CN106863131A - 一种工业平皮带磨头机的控制系统及方法 - Google Patents

一种工业平皮带磨头机的控制系统及方法 Download PDF

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战祥乐
战祥森
李志刚
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    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种工业平皮带磨头机的控制系统及其控制方法，该控制系统包括：磨削参数获取单元，用于获取当前所要磨削的工业平皮带的磨削参数；主控单元，用于接收并处理该磨削参数获取单元的磨削参数，将该磨削参数传送至数字控制定位模块，该主控单元还用于控制该工业平皮带磨头机的主电机工作；数字控制定位模块，根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，实现相应的磨削角度，本发明可实现工业平皮带端口磨削角度的自动调节。

Description

一种工业平皮带磨头机的控制系统及方法
技术领域
本发明涉及一种控制系统及方法，特别是涉及一种工业平皮带磨头机的控制系统及方法。
背景技术
工业平皮带磨头机的作用是将平皮带的两端接口处磨出所需要的角度，然后经过粘合，形成所需的环状。一般来说，工业平皮带由三层组成，如图1所示，包括上下两层的橡胶层以及处于橡胶层之间的尼龙层(片基)。
一般来说，磨削时，应使得上下的橡胶层斜度较大，而且相等，尼龙层的斜度较小，尽可能增加粘合长度，如图2所示，不同厚度的皮带对磨削角度的要求是不同的。
目前，普遍采用十字架式的手动磨头机，利用人工旋转水平轴的丝杆，带动工作台前后运动，竖直轴由靠模控制高度，进而实现磨削角度的调节。
然而，该种方法存在如下缺点：
1、磨削不同角度的皮带，需要制造不同的靠模，增加了生产成本和制造周期；
2、需要人工磨削，增加了工人的劳动强度和用工成本；
3、不同的工人磨出的皮带会有所不同，不能实现标准化。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种工业平皮带磨头机的控制系统及方法，以实现工业平皮带端口磨削角度的自动调节。
为达上述及其它目的，本发明提出一种工业平皮带磨头机的控制系统，包括：
磨削参数获取单元，用于获取当前所要磨削的工业平皮带的磨削参数；
主控单元，用于接收并处理该磨削参数获取单元的磨削参数，将该磨削参数传送至数字控制定位模块，该主控单元还用于控制该工业平皮带磨头机的主电机工作；
数字控制定位模块，根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，实现相应的磨削角度。
进一步地，该数字控制定位模块根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，使该磨头机的工作台实现水平方向的运动，砂轮轴实现垂直方向的运动，进而实现相应的磨削角度。
进一步地，该磨削参数包括所要磨削的平皮带的总厚度、当前磨削的层数以及当前磨削层所要磨削的长度和高度。
进一步地，该磨削参数还包括磨削速度。
进一步地，该主控单元采用PLC实现。
为达到上述目的，本发明还提供一种工业平皮带磨头机的控制方法，包括如下步骤：
步骤一，获取工业平皮带的磨削参数；
步骤二，主控单元接收并处理磨削参数，将磨削参数送至数字控制定位模块，并控制该工业平皮带磨头机的主电机进行工作；
步骤三，调用数字控制定位模块，根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，实现相应的磨削角度。
进一步地，于步骤三中，该数字控制定位模块根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，使该磨头机的工作台实现水平方向的运动，砂轮轴实现垂直方向的运动，进而实现相应的磨削角度。
进一步地，该磨削参数包括所要磨削的平皮带的总厚度、当前磨削的层数以及当前磨削层所要磨削的长度和高度。
进一步地，该磨削参数还包括磨削速度。
进一步地，于步骤二中，该主控单元采用PLC实现。
与现有技术相比，本发明一种基于两阶段的月度机组组合方法及系统通过构建月度机组组合模型于第一阶段采用混合整数规划方法获取最佳的月度机组启停计划，第二阶段采用二次规划的方法提升了机组电量分配的均衡性，实现了一种高效精确的月度机组组合的优化方法。
附图说明
图1为现有技术中工业平皮带的结构示意图；
图2为现有技术中工业平皮带中各层磨削角度的示意图；
图3为本发明一种工业平皮带磨头机的结构示意图；
图4为本发明一种工业平皮带磨头机的控制系统的系统架构图；
图5为本发明具体实施例中工业平皮带每一段橡胶层及尼龙层的长度和高度示意图；
图6为本发明具体实施例中磨削参数获取单元401获取磨削参数的示意图；
图7为本发明一种工业平皮带磨头机的控制方法的步骤流程图；
图8为本发明具体实施例中数字控制定位模块之一具体实施例的数字控制示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图3为本发明所应用之一种工业平皮带磨头机的结构示意图。如图3所示，本发明所应用之工业平皮带磨头机，包括：底座1，其上表面设置有工作台2，主电机3设置于底座的侧边，其通过第一传动装置4连接传动轴5，以通过第一传动装置4带动传动轴5转动，在本发明具体实施例中，第一传动装置4可为平皮带，传动轴5设置于固定支架6上，固定支架6固定于底座1上，传动轴5通过第二传动装置7连接砂轮轴8，以通过第二传动装置7带动砂轮轴8转动，在本发明具体实施例中，第二传动装置7可为三角带，工作台2通过滑动装置设置于底座1的上表面，以将工业平皮带通过滑动装置滑动至砂轮轴8下方进行磨削，第一伺服电机10设置于底座1上，以控制工作台2水平方向(即沿滑动装置滑动)的运动，砂轮轴(8)两端分别通过摆动架11与配重块12设置于固定支架6的两侧，一固定板13固定于两个摆动架11上，固定支架6上端呈“凸”字型，第二伺服电机14设置于固定支架6凸出部分及固定板13，以控制砂轮轴8垂直方向的运动，在本发明具体实施例中，砂轮轴通过与第二伺服电机14相连的滚珠丝杆(未示出)，在第二伺服电机14的控制下实现垂直方向的运动。该工业平皮带磨头机具有控制模块，控制模块连接主电机3以及第一伺服电机10以及第二伺服电机14，以控制主电机3以及第一伺服电机10以及第二伺服电机14的工作。
较佳地，该工业平皮带磨头机还包括输入输出模块15，该输入输出模块15可为一液晶触摸屏，可设置于底座1上。
图4为本发明一种工业平皮带磨头机的控制系统的系统架构图。如图4所示，本发明一种工业平皮带磨头机的控制系统，包括：磨削参数获取单元401、主控单元402以及数字控制定位模块403。
其中磨削参数获取单元401用于获取工业平皮带的磨削参数，这里的磨削参数包括所要磨削的平皮带的总厚度、当前磨削的层数以及当前磨削层所要磨削的长度和高度等。
在本发明具体实施例中，磨削参数获取单元401通过液晶触摸屏来获取工业平皮带的磨削参数。图5为本发明具体实施例中工业平皮带每一段橡胶层及尼龙层的长度和高度示意图。图6为本发明具体实施例中磨削参数获取单元401获取磨削参数的示意图。
主控单元402，用于接收并处理磨削参数获取单元401的磨削参数，将磨削参数送至数字控制定位模块403，主控单元402还用于控制该工业平皮带磨头机的主电机工作，由主电机通过第一传动装置带动传动轴运动，进而由传动轴通过第二传动装置带动砂轮轴转动，在本发明具体实施例中，主控单元402通过变频器驱动主电机转动。在本发明具体实施例中，主控单元402采用PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)实现。
数字控制定位模块403，根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，使工作台实现水平方向的运动，而砂轮轴实现垂直方向的运动，进而实现相应的磨削角度，在本发明具体实施例中，数字控制定位模块403根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，而两轴伺服电机则通过通过滚珠丝杆(未示出)，从而实现水平和竖直方向的协调运动，本发明不以此为限。
图7为本发明一种工业平皮带磨头机的控制方法的步骤流程图。如图7所示，本发明一种一种工业平皮带磨头机的控制方法，包括如下步骤：
步骤701，获取工业平皮带的磨削参数。这里的磨削参数包括所要磨削的平皮带的总厚度、当前磨削的层数以及当前磨削层所要磨削的长度和高度等。
在本发明具体实施例中，于步骤701中，通过液晶触摸屏来获取工业平皮带的磨削参数。
步骤702，主控单元接收并处理磨削参数，将磨削参数送至数字控制定位模块，并控制该工业平皮带磨头机的主电机进行工作，由主电机通过第一传动装置带动传动轴运动，进而由传动轴通过第二传动装置带动砂轮轴转动，在本发明具体实施例中，主控单元通过变频器驱动主电机转动。
步骤703，数字控制定位模块根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，使工作台实现水平方向的运动，而砂轮轴实现垂直方向的运动，进而实现相应的磨削角度，具体地，由第一伺服电机控制工作台先水平运动到砂轮轴下，再由第二伺服电机控制砂轮轴实现垂直方向的运动，进而实现相应的磨削角度。在本发明具体实施例中，数字控制定位模块根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，而两轴伺服电机则通过通过滚珠丝杆(未示出)，从而实现水平和竖直方向的协调运动，本发明不以此为限。
以下将通过一具体实施例来进一步说明本发明：
1、首先将平皮带固定在工作台上，首先回原点，原点为预先设定，例如X轴最右端，Y轴最上端，但不以此为限；
2、在触摸屏输入皮带的厚度、每一段橡胶层及尼龙层的长度和高度、砂轮轴向下运行及加工、返回的速度，选择磨削层数、主电机运行的“高速”、“中速”或“低速”；
3、由PLC驱动主电机旋转；
4、由PLC获取磨削参数，并调用数字控制定位模块，控制两轴伺服驱动器驱动相应的伺服电机(第一伺服电机与第二伺服电机)协调运动，通过滚珠丝杆，实现水平和竖直方向的协调运动，如图8所示。
图8为本发明具体实施例中数字控制定位模块之具体实施例的数字控制示意图。在图8中，X、Y表示移动轴(对应水平方向与垂直方向的运动)，D表示移动的距离，单位为0.01毫米，f表示移动的速度，单位为毫米每分钟，所有数据通过触摸屏(磨削参数获取单元)输入到数据地址D，数据地址D后面所跟的数据为数据地址的编号，具体移动的距离和速度，根据触摸屏输入到相应数据地址的D。数字控制定位模块，通过伺服驱动器驱动相应坐标轴的运动。在图8中，一个“LINE”控制指令，如果同时有X、Y，则X、Y轴同时运动。例如，通过触摸屏将L1、D1的数据以0.01毫米为单位输入到数据地址D460、D470，将f的数据以毫米每分钟为单位输入到数据地址D220，就可以按照输入的速度加工皮带的L1、D1段，同理加工L2、D2、L3、D3段。
根据皮带规格的不同，在触摸屏输入不同的数据D和f。图8所示分两层加工，如果皮带较厚，可以分多层加工。
综上所述，本发明一种工业平皮带磨头机的控制系统及方法通过获取工业平皮带的磨削参数，利用主控单元接收并处理磨削参数，并调用数字控制定位模块根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，使工作台实现水平方向的运动，而砂轮轴实现垂直方向的运动，进而实现相应的磨削角度，实现了工业平皮带磨头机的数字化控制。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、减少了工业平皮带的生产成本和制造周期；
2、降低了工人的劳动强度和用工成本；
3、由不同的工人控制磨出的皮带角度都相同，实现了产品的标准化；
4、可以实现上、下橡胶层及尼龙层(片基层)磨出不同的角度，通过合理减少片基层的角度，延长了皮带的使用寿命。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种工业平皮带磨头机的控制系统，包括：
磨削参数获取单元，用于获取当前所要磨削的工业平皮带的磨削参数；
主控单元，用于接收并处理该磨削参数获取单元的磨削参数，将该磨削参数传送至数字控制定位模块，该主控单元还用于控制该工业平皮带磨头机的主电机工作；
数字控制定位模块，根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，实现相应的磨削角度。
2.如权利要求1所述的一种工业平皮带磨头机的控制系统，其特征在于：该数字控制定位模块根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，使该磨头机的工作台实现水平方向的运动，砂轮轴实现垂直方向的运动，进而实现相应的磨削角度。
3.如权利要求1所述的一种工业平皮带磨头机的控制系统，其特征在于：该磨削参数包括所要磨削的平皮带的总厚度、当前磨削的层数以及当前磨削层所要磨削的长度和高度。
4.如权利要求3所述的一种工业平皮带磨头机的控制系统，其特征在于：该磨削参数还包括磨削速度。
5.如权利要求1所述的一种工业平皮带磨头机的控制系统，其特征在于：该主控单元采用PLC实现。
6.一种工业平皮带磨头机的控制方法，包括如下步骤：
步骤一，获取工业平皮带的磨削参数；
步骤二，主控单元接收并处理磨削参数，将磨削参数送至数字控制定位模块，并控制该工业平皮带磨头机的主电机进行工作；
步骤三，调用数字控制定位模块，根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，实现相应的磨削角度。
7.如权利要求6所述的一种工业平皮带磨头机的控制方法，其特征在于：于步骤三中，该数字控制定位模块根据磨削参数控制第一伺服电机以及第二伺服电机的伺服驱动器驱动相应伺服电机协调运动，使该磨头机的工作台实现水平方向的运动，砂轮轴实现垂直方向的运动，进而实现相应的磨削角度。
8.如权利要求6所述的一种工业平皮带磨头机的控制方法，其特征在于：该磨削参数包括所要磨削的平皮带的总厚度、当前磨削的层数以及当前磨削层所要磨削的长度和高度。
9.如权利要求8所述的一种工业平皮带磨头机的控制方法，其特征在于：该磨削参数还包括磨削速度。
10.如权利要求6所述的一种工业平皮带磨头机的控制方法，其特征在于：于步骤二中，该主控单元采用PLC实现。
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