CN109514363A - 一种数控轧辊磨床及其控制系统和方法 - Google Patents

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徐新力
苟大维
朱建民
王凯
钱龙雨
龙合昌
王昭进
舒恒
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Abstract

本发明涉及一种数控轧辊磨床及其控制系统和方法。该系统包括输入模块，用于接收磨床基本参数设置信息、加工曲线设置信息和磨削工艺设置信息；反馈模块，用于接收辊形数据信息；处理模块，用于根据所述磨床基本参数设置信息、所述加工曲线设置信息和所述磨削工艺设置信息确定辊号并生成磨削加工指令，以及根据所述辊形数据信息调整所述磨削加工指令；输出模块，用于发送所述磨削加工指令。本发明提供的技术方案可以升级与扩展数控轧辊磨床的控制系统，进而提高加工效率。

Description

一种数控轧辊磨床及其控制系统和方法
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种数控轧辊磨床及其控制系统和方法。
背景技术
随着计算机软硬件的不断升级，作为核心软件的操作系统也在近年进行了相应升级。但是，由于Win XP的市场占有时间较长，相关配套软件较成熟，导致传统的数控轧辊磨床控制系统主要是基于Win XP进行开发的，而这将无法满足市场的发展需求以及更多的软件控制功能的需求，在加工速度和精度上都不能进行相应升级，从一定程度上影响了数控轧辊磨床的加工效率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种数控轧辊磨床及其控制系统和方法。
第一方面，本发明提供一种数控轧辊磨床控制系统，该系统基于SinumerikOperate.net架构构建，包括：
输入模块，用于接收磨床基本参数设置信息、加工曲线设置信息和磨削工艺设置信息。
反馈模块，用于接收辊形数据信息。
处理模块，用于根据所述磨床基本参数设置信息、所述加工曲线设置信息和所述磨削工艺设置信息确定辊号并生成磨削加工指令，以及根据所述辊形数据信息调整所述磨削加工指令。
输出模块，用于发送所述磨削加工指令。
第二方面，本发明还提供一种数控轧辊磨床控制方法，应用于上述数控轧辊磨床控制系统，该方法包括：
步骤1，接收磨床基本参数设置信息、加工曲线设置信息和磨削工艺设置信息。
步骤2，接收辊形数据信息。
步骤3，根据所述磨床基本参数设置信息、所述加工曲线设置信息和所述磨削工艺设置信息确定辊号并生成磨削加工指令，以及根据所述辊形数据信息调整所述磨削加工指令。
步骤4，发送所述磨削加工指令。
第三方面，本发明还提供一种数控轧辊磨床，包括设置有数控单元和测量单元的磨床本体以及如上所述的数控轧辊磨床控制系统，所述数控单元与所述数控轧辊磨床控制系统的输出模块电连接，所述测量单元与所述数控轧辊磨床控制系统的反馈模块电连接。
本发明提供的数控轧辊磨床及其控制系统和方法的有益效果是，基于西门子数控系统Sinumerik，采用Operate.net架构搭建的数控轧辊磨床控制系统具有良好的可扩展性，可兼容WinXP和更高级的基础操作系统，并可满足不同用户的个性化需求。该控制系统可直接面向数控轧辊磨床，响应速度快，并可实现多种形状辊形产品的加工。同时，输出内容可通过例如显示装置实现，可视化程度高。另外，通过反馈响应，可进一步提高磨削加工精度，保证加工质量，避免反复加工，进而提高加工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的数控轧辊磨床控制系统的电路连接框图；
图2为本发明实施例的数控轧辊磨床控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明实施例提供的一种数控轧辊磨床控制系统基于SinumerikOperate.net架构构建，包括：
输入模块，用于接收磨床基本参数设置信息、加工曲线设置信息和磨削工艺设置信息。
反馈模块，用于接收辊形数据信息。
处理模块，用于根据所述磨床基本参数设置信息、所述加工曲线设置信息和所述磨削工艺设置信息确定辊号并生成磨削加工指令，以及根据所述辊形数据信息调整所述磨削加工指令。
输出模块，用于发送所述磨削加工指令。
在本实施例中，基于西门子数控系统Sinumerik，采用Operate.net架构搭建的数控轧辊磨床控制系统具有良好的可扩展性，可兼容WinXP和更高级的基础操作系统，并可满足不同用户的个性化需求。该控制系统可直接面向数控轧辊磨床，响应速度快，并可实现多种形状辊形产品的加工。同时，输出内容可通过例如显示装置实现，可视化程度高。另外，通过反馈响应，可进一步提高磨削加工精度，保证加工质量，避免反复加工，进而提高加工效率。
优选地，所述输入模块具体用于：
在接收所述磨床基本参数设置信息后，接收与所述磨床基本参数设置信息匹配的所述加工曲线设置信息；在接收所述加工曲线设置信息后，接收与所述加工曲线设置信息匹配的所述磨削工艺设置信息。
磨床上电，且用户确认登录控制系统后，将通过触控屏等外设装置输入磨床基本参数设置信息，此时磨床可进行基本的手工操作。
然后，用户可以根据轧辊表面曲线要求对曲线进行编辑，加工曲线包括正弦曲线、锥度曲线、抛物线曲线、CVC曲线、复合曲线、叠加曲线和自定义曲线等以及各种组合曲线，或者也可直接调用已编辑好的曲线。
在根据轧辊的材质与硬度选择相应的砂轮后，用户可确定磨削工艺，磨削工艺可为粗磨、精磨、半精磨、光磨或补偿磨加工，以及上述加工公式的组合，或者也可直接调用已编写好的通用磨削工艺。
对于每一种类型的轧辊，考虑其轧辊直径、轧辊零位、轧辊材质和轧辊硬度等参数，设置适合的加工曲线与磨削工艺，便可获得磨削加工指令。磨削加工指令以G代码的形式被发送至磨床本体的数控单元，完成磨削加工。
优选地，所述处理模块具体用于：
当接收到所述辊形数据信息时，采用最小二乘法对所述辊形数据信息进行处理，并将经处理的辊形数据信息作为所述磨削加工指令的反馈信息，生成更新的磨削加工指令。
通过测量单元对磨床本体上的加工轧辊的辊形数据进行实时监控，采用最小二乘法对其进行处理后，作为当前磨削加工指令的反馈数据，从而在有误差发生时及时调整磨削加工指令，使对轧辊的加工精度更高。
优选地，所述系统还包括：
存储模块，用于存储每次磨削加工的磨削数据。
查询模块，用于查询所述磨削数据。
每次磨削加工的设置信息与轧辊尺寸等加工信息均可进行存储与查询，方便后续加工过程进行参考或者对特定数据进行分析，进一步扩展数控轧辊磨床控制系统的功能。
优选地，所述处理模块还用于当磨床发生故障时，生成故障信息，所述故障信息存储于所述存储模块中。
如果在磨削加工时，发生了停机等故障，针对不同的故障类型，相应的故障信息也可被存储与查询，方便后续对故障原因进行分析，进一步扩展数控轧辊磨床控制系统的功能。
本发明实施例还提供一种数控轧辊磨床，包括设置有数控单元和测量单元的磨床本体以及如上所述的数控轧辊磨床控制系统，所述数控单元与所述数控轧辊磨床控制系统的输出模块电连接，所述测量单元与所述数控轧辊磨床控制系统的反馈模块电连接。
如图2所示，本发明实施例提供一种应用于上述系统的数控轧辊磨床控制方法，该方法包括：
步骤1，接收磨床基本参数设置信息、加工曲线设置信息和磨削工艺设置信息。
步骤2，接收辊形数据信息。
步骤3，根据所述磨床基本参数设置信息、所述加工曲线设置信息和所述磨削工艺设置信息确定辊号并生成磨削加工指令，以及根据所述辊形数据信息调整所述磨削加工指令。
步骤4，发送所述磨削加工指令。
优选地，所述步骤3中所述根据所述辊形数据信息调整所述磨削加工指令的具体实现包括：
当接收到所述辊形数据信息时，采用最小二乘法对所述辊形数据信息进行处理，并将经处理的辊形数据信息作为所述磨削加工指令的反馈信息，生成更新的磨削加工指令。
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数控轧辊磨床控制系统，其特征在于，所述系统基于Sinumerik Operate.net架构构建，包括：
输入模块，用于接收磨床基本参数设置信息、加工曲线设置信息和磨削工艺设置信息；
反馈模块，用于接收辊形数据信息；
处理模块，用于根据所述磨床基本参数设置信息、所述加工曲线设置信息和所述磨削工艺设置信息确定辊号并生成磨削加工指令，以及根据所述辊形数据信息调整所述磨削加工指令；
输出模块，用于发送所述磨削加工指令。
2.根据权利要求1所述的数控轧辊磨床控制系统，其特征在于，所述输入模块具体用于：
在接收所述磨床基本参数设置信息后，接收与所述磨床基本参数设置信息匹配的所述加工曲线设置信息；在接收所述加工曲线设置信息后，接收与所述加工曲线设置信息匹配的所述磨削工艺设置信息。
3.根据权利要求2所述的数控轧辊磨床控制系统，其特征在于，所述处理模块具体用于：
当接收到所述辊形数据信息时，采用最小二乘法对所述辊形数据信息进行处理，并将经处理的辊形数据信息作为所述磨削加工指令的反馈信息，生成更新的磨削加工指令。
4.根据权利要求1所述的数控轧辊磨床控制系统，其特征在于，所述加工曲线设置信息用于设置生成正弦曲线、锥度曲线、抛物线曲线、CVC曲线和自定义曲线中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的数控轧辊磨床控制系统，其特征在于，所述磨削工艺设置信息用于设置进行粗磨、精磨、半精磨、光磨或补偿磨加工。
6.根据权利要求1至5任一项所述的数控轧辊磨床控制系统，其特征在于，所述系统还包括：
存储模块，用于存储每次磨削加工的磨削数据；
查询模块，用于查询所述磨削数据。
7.根据权利要求6所述的数控轧辊磨床控制系统，其特征在于，所述处理模块还用于当磨床发生故障时，生成故障信息，所述故障信息存储于所述存储模块中。
8.一种数控轧辊磨床，其特征在于，包括设置有数控单元和测量单元的磨床本体以及如权利要求1至7任一项所述的数控轧辊磨床控制系统，所述数控单元与所述数控轧辊磨床控制系统的输出模块电连接，所述测量单元与所述数控轧辊磨床控制系统的反馈模块电连接。
9.一种数控轧辊磨床控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7任一项所述的数控轧辊磨床控制系统，所述方法包括：
步骤1，接收磨床基本参数设置信息、加工曲线设置信息和磨削工艺设置信息；
步骤2，接收辊形数据信息；
步骤3，根据所述磨床基本参数设置信息、所述加工曲线设置信息和所述磨削工艺设置信息确定辊号并生成磨削加工指令，以及根据所述辊形数据信息调整所述磨削加工指令；
步骤4，发送所述磨削加工指令。
10.根据权利要求9所述的数控轧辊磨床控制方法，其特征在于，所述步骤3中所述根据所述辊形数据信息调整所述磨削加工指令的具体实现包括：
当接收到所述辊形数据信息时，采用最小二乘法对所述辊形数据信息进行处理，并将经处理的辊形数据信息作为所述磨削加工指令的反馈信息，生成更新的磨削加工指令。
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