CN108326727A - 用于双面研磨机的尺寸控制系统及安全研磨检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于双面研磨机的尺寸控制系统及安全研磨检测方法。其中，用于双面研磨机的尺寸控制系统，包括位移传感器和控制尺寸仪表，所述位移传感器与所述控制尺寸仪表电连接，所述控制尺寸仪表的通讯端与控制器的第一通讯端电连接，所述控制器的第二通讯端与触控屏的通讯端电连接。通过触控屏操作设定控制尺寸仪表，简单快捷且避免控制尺寸仪表因恶劣环境或频繁操作而造成的损坏；增加下降位置判断，避免工件摆放异常而造成损坏；下降状态控制，使上研磨盘旋转后柔性接触工件，避免大压力旋转直接压上工件，使工件变形；增加了工件摆放异常提示功能，避免了薄、小工件因摆放异常而造成的零件或研磨机构件损坏问题。
Description
技术领域
本发明涉及双面研磨机的研磨尺寸控制技术领域，具体涉及用于双面研磨机的尺寸控制系统及安全研磨检测方法。
背景技术
双面研磨机加工原理是将工件放在行星轮内，由中心轮带动使行星轮与下盘的圆柱销啮合并作圆周运动，同时上、下研磨盘旋转磨削加工工件。新一代的研磨机增加了尺寸控制部分，结合CBN砂轮可实现盘次间的尺寸控制。这样适合此类机床大位移量的位移传感器（量程0-50mm，精度0.5μm）和控制尺寸仪表（LT20A/LT30计数器）就相当重要。目前多使用日本进口的一种仪表来控制主加工尺寸和精磨尺寸两个数据量，该套装置成本低，精度高，位移传感器外形尺寸能满足机床的安装位置和恶劣的工作环境，但仪表设置较为复杂，由当前显示到设定值时要转换画面，数据也仅能单方向增量设定。而研磨机需要测量的尺寸是由工件的原始尺寸变为最终尺寸，是减量，这样因砂轮磨损需要不断调整设定数据，每个数据1μm的变化要按键十次之多，因而操作频繁，易损坏面板上的按键，造成无法使用而停机。另外仪表必须放在操作面板上供设定使用，也会因加工中切削液的油气挥发入侵到仪表内部而造成仪表损坏。此外购件2000多元，维修一次需要几百元钱，停机则会对客户造成更大的损失，为此需改变控制方式。
另外，因为机床可以加工各种不同形状的双面工件，薄工件也很多，所以由气缸驱动的上盘下降分为大压力的快下和小压力的慢下两个阶段。现在是由人工调整气缸运行的速度后，靠设定时间来转换压力实现压力的转换，为了保证接触工件，在上盘下降开始时到电机旋转会有一个等待时间，避免上盘尚未接触工件就开始旋转造成工件损坏。但当所加工的工件尺寸变化较大时，可能会出现尚未接触工件就旋转的情况；也会出现尚未转慢下时就已经大压力压上工件，使工件变形及CBN砂轮损坏的情况。对变形量大的工件和薄工件来说，慢下接触尤其重要，此问题也需解决。
再则因为小的工件一盘会摆放300多件，最薄的工件不到1mm。现在人工摆放后，一般会低速点动内环伺服电机，带动装载工件的行星轮旋转，但因为行程有限的悬臂摆出时，直径在700mm到1000mm的上研磨板的护罩会遮挡部分下研磨盘，很难看全全部工件，难免会出现工件摆放翘出或重叠等异常，这样当开启循环加工时就会工件蹦出，导致行星轮和CBN砂轮损坏电流过大报警停机。而行星轮损坏不可修复，重做又需几百元不等，几万元的CBN砂轮修复费用也很高，伺服电机和减速机也会受到冲击影响寿命，此问题也急需解决。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提出一种用于双面研磨机的尺寸控制系统及安全研磨检测方法。
用于双面研磨机的尺寸控制系统，包括位移传感器和控制尺寸仪表，所述位移传感器与所述控制尺寸仪表电连接，其特征在于：所述控制尺寸仪表的通讯端与控制器的第一通讯端电连接，所述控制器的第二通讯端与触控屏的通讯端电连接。
为更好实现本发明的系统，可进一步为：所述控制器为PLC。
为更好实现本发明的系统，可进一步为：所述控制尺寸仪表为LT20A/LT30计数器。
为更好实现本发明的系统，可进一步为：位移传感器为伸缩位移传感器。
为更好实现本发明的系统，可进一步为：所述控制器的输出端与报警器电连接。
用于双面研磨机的安全研磨检测方法，基于上述尺寸控制系统，包括以下步骤：
步骤1：通过触控屏设定工件的厚度值，记为设定值；
步骤2：上研磨盘下降并接触工件时，将控制尺寸仪表的值记为当前值；
步骤3：若所述当前值比所述设定值大于等于A时，即为工件摆放异常，发出报警和停机信号。
为更好实现本发明的方法，可进一步为：所述A的值为0.5mm。
为更好实现本发明的方法，可进一步为：所述工件摆放异常包括工件重叠摆放和工件翘出摆放。
为更好实现本发明的方法，可进一步为：步骤4.1：上研磨盘下降时，所述上研磨盘与下盘磨盘之间变化的距离记为瞬时值，所述瞬时值减去设定值记为B；
步骤4.2：若B在0.1～10mm之间时，将上研磨盘调整为慢下状态；若B小于0.1mm时，将研磨盘调整为旋转状态。
本发明的有益效果：通过触控屏操作设定控制尺寸仪表，简单快捷且避免控制尺寸仪表因恶劣环境或频繁操作而造成的损坏；增加下降位置判断，避免工件摆放异常而造成损坏；下降状态控制，使上研磨盘旋转后柔性接触工件，避免大压力旋转直接压上工件，使工件变形；增加了工件摆放异常提示功能，避免了薄、小工件因摆放异常而造成的零件和研磨机构件损坏问题。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明中触控屏上的操作窗口。
图中，1、触控屏；2、控制器；3、控制尺寸仪表；4、位移传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
用于双面研磨机的尺寸控制系统，如图1所示，包括位移传感器4和控制尺寸仪表3，所述位移传感器4与所述控制尺寸仪表3电连接，所述控制尺寸仪表3的通讯端与控制器2的第一通讯端电连接，所述控制器2的第二通讯端与触控屏1的通讯端电连接，其中，所述控制器2为PLC，所述控制尺寸仪表3为LT20A/LT30计数器，位移传感器4为伸缩位移传感器；另外，所述控制器2的输出端与报警器电连接，所述报警器可以为声音报警，或者闪光报警，也可以是声光报警。
用于双面研磨机的安全研磨检测方法，基于上述尺寸控制系统，包括以下步骤：
步骤1：通过触控屏设定工件的厚度值，记为设定值；
步骤2：上研磨盘下降并接触工件时，将控制尺寸仪表的值记为当前值；
步骤3：若所述当前值比所述设定值大于等于0.5mm时，即为工件摆放异常，发出报警和停机信号。这样避免了工件摆放异常时，旋转加工将会造成行星轮和CBN砂轮等的损坏。
其中，所述工件摆放异常包括工件重叠摆放和工件翘出摆放。
另外，为使上研磨盘旋转后柔性接触工件，避免大压力旋转直接压上工件，而使工件变形；包括步骤4.1：上研磨盘下降时，所述上研磨盘与下盘磨盘之间变化的距离记为瞬时值，所述瞬时值减去设定值记为B；
步骤4.2：若B在0.1～10mm之间时，将上研磨盘调整为慢下状态；若B小于0.1mm时，将研磨盘调整为旋转状态。
由于上研磨盘由气压驱动，设置作用于上研磨盘的慢下压力远小于快速下降压力，能满足下降即可，使得上研磨盘接触到工件时，工件平均受力很小。
本发明的工作原理：将触控屏、控制尺寸仪表的通讯端口均与PLC通讯模块上通讯端口连接起来，分别设定触控屏、控制尺寸仪表与PLC的通讯协议，将控制尺寸仪表的ASCII字符串格式与触控屏支持的十六进制浮点数在PLC内进行转换搬移，实现字符串与浮点数之间的转换，使仪表3的数据可以在触控屏3上设定和显示。
加工工件前，将双面研磨机的上、下研磨盘对在一起从而将控制仪表对零，使此时的位移传感器位置数据为0，伸缩位移传感器的触点固定且与下研磨盘盘面平行，伸缩位移传感器的另一端与上研磨盘连动；装上第一批次的工件后，由位移传感器的位移变化在机床上测出工件初始值，结合图2所示，然后输入工件原始尺寸、主加工尺寸到CPH、精加工尺寸到CPL，确定设定数值后，通过PLC 的内部数据运算与控制尺寸仪表通讯将数据写入控制尺寸仪表内；控制尺寸仪表内显示的数据即当前值及CPH、CPL可以通过PLC转换在触控屏上显示，判断是否通讯正常；CPH、CPL可利用触控屏上设置的尺寸加减按钮补偿，每次补偿量并可以直接设定；
当CBN砂轮消耗后可以按触控屏上设置的补偿减按键，PLC内接收到命令后先用初始CPL减去补偿量放至CPL显示的数据寄存器并通过触控屏中显示，再用初始CPH减去补偿量放至CPH的显示数据寄存器中通过触控屏显示，通过设定与显示的差值也可用来判定砂轮的消耗量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.用于双面研磨机的尺寸控制系统，包括位移传感器和控制尺寸仪表，所述位移传感器与所述控制尺寸仪表电连接，其特征在于：所述控制尺寸仪表的通讯端与控制器的第一通讯端电连接，所述控制器的第二通讯端与触控屏的通讯端电连接。
2.根据权利要求1所述的用于双面研磨机的尺寸控制系统，其特征在于：所述控制器为PLC。
3.根据权利要求1所述的用于双面研磨机的尺寸控制系统，其特征在于：所述控制尺寸仪表为LT20A/LT30计数器。
4.根据权利要求1所述的用于双面研磨机的尺寸控制系统，其特征在于：位移传感器为伸缩位移传感器。
5.根据权利要求1所述的用于双面研磨机的尺寸控制系统，其特征在于：所述控制器的输出端与报警器电连接。
6.用于双面研磨机的安全研磨检测方法，其特征在于，基于上述用于双面研磨机的尺寸控制系统，包括以下步骤：
步骤1：通过触控屏设定工件的厚度值，记为设定值；
步骤2：上研磨盘下降并接触工件时，将控制尺寸仪表的值记为当前值；
步骤3：若所述当前值比所述设定值大于等于A时，即为工件摆放异常，发出报警和停机信号。
7.根据权利要求6所述的用于双面研磨机的安全研磨检测方法，其特征在于：所述A的值为0.5mm。
8.根据权利要求6所述的用于双面研磨机的安全研磨检测方法，其特征在于：所述工件摆放异常包括工件重叠摆放和工件翘出摆放。
9.根据权利要求6所述的用于双面研磨机的安全研磨检测方法，其特征在于：步骤4.1：上研磨盘下降时，所述上研磨盘与下盘磨盘之间变化的距离记为瞬时值，所述瞬时值减去设定值记为B；
步骤4.2：若B在0.1～10mm之间时，将上研磨盘调整为慢下状态；若B小于0.1mm时，将研磨盘调整为旋转状态。
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