试述接近开关在机床改造中的应用滕飞摘要：随着工业化的发展，旧机床的数控化改造始终是一个难以解决的问题，机床的陈旧不仅会降低企业生产的效率，造成过多的生产成本浪费，还会对企业未来的发展造成严重阻碍。接近开关是一种理想型的电子开关量化传感器，虽然在使用中会存在着一定的局限性。但是，只需对其进行适当的改进与优化，就可以顺利的将其应用与机床改造当中，实现旧机床的数控化改造。因此，本文采用实验测试的方法研究了接近开关在机床改造中的应用。关键词：接近开关；机床改造；应用DOI：10.16640/jki.37-1222/t.2016.24.028近年来，国内企业的旧机床故障较多，一旦将旧机床淘汰，购置新机床的费用便会超出企业财务预算的范围，对企业造成经济压力，不利于资金的正常运转。因此，许多企业致力于研究旧机床的数控化改造技术，使旧机床可以重新发挥作用，不仅节约了企业采购新设备的成本，还促进了旧机床的废物利用。1系统结构原理接近开关是一种新型的电子开关量化传感器，具有体积小、响应速度快、频率高、抗干扰能力强等特点，对工作环境要求较低，可以在各种恶劣的环境下进行工作，尤其是在机床改造的中作用十分明显。接近开关在使用过程中不会增加各被感应元件的力矩，也不会与其他元件产生摩擦。本次机床改造实验的对象是一台进口的大型加工中心，该设备在主轴位置上的反馈原件已经彻底损坏，若要安装主轴编码器，在空间上略微拥挤。因此，无法实现刀库的自动换刀，如果不对该设备进行更换，就必须使用数控化的改造技术，对旧设备进行改造，使其可以重新发挥作用。由于本次实验的目的在于研究接近开关在机床改造中的应用，因此，采用在主轴上安装一个接近开关的方法，间接实现了主轴的精确定位，达到刀库自动换刀的目的。如图1所示：此图1就是接近开关在机床改造中应用的原理图，电动机通过自身的运动拖动主轴产生运动，接近开关则安装早主轴的另一端，主轴的每次旋转都会使进阶开关输出一次信号，系统可以根据接近开关输出的信号，来决定刀库换刀的位置。2接近开关输出信号改进虽然，接近开关在使用的过程中优势较为明显，是一种理想的电子开关量传感器。但是，接近开关在数控机床改造的应用中，还是存在着明显的不足。例如：开关相应的频率、定位精度等方面。因此，必须要对接近开关的信号输出系统进行技术改进，使其工作电压、响应频率以及信号的稳定性方面都可以满足实际工作的要求。接近开关在信号传输系统改进后的特征如下：首先，接近开关要采用三线制，其中两根电线接DV24V的电源，第三根电线接伺服驱动单元，用来输出信号。接近开关在工作的过程中，工作电流不能大于50Ma。其次，接近开关信号感应的距离在2～3mm之间，感应面的直径和宽度不能超过12mm。接近开关的信号输出系统，可以以NPN或者是PNP两种型号的信号进行输出，参数可以灵活的进行选择。最后，在调试接近开关信号传输的稳定性时，由于接近开关输出信号链接了伺服驱动单元，因此，减少了其对伺服驱动单元的干扰，进一步对接近开船的传输信号进行了滤波和调理，确保信号输出的稳定性。3接近开关改进信号实验（1）实验方法。本次实验的目的在于研究接近开关改进信号的方法，实验使用了虚拟仪器软件平台和配套的数据采集板卡、信号调理设备等实验器材，以实现对改进信号的测试。实验中，以一个电动机带动一个普通的光电编码器，而接近开关便是连接在这台普通的光电编码器上，通过编码器的转动，近接开关将编码器转动产生的信号发送给测试平台，与此同时，测试平台也会受到编码器传来的信号，通过这个虚拟仪器软件平台，记录它们在不同的速度、旋转方向下的信号特征，并将其进行比较。如图2所示。从图2中我们可以看出，PA、PB、PZ是编码器传出的信号，而IO则是改进后的接近开关传出的信号，将它们同时输入上位机测试系统进行测试实验，系统分别将PA、PB的数值以及PZ、IO的信号上升沿与下降沿间的数值进行了记录，用来确定改进后的接近开关，在信号输出方面的一致性与稳定性。（2）测试结果。此次测试实验，分别按照顺时针以及逆时针的两个方向，以四种不同的速度进行了测试。并记录下编码器输出...