TWI483812B

TWI483812B - 內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法

Info

Publication number: TWI483812B
Application number: TW101107283A
Authority: TW
Inventors: yi cheng Zhu
Original assignee: yi cheng Zhu
Priority date: 2012-03-05
Filing date: 2012-03-05
Publication date: 2015-05-11
Also published as: TW201336623A

Description

內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法

本發明提供一種內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法，其是與研磨的機床有關，且特別是具有能防止加工過程發生異常之裝置的運作方法。

一般的內孔研磨機之運作方法如第1圖所示，其運作步驟如一般機具運作方法，首先是啟動該內孔研磨機，啟動後，該內孔研磨機的工件及刀具同時轉動，接著以人工進刀的方式使刀具靠進工件，當刀具接觸工件即開始進行研磨工作，而在研磨的過程中，操作者必須以人工的方式調整進刀量，亦必須憑靠操作者對工件材料或刀具的材質特性之熟稔度，以調整每次的進刀速率，避免刀具或工件因不當的加工而產生刀具斷裂或工件加工不良的情況發生；然而，藉由操作者以人工的方式進行加工過程的監測實為非常沒有效率也沒有固定標準之監測方式，不僅浪費人力資源，也無法完全確實掌控成品之標準，故有改善之必要；有鑑於此，本發明人潛心研究並更深入構思，歷經多次研發試作後，終於發明出一種內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法。

本發明提供一種內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法，其主要目的是解決習知內孔研磨機以人工監測而效率低落及品質無法精確控制之問題。

為達前述目的，本發明提供一種內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法，包含：

(a)啟動：由內孔研磨機的一控制器控制該內孔研磨機啟動；

(b)夾持單元運轉，啟動時控制器控制內孔研磨機的一夾持單元20運轉；

(c)內孔研磨單元運轉，啟動時控制器同時控制內孔研磨機的一內孔研磨單元運轉；

(d)自動偵測電流，加工的同時，內孔研磨機的一電流偵測單元40偵測該內孔研磨單元的一內孔研磨單元驅動馬達運作的電流；

(e)依偵測電流值自動控制位移速度，該控制器依電流偵測單元40偵測結果控制該內孔研磨單元的位移速度；以及

(f)依偵測電流值自動控制運作，該控制器依電流偵測單元40偵測結果控制持續運作與否。

藉由於加工過程中即時監測電流，並依據即時監測之電流控制持續運作與否，能即時且確實防止加工異常狀況發生；同時，由於所偵測電流是來自於內孔研磨單元驅動馬達，因此所偵測電流能相對反應加工狀態，換言之，偵測電流的結果便能即時反應加工狀態，而達到精準控制產品良率及精度之目的。

為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如后：本發明提供一種內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法係於一內孔研磨機運作，而該內孔研磨機如第2、3圖所示，該內孔研磨機包含：基座10；一夾持單元20，設置於該基座10上，且該夾持單元20由一夾持單元驅動馬達21驅動一夾頭22旋轉，該夾頭22供以夾持工件X；一內孔研磨單元30，設置於該基座10上並可相對該夾持單元20位移，且該內孔研磨單元30由一內孔研磨單元驅動馬達31驅動一內孔研磨砂輪頭32旋轉；一電流偵測單元40，電性連接該內孔研磨單元30的內孔研磨單元驅動馬達31，該電流偵測單元40可偵測該內孔研磨單元驅動馬達31的電流量，且該電流偵測單元40具有一由電流驅動偏轉之指針41，以及可供以調整改變位置之第一指示件42及第二指示件43，且該第一指示件42及該第二指示件43分別由一第一調控鈕44以及一第二調控鈕45調整改變位置，該電流偵測單元40上更具有一第一指示燈46及一第二指示燈47；該電流偵測單元40供操作者由該第一調控鈕44及該第二調控鈕45設定一負荷工作電流值A1以及一臨界電流值A2，該負荷工作電流值A1即該第一指示件42所指數值位置，而該臨界電流值A2即為該第二指示件43所指數值位置；且該負荷工作電流值A1為該內孔研磨單元驅動馬達31於驅動內孔研磨砂輪頭32研磨工件且有進給量時的電流值，申言之，該內孔研磨單元驅動馬達31啟動，而該內孔研磨砂輪頭32尚未接觸工件而尚未有進給量，也就是尚未承受負載時，該電流偵測單元40偵測該內孔研磨單元驅動馬達31的運轉最低電流值，亦即，當該內孔研磨單元驅動馬達31運轉而尚未承受負載時，該電流偵測單元40偵測到之電流值會位於零至該第一指示件42之間；而當該內孔研磨砂輪頭32之進給量過大時，並超出該內孔研磨砂輪頭32可承受的進給量時，該內孔研磨砂輪頭32承受加工阻力，並同時使驅動其運轉之內孔研磨單元驅動馬達31之運轉電流值提高，則該內孔研磨單元驅動馬達31之運轉電流值便會提高至臨界電流值A2；當電流驅動指針41偏轉，且指針41偏轉至該第一指示件42位置或第一指示件42及第二指示件43之間的位置時，該第一指示燈46發亮警示，代表目前該內孔研磨單元驅動馬達31的工作狀況正常，而當電流驅動指針41偏轉，且指針41偏轉至該第二指示件43位置或超過第二指示件43位置時，則代表目前該內孔研磨單元驅動馬達31工作異常；而本實施例之該電流偵測單元40為電流表；以及一控制器50，與該夾持單元20、內孔研磨單元30以及該電流偵測單元40電性連接，該控制器50控制該夾持單元20及該內孔研磨單元30的位移及運轉，且該控制器50接收該電流偵測單元40的指針41之偏轉位置以控制該夾持單元20及該內孔研磨單元30，該指針41之偏轉位置代表所偵測之電流數值。

以上為該內孔研磨機的主要系統架構，而本發明內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法則包含下列步驟：

(a)啟動：由控制器50控制該內孔研磨機啟動；

(b)夾持單元運轉，啟動時控制器50控制夾持單元20運轉；

(c)內孔研磨單元運轉，啟動時控制器50同時控制內孔研磨單元30運轉；

(d)自動偵測電流，加工的同時，該電流偵測單元40偵測該內孔研磨單元驅動馬達31運作的電流；

(e)依偵測電流值自動控制位移速度，該控制器50依電流偵測單元40偵測結果控制該內孔研磨單元30的位移速度，且控制方式又包含：

(e1)控制內孔研磨單元高速位移：當該電流偵測單元40偵測之電流值位於零至該第一指示件42之間時，代表該內孔研磨單元30尚未接觸工件，處於零負荷狀態，則該控制器50控制該內孔研磨單元30高速位移，控制內孔研磨單元30高速位移靠近夾持單元20；

(e2)控制內孔研磨單元減速：而當該電流偵測單元40偵測之電流值到達該第一指示件42的位置時，代表該內孔研磨單元30已接觸工件並承受負荷，且為開始加工的狀態，則該控制器50控制減低該內孔研磨單元30的位移速度，降低該內孔研磨單元30的位移速度為加工進刀的速度；

(f)依偵測電流值自動控制運作，該控制器50依電流偵測單元40偵測結果控制持續運作與否；且控制方式又包含：

(f1)控制持續運作：當該電流偵測單元40偵測出的電流值位於該負荷工作電流值A1及臨界電流值A2之間，亦即，電流驅動指針41偏轉至第一指示件42或第一指示件42與第二指示件43之間的位置，該第一指示燈46發亮，且控制器50判斷該內孔研磨機正常運作，則該內孔研磨機繼續運作；

(f2)控制停止運作：而當該電流偵測單元40偵測出的電流值大於該臨界電流值A2時，亦即，電流驅動該指針41偏轉至第二指示件43的位置或超過第二指示件43的位置，該第二指示燈47發亮，且控制器50判斷該內孔研磨機運作異常，且該控制器50控制該夾持單元20及該內孔研磨單元30停止運轉，並控制該內孔研磨單元30原點復歸，回復至未運轉的初始位置。

由上述說明可知，本發明於內孔研磨機運轉的同時進行電流的偵測，並能在零負荷無加工的狀態高速位移，減少無效加工時程的耗損，大福提昇加工速率；且配合控制器50依據偵測的結果自動控制內孔研磨機的運轉與否，使整個研磨加工過程受到控制器50的控制，除了能精準的控制，提高產品良率及精度之外；又能依據電流偵測單元40的偵測結果作最即時的控制，能夠完全避免突發狀況的發生，提昇加工的安全性；同時，由於該內孔研磨機藉由控制器50的精準控制，因此夾持單元20及內孔研磨單元30尚未接觸的加工前期，能控制內孔研磨單元30加速位移，藉此縮短非加工過程所需耗費的時間，能確實提昇加工效率。

《本發明》

10．．．基座

20．．．夾持單元

21．．．夾持單元驅動馬達

22．．．夾頭

30．．．內孔研磨單元

31．．．內孔研磨單元驅動馬達

32．．．內孔研磨砂輪頭

40．．．電流偵測單元

41．．．指針

42．．．第一指示件

43．．．第二指示件

44．．．第一調控鈕

45．．．第二調控鈕

46．．．第一指示燈

47．．．第二指示燈

50．．．控制器

X．．．工件

A1．．．負荷工作電流值

A2．．．臨界電流值

a．．．啟動

b．．．夾持單元運轉

c．．．內孔研磨單元運轉

d．．．自動偵測電流

e．．．依偵測電流值自動控制位移速度

e1．．．控制內孔研磨單元高速位移

e2．．．控制內孔研磨單元減速

f．．．依偵測電流值自動控制運作

f1．．．控制持續運作

f2．．．控制停止運作

第1圖　為習知內孔研磨機的運作方法。

第2圖　為本發明內孔研磨機的系統架構方塊圖。

第3圖　為本發明內孔研磨機的結構示意圖。

第4圖　為本發明內孔研磨機中的電流偵測單元示意圖。

第5圖　為本發明內孔研磨機中的電流偵測單元之動作示意圖。

第6圖　為本發明內孔研磨機中的電流偵測單元之另一動作示意圖。

第7圖　為本發明內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法之步驟流程圖。

10．．．基座

20．．．夾持單元

30．．．內孔研磨單元

40．．．電流偵測單元

50．．．控制器

Claims

一種內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法，包含：(a)啟動：由內孔研磨機的一控制器控制該內孔研磨機啟動；(b)夾持單元運轉，啟動時控制器控制內孔研磨機的一夾持單元運轉；(c)內孔研磨單元運轉，啟動時控制器同時控制內孔研磨機的一內孔研磨單元運轉；(d)自動偵測電流，加工的同時，內孔研磨機的一電流偵測單元偵測該內孔研磨單元的一內孔研磨單元驅動馬達運作的電流；該電流偵測單元可供操作者設定一負荷工作電流值以及一臨界電流值，其中，該負荷工作電流值為該內孔研磨單元驅動馬達於驅動一內孔研磨砂輪頭研磨工件且處於可承受進給量研磨工件時之電流值；而當該內孔研磨砂輪頭之進給量增加並超出該內孔研磨砂輪頭可承受的進給量時，該內孔研磨砂輪頭承受加工阻力，並同時使驅動其運轉之內孔研磨單元驅動馬達之運轉電流值提高，則該內孔研磨單元驅動馬達之運轉電流值便會提高至臨界電流值；(e)依偵測電流值自動控制位移速度，該控制器依電流偵測單元偵測結果控制該內孔研磨單元的位移速度；以及(f)依偵測電流值自動控制運作，該控制器依電流偵測單元偵測結果控制持續運作與否；且步驟(f)之控制方法包含(f1) 控制持續運作及(f2)控制停止運作，其中，(f1)控制持續運作是當該電流偵測單元偵測出的電流值位於該負荷工作電流值及臨界電流值之間，則控制器判斷該內孔研磨機正常運作，則該內孔研磨機繼續運作；而(f2)控制停止運作則是當該電流偵測單元偵測出的電流值大於該臨界電流值時，則控制器判斷該內孔研磨機運作異常，且該控制器控制該夾持單元及該內孔研磨單元停止運轉，並控制該內孔研磨單元原點復歸，回復至未運轉的初始位置。
如申請專利範圍第1項所述的內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法，其中，該電流偵測單元具有一由電流驅動偏轉之指針，該控制器以指針的偏轉位置為基準控制持續運作與否。
如申請專利範圍第1項所述的內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法，其中，該電流偵測單元上更設置可供以調整改變位置之第一指示件及第二指示件，且該第一指示件及該第二指示件分別由一第一調控鈕以及一第二調控鈕調整改變位置，該電流偵測單元上更具有一第一指示燈及一第二指示燈，該第一指示件指向該電流偵測單元上的負荷工作電流值數值之處，而該第二指示件則指向該該電流偵測單元上的臨界電流值數值之處，該指針偏轉至第一指示件或第一指示件與第二指示件之間的位置，該第一指示燈發亮；而該指針偏轉至第二指示件的位置或超過第二指示件的位置，該第二指示燈發亮。
如申請專利範圍第3項所述的內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法，其中，步驟(e)之控制方法包含：(e1)控制內孔研磨單元高速位移：當該電流偵測單元偵測之電流值位於零至該第一指示件之間時，代表該內孔研磨單元尚未接觸工件，處於零負荷狀態，則該控制器控制該內孔研磨單元30高速位移，控制內孔研磨單元高速位移靠近夾持單元；(e2)控制內孔研磨單元減速：而當該電流偵測單元偵測之電流值到達該第一指示件的位置時，代表該內孔研磨單元已接觸工件並承受負荷，且為開始加工的狀態，則該控制器控制減低該內孔研磨單元的位移速度，降低該內孔研磨單元的位移速度為加工進刀的速度。
如申請專利範圍第1項所述的內孔研磨機的運作及電流式防損壞偵測方法，其中，該電流偵測單元為電流表。