风扇层21并有第二通道口24开口朝向数控车床底部的设计使得气流经通道层22得以缓冲进入数控车床工作空间，缓和了气流的流速和流向，不会对数控车床本身的工作环境和工作状态造成影响；再者，位于第一通道口23和第二通道口24之间一个以上的的挡板221形成了隔离数控车床内外环境的双重防护，数控车床内部工作产生的残屑及冷却液一部分被通道层22外壁所阻挡，进而被位于数控车床工作空间底端的回收装置回收处理，飞溅并进入通道层22的残屑及冷却液进一步被位于通道层22内的挡板221阻隔，相类似的数控车床外部环境中的尘埃、水汽等可能影响数控车床内部工作的杂质经由通道层22和挡板221地筛选分离也难以进入数控车床内部工作空间，即便进入也将顺着通道层22延伸方向被位于数控机场工作环境底部的回收装置回收处理；可正反向转动的驱动电机212的设计保证了风扇211即可以起到向数控车床工作空间输送气流以通风并调节温度的作用，又可以起到定期清理因长期向数控车床工作空间输送气流而吸附在风扇层21和通道层22上杂质的作用，保证风机舱2的长期高效地运行；依次通过移动终端通信网络相连的上位机11、移动终端12和控制器13的设计很好地将数控车床的防护门控制系统结构化划分为三个功能性循环关联模块，即上位机11和移动终端12，移动终端12和控制器13，控制器13和上位机11之间通过无线通信网络实现循环关联和信息的传输和反馈，同时各部分间功能特点明显，结构清晰，便于管理和后期地拓展，适用性较强；进一步的上位机11可实现操作指令5的生成和存储并存储移动终端12和控制器13完成相应操作动作后的反馈信息，实现系统信息统一化管理，便于车床管理工作的分析、统筹和进一步规划设计；操作指令5的设置使得上位机11、移动终端12和控制器13之间实现了操作信息的标准化、统一化，操作指令5的内容可根据实际需求和需要统筹安排的内容进行修改和变化，移动终端12按操作指令5所预设的内容对相应门锁控制器
14和驱动电机控制器15进行操作，准确性高、灵活性强且大为减少无用功的时间，规避了因人为操作带来的安全隐患；操作指令5本身具有可编辑的特性，并兼具传输中介和校验信息的功能，而无论是添加传输内容还是附增校验条件等根据需求进行的各种功能性增删，都只需要对操作指令5在上位机11生成方进行相应地字段项目添加和信息封装即可实现新的适用。

[0020] 作为改进的一种具体实施方式，通风舱3包括凸起设置在多功能防护门上的舱体31和设置在舱体31一侧的通风口32，通风口32垂直于多功能防护门，通风口32垂直设置在多功能防护门上的设计即能保证与风机舱2形成通风对流，又能最大程度减少外部杂质地进入及内部残屑、冷却液地飞出，设计简单，易于实现且成本低廉。

[0021] 作为改进的一种具体实施方式，风扇层21和外部空间之间、第一通道口23及通风口32均设置有滤网16，滤网16的设置能进一步保证风机舱2和通风舱3对外部杂质和内部残屑、冷却液地隔离作用，同时设置在风扇层21和外部空间之间第一通道口23及通风口32的滤网16能拦截吸附杂质，在驱动电机212驱动风扇211反向运转时，能更好地起到清理长期积累杂质的作用。

[0022] 作为改进的一种具体实施方式，滤网16上设置有震动源161，驱动电路反转带动震动源161震动，从而配合风扇211反转快速、有效地清除积累吸附在滤网16上的杂质，实现定期高效清除杂质的目的。

[0023] 作为改进的一种具体实施方式，挡板221一侧连接通道层22，另一侧与通道层22之间留有通风空间17；挡板221一侧连接通道层22，另一侧在通道层22内流出气流流通的通风空间17的设计使得挡板221既能起到对数控车床工作环境内残屑、冷却液地阻挡，外部环境灰尘、水汽地阻挡，又能最大程度保证气流通畅，优化通风阻力，实现数控车床工作环境内良好地通风并为快速降温提供了保证。

[0024] 作为改进的一种具体实施方式，挡板221包括多组间隔设置的奇数挡板222和偶数挡板223，奇数挡板222和偶数挡板223的通风空间17分别设置在通道层22内相对的两侧；奇数挡板222和偶数挡板223的通风空间17分别设置在通道层22内相对两侧的设计将通道层22隔离成多个“几”字型，“几”字型的通道层22设计能最大程度在缓冲气流和保证气流不受过大阻碍的的方面取得实际应用中最优的平衡点，同时也能保证对内外杂质地充分阻挡隔离，起到多层连续阻隔的作用，再者该多层设计为进一步细化隔离功能提供了可供拓展的空间，当不同的挡板221根据不同的现实需求采用不同的材料，如防尘材料、防水吸附材料等，能起到针对性地防护效果。

[0025] 作为改进的一种具体实施方式，上位机11包括有指令生成模块111、指令存储模块112和指令删改模块113，指令生成模块111生成操作指令5并将操作指令5存储在指令存储模块112，指令删改模块113允许管理员删除和修改操作指令5；操作指令5作为上位机11和移动终端12，移动终端12和控制器13之间信息传输和校验信息的关键，需要配合很高的适性和可拓展性，而上位机11兼有指令生成模块111、指令存储模块112和指令删改模块113即实现了对操作指令5全方位的管理，根据新的数控车床管理需求增加操作指令5，根据数控车床零件加工情况等实际使用情况的改变对操作指令5进行增删，同时所有的操作指令5相关操作经确认后需存储在上位机11中以便移动终端12请求调用和上位机11的信息统计、管理及统筹计划的分析使用，指令生成模块111、指令存储模块112和指令删改模块113的设计结构化了操作指令5的管理，使操作指令5从生成、修改到结束功能明晰，关联简单，操作容易而结构全面。

[0026] 作为改进的一种具体实施方式，门锁控制器14包括有温度传感模块141，当温度传感模块141记录的温度高于安全值时，门锁4锁定；通过在门锁控制器14上设置温度传感模块141以控制允许门锁4开锁的温度阀值，防止因数控车床仍处于高温运行状态或者未冷却至安全温度状态而被源自移动终端12的操作指令5控制开锁的情况发生，确保开锁的安全性。

[0027] 作为改进的一种具体实施方式，门锁控制器14存储有唯一识别门锁4的第一门锁识别码41；驱动电机控制器15存储有唯一识别驱动电机212的第一驱动电机识别码42；移动终端12包括唯一识别移动终端12的第一移动终端识别码43，操作指令5包括开锁指令51和驱动指令52；移动终端12获取门锁控制器14上的第一门锁识别码41并向上位机11发送第一移动终端识别码43和第一门锁识别码41以请求获得开锁指令51；移动终端12获取驱动电机212上的第一驱动电机识别码42并向上位机11发送第一移动终端识别码43和第一驱动电机识别码42以请求获得驱动指令52；唯一识别门锁4的第一门锁识别码41和唯一识别驱动电机212的第一驱动电机识别码42均可以由多个识别信息组成，具体可根据不同的需求进行增删，同时第一门锁识别码41和第一驱动电机识别码42能在传输过程中起到结点标示的作用，使得上位机11和移动终端12的交互信息能够准确地对应到相应的实体数控车床门锁4和驱动电机212上，形成唯一的关联关系，且该关联关系的具体组成可编辑、可拓展；同时该设计将移动终端12向上位机11发送的请求信息分割为两个部分，即所请求的移动终端12部分和所请求的门锁4或者驱动电机212部分，从而保证上位机11接收到该请求时能唯一确定生成操作指令5的传输路径。

[0028] 作为改进的一种具体实施方式，开锁指令51包括第二移动终端识别码511、第二门锁识别码512和开锁时间控制模块513，驱动指令52包括第三移动终端识别码514、第二驱动电机识别码515和驱动时间控制模块516；当第一移动终端识别码43和第一门锁识别码41分别与第二移动终端识别码511、第二门锁识别码512相匹配且上位机11收到请求的时间在开锁时间控制模块513所预设的时效内，上位机11向移动终端12发送相应的开锁指令51；当第一移动终端识别码43和第一门锁识别码41分别与第三移动终端识别码514、第二驱动电机识别码515相匹配且上位机11收到请求的时间在驱动时间控制模块513所预设的时效内，上位机11向移动终端12发送相应的驱动指令52；第一移动终端识别码43和第一门锁识别码41标识了请求开锁的门锁4的信息传输路径，第二移动终端识别码511、第二门锁识别码512为上位机11预设的允许相应的移动终端12和门锁控制器14开锁的预设信息，当第一移动终端识别码43和第一门锁识别码41分别与第二移动终端识别码511、第二门锁识别码512相匹配即表示所请求的开锁路径被允许，此时，开锁指令51中开锁时间控制模块513比对预设的允许操作时间与收到开锁请求的时间，即只有开锁请求的时间在预设的操作时间段之内，由预设的移动终端12发送预设的门锁4的开锁信息才会得到匹配；同理，驱动指令52中驱动时间控制模块516比对预设的允许操作时间与收到开锁请求的时间，即只有驱动请求的时间在预设的操作时间段之内，由预设的移动终端12发送预设的驱动电机212的驱动信息才会得到匹配；而在移动终端12请求开锁或者驱动电机运转的信息发送到上位机11进入匹配验证阶段才进行时间确认的设计使得信息传输过程所携带的信息量减少，不会出现冗余的信息内容传输，有利于系统工作效率的提高。