CN101966680A - 一种磨床数控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磨床数控系统，包括控制单元、控制面板以及供电单元，所述控制面板设置有电源通断控制单元、功能选择/切换单元以及参数交互调节单元，所述参数交互调节单元包括若干个参数调节模块以及用于对参数调节模块的数值进行调节的若干设定模块，参数调节模块分别设有用于对自身参数变化进行显示的显示单元。本发明可以克服传统的简单按键组合进行控制所带来的控制不方便、效率低下的问题，也可以避免产生可编程逻辑控制-触摸屏系统所带来的操作复杂、容易出现错误的问题，另外，本发明的操作面板对所处环境的要求不高，其可以可靠地工作于环境较差的车间中，不易损坏，与触摸屏相比具有更长的使用寿命。

Description

一种磨床数控系统

技术领域

 本发明涉及一种控制系统，特别是一种应用于磨床上的数控系统。

背景技术

磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床，其一般通过高速旋转的砂轮进行磨削加工。

传统的磨床一般都是通过手动的方式进行操作的，其利用简单的按键组合来实现对工台、砂轮、伺服电机等的控制。为了增加效率，使得磨床的功能更加多样化，现时的磨床一般会在手动控制的基础上增加自动控制功能，并配置相应的控制面板便于人们对磨床的工作状态进行集中控制。目前的自动磨床的控制方式一般都是基于可编程逻辑控制系统实现，在控制面板上则采用与可编程逻辑控制系统配合的触摸屏，磨床工作时人们可以通过碰触触摸屏上的图符或者文字实现对主机的操作，这种控制系统虽然具有直观、方便的优点，但其却存在制作成本高、操作复杂的缺点，其操作复杂的缺点使得普通工人必须花费一段较长的时间才能熟悉作业流程。另外，这种触摸屏的控制面板由于所有的操作按键都分布于单一的屏上，因此其存在极大的误操作风险，一旦出现误操作，便会对机床以及所加工的零部件产生损伤甚至破坏。再者，由于触摸屏既充当显示屏，也充当输入装置，其对所处环境的要求极高，最好放置于干净、没有灰尘污染的环境中，但实际应用时磨床所处的一般都是环境质量较差的车间中，因此触摸屏极容易受到损坏，其在使用寿命上受到极大的限制。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种操作简单、人机交互好、使用可靠的磨床数控系统。

本发明为解决其问题所采用的技术方案是：

一种磨床数控系统，包括控制单元、控制面板以及供电单元，所述供电单元的输出端与控制单元及控制面板连接，所述控制单元包括处理模块和设备IO接口，所述处理模块的输出端通过设备IO接口与磨床各设备的控制端相连，所述控制面板设置有电源通断控制单元、功能选择/切换单元以及参数交互调节单元，所述参数交互调节单元包括若干个参数调节模块以及用于对参数调节模块的数值进行调节的若干设定模块，参数调节模块分别设有用于对自身参数变化进行显示的显示单元，所述功能选择/切换单元、设定模块的输出端与处理模块连接，显示单元的输入端与处理模块相连。

作为优选的实施方式，所述设定模块的数量为一个，所述参数调节模块分别设置有调节选定端，调节选定端有效时相应参数调节模块的对应参数可通过设定模块进行设定，设定的参数通过显示单元进行显示。进一步优选的是，同一时间内参数调节模块的调节选定端为有效的数量不多于一个。

优选的是，所述设定模块为电子手轮。

优选的是，所述显示单元为数码管。

优选的是，磨床数控系统还包括设置于磨床上用于坐标测量的光栅尺，光栅尺的输出通过信号转换电路与处理模块连接，所述控制面板上设置有光栅显示单元，光栅显示单元的输入端与处理模块连接。进一步优选的是，所述处理模块包括用于对光栅信号进行计量的第一处理器和用于进行控制的第二处理器，光栅尺的输出通过信号转换电路与第一处理器连接，第一处理器的输出与第二处理器的输入端相连，光栅显示单元的输入端与第二处理器连接。

优选的是，所述功能选择/切换单元设有可显示自身选择状态的状态显示单元，所述状态显示单元的输入端与处理模块连接。

所述控制面板上设置有警报指示灯以及警报代码显示单元，所述警报指示灯以及警报代码显示单元的输入端与处理模块连接。所述警报代码显示单元优选为数码管。

本发明的有益效果是：本发明的操作面板上除了电源通断控制单元、功能选择/切换单元外，还设置有参数交互调节单元，人们通过设定模块可对参数调节模块的对应参数进行调节，并通过其中对应的显示单元了解每个参数的调节情况，这种数控系统既可以克服传统的简单按键组合进行控制所带来的控制不方便、效率低下的问题，具有极佳的人机交互功能，也可以避免产生可编程逻辑控制-触摸屏系统所带来的操作复杂、容易出现错误的问题，另外，本发明的操作面板对所处环境的要求不高，其可以可靠地工作于环境较差的车间中，不易损坏，与触摸屏相比具有更长的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的系统组成框图；

图2为本发明操作面板一种实施例的外观图示。

具体实施方式

参照图1和图2，本发明的一种磨床数控系统，包括控制单元1、控制面板2以及供电单元3，所述供电单元3的输出端与控制单元1及控制面板2连接，所述控制单元1包括处理模块4和设备IO接口5，所述处理模块4的输出端通过设备IO接口5与磨床各设备的控制端相连，所述控制面板2设置有电源通断控制单元6、功能选择/切换单元7以及参数交互调节单元8。

电源通断控制单元6用于启动或者关闭磨床整机，如图2中实施例所示，电源通断控制单元6中的钥匙开关由OFF位置旋转到ON位置时整机上电，反之整机断电，其还包括紧急停止按钮，用于在紧急情况下立刻进行整机断电。功能选择/切换单元7的输出端与处理模块4连接，如图2中实施例所示，此功能选择/切换单元7一般包括电磁吸盘操作部分（8A），工作模式设置、程序启动停止设置、手自动设置、前后采点设置部分（8B），轴操作部分（8C）以及主轴、液压、切削液、吸尘控制部分（8D），当人们操控上述各部分时，处理模块4会接收到相应的输入信号，然后处理模块4会根据所输入的信号通过设备IO接口5磨床上的相应设备输出控制信号，实现对磨床各设备的控制。

为了使得用户能够更好地了解各部分的功能选择/切换单元7的工作状态，功能选择/切换单元7设有可显示自身选择状态的状态显示单元18，所述状态显示单元18的输入端与处理模块4连接。当某个功能选择/切换单元被用户操作时，其相应的状态显示单元18会被点亮，表明该操作处于有效运行当中。当然，这一状态显示单元18对于部分功能选择/切换单元7并非是必须的。图2中的实施例中，手自动设置、前后采点设置、主轴、液压、切削液、吸尘控制部分都设有上述状态显示单元18。

参数交互调节单元8包括若干个参数调节模块9以及用于对参数调节模块9的数值进行调节的若干设定模块10，参数调节模块9分别设有用于对自身参数变化进行显示的显示单元11，设定模块10的输出端与处理模块4连接，显示单元11的输入端与处理模块4相连。参数交互调节单元8所调节的参数一般包括粗模量及其进刀量、精磨量及其进刀量、退刀量、进给、空磨次数等，本发明通过设定模块10对其进行设置，并分别通过所对应的显示单元向用户显示，整个数据交互方式简单明了，操作简单，具有极佳的人机交互效果。

实际应用时，不同的参数调节模块9可以采用不同的设定模块10进行调节，但作为优选的实施方式，所述设定模块10的数量设为一个，参数调节模块9分别设置有调节选定端12，调节选定端12有效时相应参数调节模块9的对应参数可通过设定模块10进行设定，设定的参数通过显示单元11进行显示。在此种设置下，为了避免设定模块10动作时出现多个参数同时改变的情况，进一步优选的是，同一时间内参数调节模块的调节选定端12为有效的数量不多于一个，这使得设定模块10动作时最多只会有一个参数变化，这一设置可以通过对处理模块4进行编程实现，在此不再详细描述。与上述功能设置/切换模块7相似，调节选定端12优选设有相应的状态显示灯，某个调节选定端被选择时状态显示灯会被点亮。

本发明的设定模块10优选采用电子手轮，显示单元11优选采用数码管，其中电子手轮即手持脉冲发生器，手轮转动时，向处理模块4产生相对应的脉冲信号，其具有极高的调节精度。

如图2中的实施例所示，参数调节模块9所调节的参数包括粗模量及其进刀量、精磨量及其进刀量、退刀量、进给、空磨次数等，根据参数调节大小及范围的不同分别设有不同数位的数码管组合，上述参数通过单一的电子手轮进行调节。人们要对某个参数进行调节，只需操作相对应的调节选定端（左上角状态显示灯亮），即可选装电子手轮进行相应数据的加减操作，在进行完参数设定操作后再按下该调节选定端，此时数据便会被保存，当系统断电后再次上电该保存数据会自动调出。

目前市面上现有的磨床都是通过配置现成的光栅系统来进行坐标计量的，坐标显示通过专用的显示器实现，这种配置方式使用时并不方便。为了改善这一问题，本发明优选进一步包括设置于磨床上用于坐标测量的光栅尺13，光栅尺13的输出通过信号转换电路14与处理模块4连接，所述控制面板2上设置有光栅显示单元15，光栅显示单元15的输入端与处理模块4连接。这使得数控系统整合了光栅显示功能，不再需要配置额外的光栅系统，其坐标计量结果直接在操作面板2上显示，达到真正的使用方便、结构一体化的效果。

当整合有光栅显示功能时，单一处理器要完成整个系统的计算工作存在一定困难，为了更好地进行信号的处理，本发明的处理模块4优选包括用于对光栅信号进行计量的第一处理器16和用于进行控制的第二处理器17，光栅尺13的输出通过信号转换电路13与第一处理器16连接，第一处理器16的输出与第二处理器17的输入端相连，光栅显示单元15的输入端与第二处理器17连接。当本发明的处理模块4采用上述方式配置时，设备IO接口5以及操作面板2上的各部分都是与第二处理器17进行数据交换。

另外，为了更好地监控系统的工作状态，控制面板2上优选设置有警报指示灯19以及警报代码显示单元20，所述警报指示灯19以及警报代码显示单元20的输入端与处理模块4连接，所述警报代码显示单元20优选为数码管。当系统出现错误时，警报指示灯19点亮，数码管显示错误代码，用户通过错误代码可以了解系统的出错位置，进而及时进行调整处理。

Claims (10)

1.一种磨床数控系统，包括控制单元（1）、控制面板（2）以及供电单元（3），所述供电单元（3）的输出端与控制单元（1）及控制面板（2）连接，所述控制单元（1）包括处理模块（4）和设备IO接口（5），所述处理模块（4）的输出端通过设备IO接口（5）与磨床各设备的控制端相连，其特征在于所述控制面板（2）设置有电源通断控制单元（6）、功能选择/切换单元（7）以及参数交互调节单元（8），所述参数交互调节单元（8）包括若干个参数调节模块（9）以及用于对参数调节模块（9）的数值进行调节的若干设定模块（10），参数调节模块（9）分别设有用于对自身参数变化进行显示的显示单元（11），所述功能选择/切换单元（7）、设定模块（10）的输出端与处理模块（4）连接，显示单元（11）的输入端与处理模块（4）相连。

2.根据权利要求1所述的一种磨床数控系统，其特征在于所述设定模块（10）的数量为一个，所述参数调节模块（9）分别设置有调节选定端（12），调节选定端（12）有效时相应参数调节模块（9）的对应参数可通过设定模块（10）进行设定，设定的参数通过显示单元（11）进行显示。

3.根据权利要求2所述的一种磨床数控系统，其特征在于同一时间内参数调节模块的调节选定端（12）为有效的数量不多于一个。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种磨床数控系统，其特征在于所述设定模块（10）为电子手轮。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种磨床数控系统，其特征在于所述显示单元（11）为数码管。

6.根据权利要求1所述的一种磨床数控系统，其特征在于还包括设置于磨床上用于坐标测量的光栅尺（13），光栅尺（13）的输出通过信号转换电路（14）与处理模块（4）连接，所述控制面板（2）上设置有光栅显示单元（15），光栅显示单元（15）的输入端与处理模块（4）连接。

7.根据权利要求6所述的一种磨床数控系统，其特征在于所述处理模块（4）包括用于对光栅信号进行计量的第一处理器（16）和用于进行控制的第二处理器（17），光栅尺（13）的输出通过信号转换电路（13）与第一处理器（16）连接，第一处理器（16）的输出与第二处理器（17）的输入端相连，光栅显示单元（15）的输入端与第二处理器（17）连接。

8.根据权利要求1所述的一种磨床数控系统，其特征在于所述功能选择/切换单元（7）设有可显示自身选择状态的状态显示单元（18），所述状态显示单元（18）的输入端与处理模块（4）连接。

9.根据权利要求1所述的一种磨床数控系统，其特征在于所述控制面板（2）上设置有警报指示灯（19）以及警报代码显示单元（20），所述警报指示灯（19）以及警报代码显示单元（20）的输入端与处理模块（4）连接。

10.根据权利要求9所述的一种磨床数控系统，其特征在于所述警报代码显示单元（20）为数码管。

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