CN101659038A - 磨床自适应控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磨床的控制方法及系统，具体说是一种用来对磨削过程实时监控与调整的方法及系统。包括如下步骤：A.声波信号的采集；B.声波信号的检测处理；C.将声波信号换算为控制信号；D.执行。所述系统，包括声发射信号采集、声发射信号检测、运动控制器、执行装置四部分，声波信号由声发射传感器采集，通过传输线传送至声发射检测装置，经声发射检测装置处理后传送至运动控制器，由运动控制器将声发射处理装置处理后的数字信号转换为进给控制量传送至伺服电机，通过传动装置对磨床进给速度实时控制。本发明的优点是可以优化磨削过程，实时的对磨削进行控制，改善磨削质量，提高工件的加工精度，经检测，本系统的磨削精度可达±2微米。
Description
技术领域
本发明涉及一种磨床的控制方法及系统，具体说是一种用来对磨削过程实时监控与调整的方法及系统。
背景技术
在磨床的加工过程中，传统的进给量控制方式是设定固定的进给速度。这种方式存在2个问题：1.当砂轮的状态发生变化的时候不能及时的反映出来，还是按照固定的参数进行磨削，加工精度受到砂轮尺寸变化的影响，这样磨削出来的工件质量不好；2.当工件的毛坯不一致时，也同样按照固定的参数进行磨削，影响磨削效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明突破传统的固定进给速度的控制方式，彻底从控制方法上面进行技术改进。提供一种对磨削过程实时监控与调整的方法及系统，通过声发射装置检测磨削过程中的声波信号，之后反馈给运动控制器，运动控制器通过声波信号根据设定的工艺及算法实时地计算出进给的数据，再发送至伺服电机，通过传动装置对磨床进给速度实时控制，通过调节装置传送至电主轴以改善磨削工艺过程。
本发明方法步骤如下：
1.一种磨床自适应实时控制方法，包括如下步骤：
A.声波信号的采集：检测磨削过程中的声波信号，传送至声波信号检测装置；
B.声波信号的检测处理：将声波信号进行数字化处理，并传送至运动控制器；
C.将声波信号换算为控制信号：将声波信号转换为控制信号并传送至伺服电机；
D.执行：通过传动装置调节进给速度。
本发明还公开了一种实现上述方法的系统，包括声发射信号采集、声发射信号处理、运动控制器、执行装置四部分，所述声发射信号采集部分包括声发射传感器及传输线；所述声发射信号处理部分包括声发射处理装置；所述执行装置包括伺服电机、传动装置；声波信号由声发射传感器采集，通过传输线传送至声发射处理装置，经声发射处理装置处理后传送至运动控制器，由运动控制器将声发射处理装置处理后的数字信号转换为进给速度信号传送至伺服电机，通过传动装置对磨床进给速度实时控制。
所述声发射传感器设置于电主轴内。
所述声发射传感器及声发射检测装置的型号为德国DITTEL公司的AE6000型及其AE系列产品。
所述运动控制器为三菱Q系列运动控制器Q172H。
所述传动装置为丝杠。
本发明的优点是可以优化磨削过程，实时的对磨削进行控制，改善磨削质量，提高工件的加工精度，经检测，本系统的磨削精度可达±2微米。
附图说明
图1是本发明系统的示意图
具体实施方式
由图1所示，本发明的系统包括声发射信号采集、声发射信号处理、运动控制器、执行装置四部分。声发射信号采集部分包括声发射传感器3、传输线5；声发射信号处理部分包括声发射处理装置6；执行装置包括伺服电机8、传动装置9；电主轴4内设置有孔，声发射传感器3设置在电主轴内部孔中靠近砂轮的一端，通过传输线5连接位于外部的声发射检测装置6；声波信号由声发射传感器3采集，通过传输线5传送至声发射处理装置6，经声发射处理装置6将声波信号转换为数字信号后传送至运动控制器7，由运动控制器7转换为进给速度信号传送至伺服电机8，通过传动装置9对磨床实时控制。所述声发射传感器及声发射检测装置的型号可选用德国DITTEL公司生产的AE6000型及其AE系列产品，也可选用其他厂家类似产品。所述运动控制器可选用日本三菱Q系列运动控制器Q172H，也可选用其他厂家类似产品。
所述的传动装置可以是丝杠等。
加工过程中，当砂轮2与工件1接触上之后，声发射传感器3检测到声波信号通过传输线5传递给声发射处理装置6，声发射处理装置6将声波信号转换为数字信号后传给运动控制器7，运动控制器7通过设定的工艺，经过计算转换为进给速度控制信号发送给伺服电机8，伺服电机8带动丝杠9来执行动作。由此，使整个磨削过程趋于一致。从而实现整个磨削过程的自适应控制。
经检测，本系统的磨削精度可达±2微米。
Claims (6)
1.一种磨床自适应实时控制方法，包括如下步骤：
A.声波信号的采集：检测磨削过程中的声波信号，传送至声波信号检测装置；
B.声波信号的检测处理：将声波信号进行数字化处理，并传送至运动控制器；
C.将声波信号换算为控制信号：将声波信号转换为控制信号并传送至伺服电机；
D.执行：通过传动装置调节进给速度。
2.一种实现权利要求1所述方法的系统，其特征在于：包括声发射信号采集、声发射信号处理、运动控制器、执行装置四部分，所述声发射信号采集部分包括声发射传感器及传输线；所述声发射信号处理部分包括声发射处理装置；所述执行装置包括伺服电机、传动装置；声波信号由声发射传感器采集，通过传输线传送至声发射处理装置，经声发射处理装置处理后传送至运动控制器，由运动控制器将声发射处理装置处理后的数字信号转换为进给速度信号传送至伺服电机，通过传动装置对磨床进给速度实时控制。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述声发射传感器设置于电主轴内。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述声发射传感器及声发射检测装置的型号为德国DITTEL公司的AE6000型及其AE系列产品。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述运动控制器为三菱Q系列运动控制器Q172H。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述传动装置为丝杠。
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