專利名稱：木工圓鋸片橫向跳動、振動與噪聲綜合檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種用來測量與分析木工圓鋸片的橫向跳動、振動與噪聲情況的木工圓鋸片橫向跳動、振動與噪聲綜合檢測裝置。屬于檢測測量技術領域。
背景技術：
木工刀具是影響木材與木質復合材料切削性能的主要因素之一，而木工圓鋸片的橫向跳動值、噪聲值和旋轉主軸的振動值亦是評判鋸片切削性能優(yōu)劣的主要質量檢測指標。然而，目前在生產中，鑒于圓鋸片廠家可操作性差等諸多原因，未能采用“結構與機器動力學特性技術”測試法在一臺特制的綜合檢測儀上進行批量檢測與分析木工圓鋸片的橫向跳動、振動與噪聲情況。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于針對上述存在的缺陷，提出一種用來測量與分析木工圓鋸片的橫向跳動、振動與噪聲情況的木工圓鋸片橫向跳動、振動與噪聲綜合檢測裝置。在一臺特制的綜合檢測裝置上進行批量檢測與分析木工圓鋸片的橫向跳動、主軸及機床振動與噪聲情況。
本實用新型的技術解決方案其結構包括鋸軸旋轉機構、傳感器、傳感器調節(jié)部件、動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)、打印機、檢測臺、檢測臺可移動式固定腳，用來測量與分析木工圓鋸片的橫向跳動、振動與噪聲情況的檢測裝置。其中鋸軸旋轉機構、傳感器調節(jié)部件安裝在檢測臺上，傳感器接在傳感器調節(jié)部件的接口上，動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)、打印機設置在檢測臺上，傳感器的信號輸出端接在動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)4中的信號調理箱的輸入信號接口上。
本實用新型的主要優(yōu)點1、能同時檢測與分析圓鋸片橫向跳動、機床噪聲和旋轉主軸振動情況，以滿足和提高木材和人造板行業(yè)的切削加工性能的客觀要求。
2、采用結構與機器動力學現(xiàn)代測試技術法，其檢測精度高、可靠性好和操作快捷；3、設計鋸軸旋轉機構，尤其包括由同步帶和變頻電機在內的變頻調速系統(tǒng)，可根據(jù)不同的變頻速度進行實際測量，利于鋸片優(yōu)化設計等；4、設計的傳感器調節(jié)裝置中采用了滑動軸承機構、絲桿螺母機構等，可實現(xiàn)傳感器在三個垂直方向的移動與固定，操作便利，穩(wěn)定可靠。
5、可靈活利用含有固定腳的可移動式檢測臺將檢測臺定置在所需的檢測地點。


附圖1是本實用新型的結構原理框圖。
附圖2是本實用新型的主視結構示意圖附圖3是鋸軸旋轉機構結構示意圖附圖4是數(shù)據(jù)采集及處理軟件測跳動、測振工作原理框圖附圖5是信號與分析系統(tǒng)軟件測跳動、測振工作原理框圖附圖6是旋轉機械振動監(jiān)視及診斷軟件測振工作原理框圖附圖7是噪聲測量與分析軟件測噪聲工作原理框圖圖中的1是鋸軸旋轉機構、2是傳感器、3是傳感器調節(jié)部件、4是動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)、5是打印機、6是可移動式檢測臺、7是可移動式固定腳、8是支撐架、9是透蓋、10是鋸軸皮帶盤、11是鋸軸、12是軸承、13是箱體、14是木工圓鋸片、15是發(fā)蘭盤、16是緊固螺母。
具體實施方式
對照附圖1，其結構包括鋸軸旋轉機構1、傳感器2、傳感器調節(jié)部件3、動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)4、打印機5、檢測臺6，以及檢測臺可移動式固定腳7，用來測量與分析木工圓鋸片的橫向跳動、振動與噪聲情況的檢測裝置。其中鋸軸旋轉機構1、傳感器調節(jié)部件3安裝在檢測臺6上，傳感器2接在傳感器調節(jié)部件3的接口上，動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)4、打印機5設置在檢測臺6上，傳感器2的信號輸出端接在動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)4中的信號調理箱的輸入信號接口。
對照附圖3，所述的鋸軸旋轉機構包括鋸軸11；變頻調速裝置、軸承座部件、夾盤裝置；其中，變頻調速裝置還包括變頻調速機以及連接在變頻調速機上的皮帶和鋸軸皮帶盤10，軸承座部件、夾盤裝置、鋸軸皮帶盤10是安裝在鋸軸11上，變頻調速機上的皮帶連接電機皮帶盤和鋸軸皮帶盤10。
所述的傳感器2可以選用渦流傳感器或傳聲器或光電轉速傳感器。傳感器調節(jié)部件3中的滑動導軌機構與絲桿螺母機構通過螺栓相接。所述的動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)4由信號調理、信號采集、信號處理分析三部分組成，其中的信號調理部分有抗混濾波器和信號放大器，抗混濾波器將安裝在鋸軸旋轉機構1上的木工圓鋸片8所產生的信號進行濾波，然后經(jīng)信號放大器放大后的信號進入信號采集部分，信號采集部分有計算機接口、數(shù)字信號器處理DSP芯片、A/D轉換器，采集到的模擬信號經(jīng)計算機接口進入數(shù)字信號器處理DSP芯片，進行數(shù)字信號處理，然后經(jīng)A/D轉換器轉換成數(shù)字信號通過信號處理分析部分中的CPU處理機的信號輸入端進入信號處理分析部分中的CPU處理機，由CPU處理機及其系統(tǒng)控制軟件實行處理分析。
木工圓鋸片橫向跳動的檢測過程首先，可靈活利用含有固定腳7的可移動式檢測臺將檢測臺定置在所需的檢測地點，再用緊固螺母16將木工圓鋸片14固定在鋸軸旋轉機構中的發(fā)蘭盤15上。在測量橫向跳動或噪聲時，按規(guī)定分別通過水平向的滑動導軌機構、垂直向的絲桿螺母等機構用帶柄手輪調正固定在傳感器調節(jié)部件3上的渦流傳感器2或傳聲器的測試位置(測量圓鋸片鋸軸旋轉振動時，則將兩只互成90°的速度或加速度傳感器用磁鐵吸在軸承座上)，其傳感器的接受端與動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)4相連，動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)4再與打印機5連接；其次，在動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)4中分別設置所需檢測的鋸片橫向跳動或鋸軸振動與噪聲項目的系列參數(shù)、示波；再次，開啟電源，通過變頻調速電機經(jīng)同步帶帶動由鋸軸11上的木工圓鋸片14，當圓鋸片11旋轉時，通過傳感器2對發(fā)生在圓鋸片或鋸軸上的力響應信號進行采集，經(jīng)過信號調理箱(信號濾波器、信號放大器等)、信號采集箱(FFT、A/D轉換等)過程，采集到由傳感器2的前置器解調后的鋸片橫向跳動的低頻信號，再由動態(tài)信號處理與分析系統(tǒng)根據(jù)其時域波形譜中的“峰峰值”實測圓鋸片鋸身橫向跳動值，及其相應的圖譜；最后，通過計算機存儲或打印機5打印出數(shù)據(jù)和圖譜資料。其檢測過程與結果分析為1、安裝圓鋸片，定置傳感器。將圓鋸片安裝在鋸軸上，并通過絲桿螺母和燕尾槽滑塊機構組成的傳感器移動裝置安裝、調節(jié)傳感器，最終將二只互成180°的非接觸式電渦流傳感器(校正因子8mv/μm、內置變壓器和前置器)定置在距圓鋸片鋸身一側≤1mm處；2、動態(tài)信號的采集前參數(shù)等程序設置。通過信號調理箱、數(shù)據(jù)采集箱及相匹配的動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)在計算機上完成參數(shù)設置、示波等程序工作；3、采集和處理橫向跳動信號。啟動變頻調速電機，使鋸軸帶動圓鋸片旋轉30s后，采集到由電渦流傳感器前置器解調后的鋸片橫向跳動的低頻信號，并根據(jù)其時域波形譜中的“峰峰值”測出圓鋸片的橫向跳動電壓值(mv)，換算成鋸片的跳動值(um)，實測數(shù)據(jù)存儲或打印皆可。振動、噪聲的檢測過程采用速度傳感器、加速度傳感器定置在旋轉主軸的軸承座上可實測其振動情況。其中，在用加速度計拾振的幅頻曲線中，測定鋸軸在基頻時出現(xiàn)最大振動峰值，并進行相關分析。采用傳聲器按標準可測量機床的噪聲情況，見附圖4、附圖5、附圖6和附圖7。
權利要求1.木工圓鋸片橫向跳動、振動與噪聲綜合檢測裝置，其特征是包括鋸軸旋轉機構、傳感器、傳感器調節(jié)部件、動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)、打印機、檢測臺，以及檢測臺可移動式固定腳，其中鋸軸旋轉機構、傳感器調節(jié)部件安裝在檢測臺上，傳感器接在傳感器調節(jié)部件的接口上，動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)、打印機設置在檢測臺上，傳感器的信號輸出端接在動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)中的信號調理箱的輸入信號接口上。
2.根據(jù)權利要求1所述的木工圓鋸片橫向跳動、振動與噪聲綜合檢測裝置，其特征是所述的鋸軸旋轉機構包括鋸軸、變頻調速裝置、軸承座部件、夾盤裝置，其中，變頻調速裝置還包括變頻調速機以及連接在變頻調速機上的皮帶和鋸軸皮帶盤，軸承座部件、夾盤裝置、鋸軸皮帶盤安裝在鋸軸上，變頻調速機上的皮帶連接電機皮帶盤和鋸軸皮帶盤。
3.根據(jù)權利要求1所述的木工圓鋸片橫向跳動、振動與噪聲綜合檢測裝置，其特征是所述的傳感器可以選用渦流傳感器或傳聲器或光電轉速傳感器。
4.根據(jù)權利要求1所述的木工圓鋸片橫向跳動、振動與噪聲綜合檢測裝置，其特征是傳感器調節(jié)部件中的滑動導軌機構與絲桿螺母機構通過螺栓相接。
5.根據(jù)權利要求1所述的木工圓鋸片橫向跳動、振動與噪聲綜合檢測裝置，其特征是所述的動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)由信號調理、信號采集、信號處理分析三部分組成，其中的信號調理部分有抗混濾波器和信號放大器，抗混濾波器將安裝在鋸軸旋轉機構上的木工圓鋸片所產生的信號進行濾波，然后經(jīng)信號放大器放大，放大后的信號進入信號采集部分；信號采集部分有計算機接口、數(shù)字信號器處理DSP芯片、A/D轉換器，采集到的模擬信號經(jīng)計算機接口進入數(shù)字信號器處理DSP芯片內，進行數(shù)字信號處理；然后經(jīng)A/D轉換器轉換成數(shù)字信號通過信號處理分析部分中的CPU處理機的信號輸入端進入信號處理分析部分中的CPU處理機。
專利摘要本實用新型是橫向跳動、振動與噪聲情況的木工圓鋸片橫向跳動、振動與噪聲綜合檢測裝置。包括鋸軸旋轉機構、傳感器、傳感器調節(jié)部件、動態(tài)信號采集與分析系統(tǒng)、打印機、檢測臺以及檢測臺可移動式固定腳，優(yōu)點能同時檢測與分析圓鋸片橫向跳動、機床噪聲和旋轉主軸振動情況，以滿足和提高木材和人造板行業(yè)的切削加工性能的客觀要求。檢測精度高、可靠性好和操作快捷；由同步帶和變頻電機在內的變頻調速系統(tǒng)，可根據(jù)不同的變頻速度進行實際測量，利于鋸片的優(yōu)化設計；傳感器調節(jié)裝置中滑動軸承機構、絲桿螺母機構，可實現(xiàn)傳感器在三個垂直方向的移動與固定，操作便利，穩(wěn)定可靠。可靈活利用含有固定腳的可移動式檢測臺將檢測臺定置在所需的檢測地點。
文檔編號B27B33/00GK2936647SQ20062007698
公開日2007年8月22日 申請日期2006年8月28日 優(yōu)先權日2006年8月28日
發(fā)明者王正, 高維杰, 姜陽春 申請人:南京林業(yè)大學