[實用新型]主軸檢測系統

有效

• 申請號: 201720698701.6
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN206930436U
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 戴毅
• 申請（專利權）人: 戴毅
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型是涉及一種主軸檢測系統，尤指一種可集中設定檢測標準、顯示檢測結果，并持續追蹤主軸加減速過程中出現振動/偏擺變化的裝置。

背景技術

主軸(Spindle)已廣泛地運用在精密機械與電子產業(例如印刷電路板鉆孔機、晶圓切割機等)，傳統的主軸是采用滾珠軸承，近來已逐漸為低摩擦系數、運轉時不易產生高溫且使用壽命長的高速氣浮主軸所取代，而高速氣浮主軸更在印刷電路板的鉆孔作業上扮演著重要的角色，由于印刷電路板的線路密度日益提高，因此對于鉆孔的精密度要求自然相對嚴格，從而對主軸的相關特性必須嚴加控管。根據研究顯示，氣浮主軸的軸承剛性與供氣壓力的高低呈正比，更具體而言，在單位時間內之軸承供氣量增加時，軸承的剛性會隨著轉速及供氣壓力的提高而增加，同時氣浮主軸在供氣壓力或轉速提高時，軸承運轉過程中所產生同步振動的振幅亦隨之增加。另主軸在高速運轉下產生的偏擺(Run-Out)將直接影響鉆頭的壽命與鉆孔的品質。由上述可知，主軸的供氣壓力、轉速、振動及偏擺等物理信號，與其工作品質存在密不可分的關系，因此不論是出廠品管或定期、不定期的維修，都必須針對上述項目進行嚴密的檢測與控管。

以往的主軸檢測作業，其檢測項目大致包括：空氣壓力、空氣流量、水流量(循環水)、電流、偏擺(Run-Out)及振動等；而配合檢測使用的硬件則包含變頻器。

又以往在檢測主軸的空氣壓力、空氣流量、水流量與電流等物理信號時，是將物理信號分開顯示于單獨的表頭上，檢測人員必須去判讀各個表頭上的指針或是液面所顯示的刻度，然而此種將各種檢測項目分別以獨立的表頭顯示，檢測人員必須逐一目測，因此很容易造成讀取上的誤差，且對于各個物理信號是否超出或低于使用上的上下限，無法一目了然。

又以往進行主軸的偏擺(Run-Out)測量時，是使用單機專用的方式，由檢測人員將主軸轉速切分為不同測量點，再進行單點的偏擺測量；換言之，既有偏擺測量只能在一固定的轉速下進行，無法持續性地監控主軸在加減速過程中的偏擺變化。

再者，在主軸的振動測量上，過去是由檢測人員使用單機的手持式振動計測量信號，以讀取單一轉速下的振動數值；同樣的，此種測量方式無法持續性地監控主軸在加減速過程中的振動變化。

另一方面，由于主軸檢測作業必須測量不同轉速時的物理信號，因此必須配合使用變頻器，而在變頻器的選定上，以往是以特定的機型提供特定型號的主軸使用，但以不同機型的變頻器配合測量特定型號的主軸，其作業成本自然相對較高。

由上述可知，既有主軸檢測方式存在顯著的作業效率測量正確性與成本問題，有待進一步檢討并謀求可行的解決方案。

實用新型內容

本實用新型主要目的在提供一種主軸檢測系統，其在硬件上整合多個數位感測器進行全面的監控，以解決既有檢測技術必須單獨對不同的物理信號進行測量，不僅容易造成判讀上的誤差，更容易流于形式；又本實用新型通過數位信號處理，將不同的物理信號整合顯示在電腦畫面上，不僅可以一目了然，在應用上可配合監控程序設定上下限標準，在測量信號超過標準時，可主動控制主軸停止運轉，并顯示錯誤訊息；除此以外，可持續性監控主軸在加減速過程中的振動、偏擺變化，藉此提高測量作業效率與正確性。

為達成前述目的采取的主要技術手段是令前述主軸檢測系統包括一檢測設備；其中該檢測設備包括：

一控制器，作為信號處理運算中樞；

一變頻器，在前述控制器控制下供應主軸工作電源；

一比流計，設于變頻器對主軸的供電回路上，以取得主軸電流，并送至控制器；

一偏擺測試機，和前述控制器的一輸入端連接，用以檢測主軸的偏擺現象；

一轉速卡，和前述控制器的一輸入端連接，以檢測主軸的實際轉速；

一空氣壓力感測器，以測量主軸的供氣壓力，并將測量所得物理信號送至控制器；

一空氣流量感測器，以測量對主軸的供氣流量，并將測量所得物理信號送至控制器；

一振動信號感測器，和前述控制器連接，以便測量主軸運轉狀態下的振動現象，并將測量所得物理信號送至控制器；

一通訊接口，和前述控制器連接，使控制器通過該通訊接口和一主機連結。

該檢測設備進一步包括：

一循環水流量檢測器，和所述控制器連接，用以測量進出主軸的冷卻用循環水流量；

一溫度檢測器，和所述控制器連接，用以檢測前述循環水的水溫。

其中，該控制器進一步連接一ATC開關、一緊急開關及主軸內的熱敏電阻。