CN106041650B - 无心磨床贯穿磨自动控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无心磨床贯穿磨自动控制装置及方法，解决了现有技术中导轮架进给补偿微调、修正刀的进给都是人工操作，对操作人员的技术和熟练程度依赖较高的缺陷，包括导轮架进给补偿微调装置、砂轮修正值测量反馈装置、导轮修正值测量反馈装置、在线工件自动测量反馈装置、出料分送输送带及自动控制系统；砂轮修正值测量反馈装置和导轮修正值测量反馈装置采用相同结构，均包括修正传动机构、修正测量机构。调整实现自动化，克服受人工技术的限制；完工工件在线自动测量，并通过控制器控制调整，调整迅速，并能降低误操作或不良品混入的现象，确保工件整体质量，同时提升加工效率。

Description

无心磨床贯穿磨自动控制装置及方法

技术领域

本发明涉及轴承套圈加工技术领域，尤其是涉及一种无心磨床贯穿磨自动控制装置和控制方法。

背景技术

轴承套圈（或其他类似外圆加工的金属工件）的外径加工，因为工艺要 求较高、批量较大，所以，普遍采用无心磨床贯穿式磨加工。现有无心磨床包括安装于砂轮轴上的砂轮、安装于导轮轴上的导轮、工件托板、砂轮修正器、导轮修正器以及导轮架进给机构。

磨削加工时，工件连贯置于砂轮、导轮和托板之间并与进料端外接料道上的工件接续。导轮架进给至适磨位置，工件在导轮和砂轮同向旋转的过程中其表面被磨削并向出料端移动，完成贯穿磨削。操作人员通过对已磨削工件的外径测量，相应手动调整导轮架进给补偿量，直至工件加工质量达到工艺要求，开始正常生产。调整过程中所产生的不良品回运返工或报废处理。正常生产过程中，由于砂轮或导轮因磨损而产生外径变小或脱粒不均匀等，所以，必须经常对已加工工件进行及时抽查测量，适时进行磨削补偿，即人工调整导轮架进给补偿量。当磨削加工至一定数量后或抽查测量发现必要时，停止加工，即导轮架跳开，对砂轮或导轮外径表面进行修正。修正时，转动修正手轮使修正刀切入砂轮或导轮表面，修正油缸带动修正器沿砂轮轴向或导轮轴向来回运动，直至砂轮或导轮被修正至设定尺寸后，导轮架跳进，重新进行导轮进给和补偿微调，直至正常生产，循环往复。

但是这种无心磨床贯穿磨加工存在以下缺陷：1、导轮架进给补偿微调、修正刀的进给都是人工操作，对操作人员的技术和熟练程度的依赖度较高。2、导轮架进给补偿微调和修正刀进给修正的各自独立操作和完工工件人工抽检，不仅增加了每次调整的时间，也容易误操作或抽检不及时导致不良品混入，影响整体质量。3、加工过程中操作人员不能脱离机床，需时刻注意进行工件抽检，并随时根据抽检结果进行手动调整，无法提升人员劳动生产率。

发明内容

本发明解决了现有技术中导轮架进给补偿微调、修正刀的进给都是人工操作，对操作人员的技术和熟练程度依赖较高的缺陷，提供一种无心磨床贯穿磨自动控制装置和控制方法，导轮架进给补偿微调和修正刀进给实现自动化，克服受人工技术的限制。

本发明还解决了现有技术中导轮架和修正刀的各自独立操作和人工抽检，不仅增加了每次调整的时间，也容易误操作或抽检不及时导致不良品混入，影响整体质量的缺陷，提供一种无心磨床贯穿磨自动控制装置和控制方法，对工件进行自动抽检，并根据抽检结果自动实现导轮架和修正刀的调整，调整迅速，并能降低误操作或不良品混入的现象，确保工件整体质量。

本发明还解决了现有技术中操作人员需时刻注意进行工件抽检，并随时根据抽检结果进行手动调整，无法提升人员劳动生产率的缺陷，提供一种无心磨床贯穿磨自动控制装置和控制方法，自动对工件进行抽检，根据抽检自动对导轮架进给补偿和修正刀进给修正进行调整，整个过程实现自动化，提升加工效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无心磨床贯穿磨自动控制装置，包括设置于床架上的导轮架进给补偿微调装置、砂轮修正值测量反馈装置、导轮修正值测量反馈装置、设置于完工工件送检输送带上的在线工件自动测量反馈装置、出料分送输送带及自动控制系统；在线工件自动测量反馈装置包括承接无心磨出口工件并送检的送检机构和测量完工工件并反馈给自动控制系统的测量机构；砂轮修正值测量反馈装置和导轮修正值测量反馈装置采用相同结构，均包括修正传动机构、修正测量机构和修正测量量程补充机构。在线工件自动测量反馈装置能实现工件在线自动测量，并能将测量结果反馈给自动控制系统，由自动控制系统判断是否合格，是否需要对砂轮或到导轮进行修正，如果需要修正则发出指令，对砂轮或导轮进行修正，修正的结果同样反馈给自动控制系统，并由自动控制系统确认是否修正到位，修正后的加工工件是否合格，是否需要调整砂轮电机或导轮电机的转速实现修正自动化，克服受人工技术的限制；完工工件在线自动测量，并通过自动控制系统控制调整，调整迅速，并能降低误操作或不良品混入的现象，确保工件整体质量，同时提升加工效率。

作为优选，导轮架进给补偿微调装置包括微调电机、固定于微调电机输出轴上的微调传动齿轮及与微调传动齿轮相啮合的微调齿轮，微调齿轮与导轮架进给的微调轴相连接，微调齿轮直径大于微调传动齿轮直径。

作为优选，修正传动机构包括修正电机、修正传动齿轮和修正齿轮，修正传动齿轮与修正电机轴相连，修正齿轮中心与修正器中的修正螺杆相连，修正螺杆通过与之螺接的修正刀柄调节修正刀的进给和后退，修正刀柄上设有修正测量块，修正传动齿轮和修正齿轮相啮合，修正齿轮直径大于修正传动齿轮直径。

作为优选，修正测量机构采用测量笔，包括测量笔座块和测量笔座块导轨，修正测量笔安装于修正测量笔座块上，修正测量笔测头抵触修正刀柄上的修正测量块，修正测量笔尾端通过导线与测量仪相连，测量仪与自动控制系统相连，修正测量笔座块通过连接块设置于修正测量笔座块导轨上。

作为优选，修正测量机构还连接有修正测量量程补充机构，修正测量量程补充机构包括量程补充电机、滚珠丝杆和丝杆套，量程补充电机与滚珠丝杆相连，丝杆套与修正测量机构的修正测量笔座块连接块相连。

作为优选，滚珠丝杆上还套置有一丝杆套，两丝杆套相对设置，两丝杆套之间设置有消除丝杆与丝杆套配合间隙的除隙弹簧。

作为优选，修正测量机构还包括测量砂轮或导轮直径变化的位移传感器，位移传感器传感头抵触修正测量块，位移传感器尾端导线与控制系统连接。

作为优选，修正传动机构和修正测量机构均设于同一修正值测量底座板上，修正值测量底座板与修正架连接。

作为优选，送检机构采用转动式间隔送检方式，包括设置于无心磨完工出口端的送检输送带、送料盘及通过料盘转轴连接用于驱动送料盘转动的料盘电机，送料盘设于送检输送带一侧上方，周边设有若干个等分的卡料口；送检输送带上设有导引工件进入卡料口的送检斜挡板、夹平斜挡板和送检侧挡板，送料盘设于送检输送带侧边，部分悬设于送检输送带外测量机构上方；测量机构包括测量底座板，测量底座板处于送料盘下方送检输送带外侧，测量底座板上设有测量器，测量器包括定测块和动测块，动测块后端设有工件测量笔，工件测量笔尾端导线与测量仪连接；测量底座板上的测量料道板与送检输送带对接齐平，测量器设于测量料道板上与送料盘测量工位相对应的位置。

作为优选，送检机构和工件测量机构分别通过支座各自独立与床架连接，以降低送检机构对测量的干扰和影响。

作为优选，出料分送输送带设置于送检输送带出口端下方，承接送检输送带输送的工件，并可根据测量结果分送出料。

一种无心磨床贯穿磨自动控制装置的控制方法，包括：

（1）参数设定，包括砂轮和导轮的线速度参数，砂轮修正参数和导轮修正参数修正测量笔有效量程参数，导轮架进给参数，工件合格标准和合格范围参数，以及测量值偏向性纠正微调参数；

（2）比较判断和指令，完工工件测量值与工件合格标准和公差允许范围比较，判断是否合格，指令出料输送带的出料输送方向；完工工件测量值连续偏离标准值与测量值偏向性纠正微调参数比较，判断是否需要导轮架进给微调补偿；砂轮或导轮修正间隔工作时间与砂轮或导轮修正周期时间比较，判断是否需要修正；位移传感器所反馈的砂轮或导轮直径变化量与设定的线速度比较，判断和指令是否需要调整砂轮电机或导轮电机的转速；修正测量笔累计测量量程与修正测量笔有效量程比较，判断和指令是否需要量程补偿；

（3）砂轮或导轮修正后，调节导轮架进给补偿，直至完工工件连续测量值达到标准值。

砂轮或导轮线速度=砂轮或导轮直径×π×转速；砂轮修正参数和导轮修正参数包括砂轮或导轮修正周期，砂轮或导轮的每次修正的标准修正量，砂轮或导轮的修正值测量笔有效量程，砂轮或导轮最大允许修正报警值及停机值；导轮架进给参数包括导轮架跳进或退出的条件及每次跳进和退出的行程，导轮架跳进后，导轮架进给补偿微调电机的进给速度及其变化条件；工件合格标准和公差允许范围参数包括完工工件测量标准值及合格允许公差范围，测量值偏向性纠正微调参数即完工工件测量值在工件合格公差允许范围内但连续同方向偏离合格标准值而需要向标准值纠正的调整值；完工工件测量值无效过滤标准值是指测量过程中受其他因素影响而导致的失真而应当过滤不计的起始值。

作为优选，比较判断时，完工工件连续测量不良数记录与报警数量、停机数量比对，判断是否需要报警或停机，砂轮或导轮修正量与设置参数比对，判断是否修正到位，砂轮或导轮修正的位移传感器数据与砂轮或导轮最大允许修正报警值或停机值比对，判断是否报警或停机。

本发明的有益效果是：在线工件自动测量反馈装置能实现工件在线自动测量，并能将测量结果反馈给自动控制系统，由自动控制系统判断是否合格，是否需要对砂轮或到导轮进行调整，如果需要调整则发出指令，对砂轮或导轮进行修正，修正的结果同样反馈给自动控制系统，并由自动控制系统确认是否调整到位，同时调整后的加工工件是否合格，调整实现自动化，克服受人工技术的限制；完工工件在线自动测量，并通过自动控制系统控制调整，调整迅速，并能降低误操作或不良品混入的现象，确保工件整体质量，同时提升加工效率。

附图说明

图1是本发明的一种总结构示意图。

图2是本发明的一种另一角度总结构示意图。

图3是本发明的一种导轮架进给补偿装置结构示意图。

图4是本发明的一种砂轮（导轮）修正值测量反馈装置结构示意图。

图5是本发明的一种砂轮（导轮）修正值测量反馈装置结构分解示意图。

图6是本发明的一种在线工件自动测量反馈装置结构示意图。

图7是本发明的一种在线工件自动测量反馈装置结构分解示意图。

图中：1、床架，11、砂轮，12、导轮架，13、导轮，14、工件托架，15、导轮架微调轴，16、砂轮修正架，161、修正刀柄，162、修正刀，163、修正螺杆，164、修正测量块，165、修正油缸，17、导轮修正架，2、导轮架进给补偿微调装置，21、微调齿轮，22、微调传动齿轮，23、微调电机，3、砂轮修正值测量反馈装置，31、修正值测量底座板，321、修正电机，322、修正传动齿轮，323、修正齿轮，331、修正测量笔，332、修正测量笔座块，333、修正测量笔座块导轨，341、量程补充电机，342、滚珠丝杆，343、丝杆套，344、除隙弹簧，35、位移传感器，351、位移传感器支座4、导轮修正值测量反馈装置，5、在线工件自动测量反馈装置，511、送检输送带，512、送检斜挡板，513、夹平斜挡板，514、送检侧挡板，515、送料盘，516、卡料口，517、料盘转轴，518、料盘电机，521、工件测量底座板，522、挡料块，523、测量料道板，53、测量器，530、测量器底座板，531、定测块，532、动测块，533、动测滑块，534、动测滑轨，535、动测气缸，536、动测拉杆，537、动测拉块，538、测力杆，539、测力弹簧，54、工件测量笔，540、测量笔架板，6、出料分送输送带，61、分送电机，7、轴承套圈。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种无心磨床贯穿磨自动控制装置（参见图1图2），包括设置于床架1上的导轮架进给补偿微调装置2、砂轮修正值测量反馈装置3、导轮修正值测量反馈装置4和设置于送检输送带511上的在线工件自动测量反馈装置5、出料分送输送带6和自动控制系统。

在线工件自动测置反馈装置5（参见图6图7）包括承接无心磨出口工件并送检的送检机构和测量完工工件并反馈给自动控制系统的测量机构。送检机构包括送检输送带511设于送检输送带511上平面的送检斜挡板512、夹平斜挡板513、送检侧挡板514和送料盘515、料盘转轴517和驱使送料盘转送测量的料盘电机518，料盘电机选用步进电机。送检输送带一端靠近无心磨出口承接无心磨出口工件，送检输送带另一端滚轮与送检电机轴连接，送检电机和送检输送带通过支座与床架连接。送检斜挡板设于送检输送带靠近无心磨出口段，送检侧挡板设于送检斜挡板斜向的送检输送带侧边。送检斜挡板与送检侧挡板之间留有的空隙大于设定送检工件—轴承套圈7—的直径。夹平斜挡板设于送检侧挡板上方，夹平斜挡板底面与送检输送带上表面留有仅允许平放轴承套圈通过的空隙，夹平斜挡板斜向送检输送带中线的出料方向，与送检斜挡板之间留有允许轴承套圈通过的空间。送料盘设于送检侧挡板一侧的送检输送带远离无心磨出口的一端，部分在送检输送带上面，底面贴近送检输送带表面，另一部分在送检输送带外侧，送料盘周边设有若干个等分的卡料口516，卡料口口径略大于轴承套圈直径，卡料口深度满足轴承套圈容纳其中，且使卡料口内挡沿中间开口。送料盘下部卡料口内挡开口至送料盘中心设有内凹圆。送料盘上面中心部分与料盘转轴连接，连接处料盘转轴设有法兰，法兰周边设有若干个通孔，送料盘中心部位设有与料盘转轴法兰通孔相对应的若干螺孔，并通过锁紧螺钉与料盘转轴连接，料盘转轴上端通过连轴器与料盘电机的输出轴连接，料盘转轴中段套设有一定位轴承，定位轴承档和与料盘电机以及送检输送带上的送检斜挡板、夹平斜挡板和送检侧挡板均连接于送检输送带侧挡上。

测量机构设于送检输送带511送料盘515一外侧，包括工件测量底座板521和设于工件测量底座板521上的测量器53、测量料道板523、挡料块522和工件测量笔54及测量仪。测量器包括定测块531、测量器座板530和设于测量器座板上的动测块532、动测滑块533、动测滑轨534、动测气缸535、动测拉杆536、动测拉块537、测力杆538和测力弹簧539，定测块设于测量料道板内侧，测量器座板及其上面的动测块和其他机构设于测量料道板的外侧，与定测块相对且使动测块与定测块之间留有允许轴承套圈7测量定位和通过的空间，动测滑轨设于测量器座板上，滑动方向指向定测块，动测滑块套设于动测滑轨上，动测块与动测滑块连接，动测块指向定测块一边的底面略高于测量料道板上平面，动测块相对定测块一面设有一弧面外凸的顶部。定测块与动测块相对的一边设有与动测块外凸弧面相对应的两颗测量球，球端突出，并与动测块弧面外凸之间留有允许测量工件留置和水平圆周方向通过的空间。动测拉杆和测力杆均设于动测块的后端，工件测量笔通过测量笔架板540与测量器座板连接，工件测量笔架板中设有允许动测拉杆和测力杆穿插其中并能自由活动的通孔，工件测量笔测头与动测块后端抵触，动测拉杆和测力杆分设于工件测量笔两侧，测力弹簧套设于测力杆的工件测量笔架板与动测块之间，动测拉杆在工件测量笔架板外端设有法兰边，动测拉块套设于动测拉杆的法兰边与工件测量笔架板之间，并能自由滑动。动测气缸缸杆与动测拉块连接，动测气缸通过连接块与测量器座板连接。工件测量笔尾端通过导线与测量仪连接，测量仪设于控制电柜中，测量仪输出线与自动控制系统连接。

测量料道板523固接于工件测量底座板521上送料盘515下方，测量料道板上平面与送检输送带511上平面对接相平。测量料道板上动测块二侧设有挡料块522，挡料块靠近送检输送带一边与送检侧挡板514贴近对接，靠近送料盘515一边与送料盘外径对应挡料，测量工位对应于送料盘卡料口516转出送检输送带后的相应位置，定测块531位于送料盘下部内凹处且不妨碍送料盘旋转。

工件测量底座板521通过支座与床架连接。

轴承套圈7经无心磨加工后落入送检输送带511上。送检斜挡板512把落于送检输送带上的轴承套圈驱向送检侧挡板514一侧，并保证有部分沿送检侧挡板前行，夹平斜挡板513保证工件平置，未平置的工件随着夹平斜挡板的斜向回至送检输送带另一边前行出料。沿送检侧挡板一侧前行的工件落入送料盘515卡料口516后被转送至测量工位，同时，送料盘的下一个卡料口相应接纳下一个轴承套圈。待检轴承套圈被转送至测量工位后，轴承套圈的外径分别靠近定测块531的两颗测量球和动测块532的顶部，启动动测气缸535，使与动测气缸缸杆连接的动测拉块537远离动测拉杆536的法兰边，动测拉杆处于自由状态，与此同时，测力杆538上的测力弹簧539伸展，顶推动测块532前行并驱使轴承套圈顶向定测块，直至被定测块的测量球抵住，此时与动测块抵触的工件测量笔54所测得的数据即是轴承套圈的外径，并通过测量仪输出至自动控制系统。测量完成后，启动动测气缸反向，动测拉块将动测滑块拉回至备测状态，测力弹簧被压缩，料盘电机518再次启动，后续卡料口及其内的轴承套圈依次同步移入测量工位，已测量轴承套圈依次向后转移，直至移入送检输送带出料口段并被带出，以此循环，测量料道板523上的挡料块522阻挡卡料口内的轴承套圈在送料盘转动时受离心力作用外移，使轴承套圈始终位于卡料口内直至转送至送检输送带上。

床架上设置有导轮架12，导轮架中设有导轮13和工件托架14，导轮架通过进给机构与床架滑动连接，其中进给补偿微调机构的微调轴15延伸至床架工作面外，导轮架进给补偿微调装置2（参见图3）包括微调齿轮21、微调传动齿轮22和微调电机23。微调齿轮中心与无心磨床伸出机外的导轮架微调轴轴端相连，微调传动齿轮与微调电机的输出轴连接，并与微调齿轮啮合。微调齿轮直径大于微调传动齿轮，微调电机通过连接板与床架连接，微调电机选用步进电机。需要导轮架微调进给补偿时，启动微调电机，使与之连接的微调传动齿轮及与微调传动齿轮啮合的微调齿轮和微调轴转动，微调轴通过无心磨床的微调机构驱使导轮架进给补偿。由于微调电机通过较小的微调传动齿轮带动较大的微调齿轮，从而实现微量的进给补偿。

砂轮修正值测量反馈装置3和导轮修正值测量反馈装置4相同（参见图4图5），分别设于砂轮修正架16和导轮修正架17上，包括修正值测量底座板31、修正传动机构、修正值测量机构、修正值测量量程补充机构、修正测量块164和位移传感器35。所述修正传动机构包括修正电机321、修正传动齿轮322和修正齿轮323，修正传动齿轮与修正电机轴连接，修正齿轮中心与修正架16中的修正螺杆163相连，修正传动齿轮与修正齿轮啮合，修正齿轮直径大于修正传动齿轮直径，修正电机通过电机座板与修正值测量底座板连接。所述修正测量机构包括修正测量笔座块332、修正测量笔座块导轨333、修正测量笔331和测量仪。修正测量笔设于修正测量笔座块上，修正测量笔尾端通过导线与测量仪连接，测量仪输出线与自动控制系统连接，修正测量笔座块套设于修正测量笔座块导轨上，修正测量笔座块导轨通过锁定螺钉与修正测量底座板连接。所述修正测量量程补充机构包括量程补充电机341、滚珠丝杆342和丝杆套343组。量程补充电机通过电机座板与修正值测量底座板连接，量程补充电机轴通过连轴器与滚珠丝杆一端连接，滚珠丝杆的另一端套设有适配轴承，并通过连接板与修正值测量底座板连接，丝杆套组包括套设于同一滚珠丝杆上的二相对设置的丝杆套343，其中一个丝杆套头端与测量笔座块连接，除隙弹簧344设于二丝杆套之间。滚珠丝杆与修正测量笔座块导轨平行。修正刀测量块与修正刀柄161连接，并与修正测量笔的测头抵触，修正值测量底座板上设有位移传感器支座351，位移传感器支座上固定有位移传感器，位移传感器测头抵触修正测量块。修正架上开设有允许修正测量块与修正刀柄连接部分沿修正进给方向移动的长槽孔。修正值测量底座板与修正架连接。

无心磨床磨削时，修正刀位于砂轮11或导轮13端面外侧，需要修正砂轮或导轮时，启动修正电机321，使与之连接的修正传动齿轮322及与修正传动齿轮啮合的修正齿轮和修正螺杆转动，驱使修正架中与修正螺杆163螺接的修正刀柄161进给，连接于修正刀柄的修正刀162向砂轮或导轮的轴心方向切入，修正刀柄上的侧正测量块164压缩修正测量笔331测头和位移传感器35测头，修正测量笔测得进给切入量达到设定值时，自动控制系统指令修正电机停止，然后启动修正油缸165，修正油缸带动修正架16（或17）沿修正导轨来回运动，使修正刀在一直旋转的砂轮或导轮的外径面切削，直至设定要求，修正刀退回砂轮或导轮端面外侧，修正油缸停止动作，完成一个修正过程。当修正测量笔测头被压缩接近有效量程设定极限时，启动量程补充电机，驱使修正测量笔座块前行，直至与修正测量笔测头被压缩的有效量程相等，从而使修正测量笔测头伸展至测量有效量程起点，量程补充电机停止。位移传感器测得的修正值作为砂轮或导轮直径的变化数据反馈给自动控制系统。

砂轮电机和导轮电机均配设有与电机功率相匹配的变频器，变频器输入线与自动控制系统连接，输出线与砂轮电机和导轮电机输入端连接。

出料分送输送带6设于在线工件自动测量反馈装置5的送检输送带511出料端下方，出料分送输送带的中段对应于送检输送带的出料端，并承接工件。出料分送输送带两端分别分送合格工件和不合格工件，出料分送通过分送电机61正反转控制实现，出料分送输送带通过支座与床架连接，或者通过支撑架固定。

一种无心磨床贯穿磨自动控制装置的控制方法，通过自动控制程序实现。自动控制程序包括参数的设定和修改、数据的比较和判断以及动作的指令。

参数的设定和修改包括：

1、砂轮和导轮的线速度及其允许范围参数，即砂轮和导轮的直径与转速的关系，砂轮或导轮的线速度=砂轮或导轮直径×π×转速。

2、砂轮和导轮修正周期，即砂轮和导轮的修正间隔时间。

3、砂轮和导轮的每次修正值。

4、砂轮和导轮的修正测量笔的有效量程。

5、砂轮和导轮的最大允许修正报警值及停机值，即基于位移传感器所反馈的砂轮和导轮直径接近或达到使用极限值。

6、完工工件送检送料盘的料盘电机的每次旋转角度。

7、完工工件测量合格标准值及允许公差范围。

8、完工工件测量值偏向性调整值及其连续件数，即连续若干个测量值出现合格允许公差范围内同方向偏离合格标准值达到需要纠偏的值。

9、完工工件测量值无效过滤值，即因无工件或工件沾污时而致测量值失真而不计数的起始值。

10、导轮架进给补偿微调的进给速度，即基于砂轮或导轮修正量的快速进给和基于完工工件测量值的缓慢进给或停止进给。

11、完工工件测量值偏向性纠正调整时的导轮架进给补偿分步调整的每步进给量。

12、出料分送输送带正反转换的条件及转换延时时间，即基于完工工件测量结果的连续次数及由合格出料转换为不合格出料或者由不合格出料转换为合格出料时需延时时间。

13、完工工件测量值连续不良报警数量和停机数量，即需要报警或停机的测量值连续不合格数量。

数据的比较和判断以及动作的指令包括：

1、完工工件测量值与合格公差允许范围比较，判断是否合格，与测量值无效过滤值比较，判断是否过滤不计。

2、完工工件测量值连续合格或不合格件数与出料分送输送带正反转转换条件比较，判断并指令出料分送输送带正转或反转，与不良报警数量和停机数量比较，判断并指令是否需要报警或停机。

3、完工工件测量值合格公差范围内连续同方向偏离合格标准值与测量值偏向性调整值比较，判断并指令是否启动导轮架纠偏进给微调补偿。

4、砂轮或导轮修正间隔时间与砂轮或导轮修正周期时间比较，判断并指令是否进行砂轮纠正。

5、砂轮或导轮修正量通过修正测量笔测量与砂轮或导轮每次修正值比较，判断并指令修正是否到位和停止退出；通过位移传感器所反馈的砂轮或导轮直径变化量，判断是否需要调整砂轮电机或导轮电机的转速及转速值，以保证符合设定的砂轮或导轮的线速度要求；通过位移传感器所反馈的砂轮或导轮直径累计变化值与砂轮或导轮的最大允许修正报警值和停机值比较，判断并指令是否报警或停机。

6、修正测量笔累计测量测头被压缩的值与修正测量笔的有效量程比较，判断并指令是否需要启动量程补偿直至恢复设定的初始修正测量笔的有效量程。

7、无心磨工作时，指令送检输送带的送检电机、送料盘的料盘电机持续启动，每次料盘电机按设定的每次旋转角度转动后，指令动测气缸相应动作进行测量。

8、出现其他故障时，指令启动报警或停机。

上述自动控制程序编设于可编程控制器（PLC）中，各装置的控制电器、测量仪、传感器、报警器均与可编程控制器（PLC）连接并受控于自动控制程序，可编程控制器通过通讯模块连接触摸屏，显示无心磨床运行受控情况以及对自动控制程序进行设置、修改或功能选择。

以上所述的无心磨床贯穿磨自动控制装置和控制方法实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在本发明权利要求及说明书所记载的技术方案的前提下的其他控制装置及控制方法均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种无心磨床贯穿磨自动控制装置，其特征在于包括设置于床架上的导轮架进给补偿微调装置、砂轮修正值测量反馈装置、导轮修正值测量反馈装置和设置于工件完工送检输送带上的在线工件自动测量反馈装置、出料分送输送带及自动控制系统；在线工件自动测量反馈装置包括承接无心磨出口工件并送检的送检机构和测量完工工件并反馈给自动控制系统的测量机构；砂轮修正值测量反馈装置和导轮修正值测量反馈装置采用相同结构，均包括修正传动机构、修正值测量机构和修正测量量程补充机构；修正测量机构采用修正测量笔，包括修正测量笔座块和测量笔座块导轨，修正测量笔安装于修正测量笔座块上，修正测量笔测头抵触修正测量块，修正测量笔尾端通过导线与测量仪相连，测量仪与自动控制系统相连，修正测量笔座块通过连接块设置于修正测量笔座块导轨上。

2.根据权利要求1所述的无心磨床贯穿磨自动控制装置，其特征在于导轮架进给补偿微调装置包括微调电机、固定于微调电机输出轴上的微调传动齿轮及与微调传动齿轮相啮合的微调齿轮，微调齿轮与导轮架进给的微调轴相连接，微调齿轮直径大于微调传动齿轮直径。

3.根据权利要求1所述的无心磨床贯穿磨自动控制装置，其特征在于修正传动机构包括修正电机、修正传动齿轮和修正齿轮，修正传动齿轮与修正电机轴相连，修正齿轮中心与修正器中的修正螺杆相连，修正螺杆通过与之螺接的修正刀柄调节修正刀的进给和后退，修正刀柄上设有修正测量块，修正传动齿轮和修正齿轮相啮合，修正齿轮直径大于修正传动齿轮直径。

4.根据权利要求1或3所述的无心磨床贯穿磨自动控制装置，其特征在于修正测量机构还连接有修正测量量程补充机构，修正测量量程补充机构包括量程补充电机、滚珠丝杆和丝杆套，量程补充电机与滚珠丝杆相连，丝杆套与修正测量机构的修正测量笔座块相连；滚珠丝杆上还设有另一丝杆套，两丝杆套相对设置，两丝杆套之间设置有消除滚珠丝杆与丝杆套配合间隙的除隙弹簧。

5.根据权利要求1或3所述的无心磨床贯穿磨自动控制装置，其特征在于砂轮和导轮的修正值测量反馈装置还包括测量砂轮或导轮直径变化的位移传感器，位移传感器传感头抵触修正测量块，位移传感器尾端导线与控制系统连接。

6.根据权利要求1或2或3所述的无心磨床贯穿磨自动控制装置，其特征在于送检机构包括输送完工工件的送检输送带和间隔送检的送料盘，送料盘通过料盘转轴连接用于驱动送料盘转动的料盘电机，送料盘设于送检输送带上方，周边设有若干个等分的卡料口；送检输送带上设有导引工件进入卡料口的送检斜挡板、夹平斜挡板和送检侧挡板；送检机构独立通过支座与床架相连，送料盘设于送检输送带侧边，部分悬设于送检输送带外侧测量机构上方；测量机构包括独立与床架连接的测量底座板，测量底座板处于送料盘下方的送检输送带外侧，测量底座板上设有测量器，测量器包括相对设置的定测块和动测块，动测块后端设有工件测量笔，工件测量笔尾端导线与测量仪连接，测量器设于测量料道板上与送料盘测量工位相对应位置，送料盘将工件送经检验后，再将已检工件转送至送检输送带出料端，送检输送带出料端下设有承接工件并能根据检验结果正反转分送的出料分送输送带。

7.一种根据权利要求1至6任一所述的无心磨床贯穿磨自动控制装置的控制方法，其特征在于包括：

（1）参数设定，包括砂轮和导轮的线速度参数，砂轮修正参数和导轮修正参数，修正测量笔有效量程参数，导轮架进给参数，工件合格标准和公差允许范围参数，以及测量值偏向性纠正微调参数；

（2）比较判断和指令，完工工件测量值与工件合格标准和公差允许范围比较，判断是否合格，指令出料输送带的出料输送方向；完工工件测量值连续偏离标准值与测量值偏向性纠正微调参数比较，判断是否需要导轮架进给微调补偿；砂轮或导轮修正间隔工作时间与砂轮或导轮修正周期时间比较，判断是否需要修正；位移传感器所反馈的砂轮或导轮直径变化量与设定的线速度比较，判断和指令是否需要调整砂轮电机或导轮电机的转速；修正测量笔累计测量量程与修正测量笔有效量程比较，判断和指令是否需要量程补偿；

（3）砂轮或导轮修正后，调节导轮架进给补偿，直至完工工件连续测量值达到标准值。

8.根据权利要求7所述的无心磨床贯穿磨自动控制装置的控制方法，其特征在于砂轮或导轮线速度=砂轮或导轮直径×π×转速；砂轮修正参数和导轮修正参数包括砂轮或导轮修正周期，砂轮或导轮的每次修正的标准修正量，砂轮或导轮的修正值测量笔有效量程，砂轮或导轮最大允许修正报警值及停机值；导轮架进给参数包括导轮架跳进或退出的条件及每次跳进和退出的行程，导轮架跳进后，导轮架进给补偿微调电机的进给速度及其变化条件；工件合格标准和公差允许范围参数包括完工工件测量标准值及合格允许公差范围，测量值偏向性纠正微调参数即完工工件测量值在工件合格公差允许范围内但连续同方向偏离合格标准值而需要向标准值纠正的调整值；完工工件测量值无效过滤标准值是指测量过程中受其他因素影响而导致的失真而应当过滤不计的起始值。

9.根据权利要求7所述的无心磨床贯穿磨自动控制装置的控制方法，其特征在于比较判断时，还要比较完工工件连续测量不良数记录与报警数量、停机数量比对，判断是否需要报警或停机，砂轮或导轮修正量与设置参数比对，判断是否修正到位，砂轮或导轮修正的位移传感器数据与砂轮或导轮最大允许修正报警值或停机值比对，判断是否报警或停机。