CN111665781B - 一种自检型运动检测控制装置及方法 - Google Patents

一种自检型运动检测控制装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自检型运动检测控制装置及方法，涉及数控设备检测技术领域，解决了现有运动检测控制装置可靠性不高、效率较低的问题，其技术方案要点是：所述位置感应探头包括感应探头a、感应探头b，所述感应探头a、感应探头b沿工作台行进方向错位设置；所述感应探头a与减速感应块A、换件暂停感应块C起感应作用，感应探头b与换向感应块B、减速感应块A起感应作用；当PLC控制器在所述减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设时间段内没有接收到连续两个位置信号，则判定感应探头a、感应探头b至少一个发生故障，并控制工作台停机进行保护，增强了数控设备运行的可靠性，提高了数控设备生产效率。

Description

一种自检型运动检测控制装置及方法
技术领域
本发明涉及数控设备检测技术领域，更具体地说，它涉及一种自检型运动检测控制装置及方法。
背景技术
目前，对于数控设备的运动检测控制装置完全依赖于唯一的位置感应探头a1来完成各项检测控制功能。
如图1-5所示，现有数控设备的运动检测控制装置正常工作周期流程如下：减速感应块A高速空进经过位置感应探头a1，位置感应探头a1发出减速信号给PLC控制器，PLC控制器发出减速指令，考虑安全因素(防止撞刀)，工作台1以工进低速运行预留S1空刀安全距离才开始正常切削工作，直到换向感应块B经过位置感应探头a1，位置感应探头a1发出换向信号给PLC控制器，PLC控制器发出换向运行及切换到回程光刀速度。工作台1反向运行直到位置感应块A经过位置感应探头a1，位置感应探头a1发出高速回退信号给PLC控制器，PLC控制器发出高速回退运转指令，工作台1高速回退直到换件暂停感应块C经过位置感应探头a1，位置感应探头a1发出暂停信号给PLC控制器，PLC控制器发出暂停运行指令。此时提示更换工件，并进入下一轮循环。设置减速感应块A和换向感应块B之间距离，就是工件有效长度。
然而，现有数控设备的运动检测控制装置存在以下缺陷：
(1)减速感应块A空进高速经过位置感应探头a1时，位置感应探头a1由于使用现场各种意外条件出现未知故障时，位置感应探头a1不会发出减速信号给PLC控制器,PLC控制器就不发出减速指令，工作台1以空进高速继续运行，工件就会以空进高速直接撞击高速旋转的刀具，轻则造成刀具和工件毁坏，重则撞击造成高速旋转的刀具破碎，刀具碎片高速飞射，造成人员伤亡；
(2)为了增加安全性，只能把位置感应探头a1设置在远离刀具位置，通过增大预留S1空刀安全距离让操作者对位置感应探头a1故障有时间做出停机反应；而增大预留S1空刀安全距离，会增大工作台1单周期正常运行时长，降低了数控设备生产效率。
因此，如何研究设计一种安全可靠、效率高的自检型运动检测控制装置是我们目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种自检型运动检测控制装置，达到通用数控设备可靠减速、高效运行的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种自检型运动检测控制装置，包括工作台、安装板以及PLC控制器，所述工作台依次设有换向感应块B、减速感应块A、换件暂停感应块C，所述安装板设有与换向感应块B、减速感应块A、换件暂停感应块C起感应作用的位置感应探头，所述PLC控制器根据位置感应探头发出的感应信号控制工作台运动状态，所述位置感应探头包括感应探头a、感应探头b，所述感应探头a、感应探头b沿工作台行进方向错位设置；
所述感应探头a与减速感应块A、换件暂停感应块C起感应作用，感应探头b与换向感应块B、减速感应块A起感应作用；
当PLC控制器在所述减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设时间段内没有接收到连续两个位置信号，则判定感应探头a、感应探头b至少一个发生故障，并控制工作台停机进行保护。
优选的，所述感应探头a、感应探头b沿工作台行进方向错位设置的互检距离S2为1mm，所述减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设互检时间段为50ms。
优选的，所述减速感应块A高速前进经过感应探头b后的安全空刀距离S3为1mm。
优选的，所述工作台低速工进速度为3-5mm/min，所述工作台高速空进与高速空退速度为1000-1500mm/min，所述工作台光磨速度为500—800mm/min。
优选的，所述工作台运行生产效率提高30％以上。
本发明的另一目的是提供一种自检型运动检测控制方法，包括以下步骤：
S1：在工作台依次布设换向感应块B、减速感应块A、换件暂停感应块C，以及在安装板上沿工作台行进方向错位设置感应探头a、感应探头b；
S2：当所述减速感应块A空进高速经过感应探头a时，感应探头a向PLC控制器发出计时信号；当所述减速感应块A继续高速前进经过感应探头b时，感应探头b向PLC控制器发出减速信号，PLC控制器控制工作台减速运行；若PLC控制器在所述减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设时间段内没有接收到连续两个位置信号，则判定感应探头a、感应探头b至少一个发生故障，并控制工作台停机进行保护；
S3：当换向感应块B低速经过感应探头b时，感应探头b向PLC控制器发出换向信号，PLC控制器控制工作台换向运行并提高速度到回程光磨速度；
S4：当减速感应块A换向运行经过感应探头b时，感应探头b向PLC控制器发出增速信号，PLC控制器控制工作台空退高速运行；
S5：当换件暂停感应块C空退高速运行经过感应探头a时，感应探头a向PLC控制器发出暂停运行信号，PLC控制器控制工作台暂停运行。
优选的，所述感应探头a、感应探头b沿工作台行进方向错位设置的互检距离S2为1mm，所述减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设互检时间段为50ms。
优选的，所述减速感应块A高速前进经过感应探头b后的安全空刀距离S3为1mm。
优选的，所述工作台低速工进速度为3-5mm/min，所述工作台高速空进与高速空退速度为1000-1500mm/min，所述工作台光磨速度为500—800mm/min。
优选的，所述工作台运行生产效率提高30％以上。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)高可靠性，避免了工件空进高速直接撞击高速旋转的刀具，避免造成刀具和工件毁坏，避免造成人员伤亡，减轻了操作者的劳动强度；
(2)高效性，降低安全空刀距离，缩短工作台单周期正常运行时长，提高了数控设备生产效率30％以上。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1是现有技术中的运动检测控制装置分布结构示意图；
图2是现有技术中位置感应块的有效区域分布示意图；
图3是现有技术中运动检测控制装置的正常工作周期时序图；
图4是现有技术中运动检测控制装置的异常工作周期时序图；
图5是现有技术中位置感应探头a1的安装位置示意图；
图6是本发明实施例中运动检测控制装置分布结构示意图；
图7是本发明实施例中位置感应块的有效区域分布示意图；
图8是本发明实施例中置感应探头a、感应探头b的安装位置示意图
图9是本发明实施例中正常工作周期时序图；
图10是本发明实施例中感应探头a未知故障异常工作周期时序图；
图11是本发明实施例中感应探头b未知故障异常工作周期时序图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1、工作台；2、安装板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例：一种自检型运动检测控制装置，如图6与图8所示，包括工作台1、安装板2以及PLC控制器，工作台1依次设有换向感应块B、减速感应块A、换件暂停感应块C，安装板2设有与换向感应块B、减速感应块A、换件暂停感应块C起感应作用的位置感应探头，PLC控制器根据位置感应探头发出的感应信号控制工作台1运动状态。位置感应探头包括感应探头a、感应探头b，感应探头a、感应探头b沿工作台1行进方向错位设置。
如图6与图7所示，在本实施例中，减速感应块A的部分有效区域、换件暂停感应块C的有效区域与感应探头a在同一水平方向，感应探头a与减速感应块A、换件暂停感应块C起感应作用。减速感应块A的另一部分有效区域、换向感应块B的有效区域与感应探头b在同一水平方向，感应探头b与换向感应块B、减速感应块A起感应作用。
如图9所示，运动检测控制装置的控制方法如下：
S1：在工作台1依次布设换向感应块B、减速感应块A、换件暂停感应块C，以及在安装板2上沿工作台1行进方向错位设置感应探头a、感应探头b。
S2：当减速感应块A空进高速经过感应探头a时，感应探头a向PLC控制器发出计时信号；当减速感应块A继续高速前进经过感应探头b时，感应探头b向PLC控制器发出减速信号，PLC控制器控制工作台1减速运行；若PLC控制器在减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设时间段内没有接收到连续两个位置信号，则判定感应探头a、感应探头b至少一个发生故障，并控制工作台1停机进行保护。
S3：当换向感应块B低速经过感应探头b时，感应探头b向PLC控制器发出换向信号，PLC控制器控制工作台1换向运行并提高速度到回程光磨速度。
S4：当减速感应块A换向运行经过感应探头b时，感应探头b向PLC控制器发出增速信号，PLC控制器控制工作台1空退高速运行。
S5：当换件暂停感应块C空退高速运行经过感应探头a时，感应探头a向PLC控制器发出暂停运行信号，PLC控制器控制工作台1暂停运行。
如图6与图10所示，a感应探头出现未知故障异常工作周期互检安全保护流程：
减速感应块A空进高速经过感应探头a,感应探头a不发出计时信号给PLC控制器，减速感应块A继续高速前进经过感应探头b，感应探头b发出计时信号给PLC控制器，PLC控制器延时50毫秒后，在工件到达刀具初始接触点前发出停机指令，工作台1停止运行并报警。
如图6与图11所示，b感应探头出现未知故障异常工作周期互检安全保护流程：
减速感应块A空进高速经过感应探头a，感应探头a发出计时信号给PLC控制器，减速感应块A继续高速前进经过感应探头b，感应探头b故障不发出减速信号给PLC控制器，PLC控制器在延时50毫秒后在工件到达刀具初始接触点前发出停机指令，工作台1停止运行并报警。
在本实施例中，感应探头a、感应探头b沿工作台1行进方向错位设置的互检距离S2为1mm，减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设互检时间段为50ms。
在本实施例中，减速感应块A高速前进经过感应探头b后的安全空刀距离S3为1mm。
在本实施例中，工作台1低速工进速度为3-5mm/min，工作台1高速空进与高速空退速度为1000-1500mm/min，工作台1光磨速度为500—800mm/min。
工作台1运行生产效率提高30％以上，计算方式及参数如下表所示：
Figure BDA0002552277990000051
其中，设备效率提升为：(T1-T2)/T1＝(1550.4-1055.4)/1550.4＝31.9％。
工作原理：当PLC控制器在减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设时间段内没有接收到连续两个位置信号，则判定感应探头a、感应探头b至少一个发生故障，并控制工作台1停机进行保护。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自检型运动检测控制装置，包括工作台(1)、安装板(2)以及PLC控制器，所述工作台(1)依次设有换向感应块B、减速感应块A、换件暂停感应块C，所述安装板(2)设有与换向感应块B、减速感应块A、换件暂停感应块C起感应作用的位置感应探头，所述PLC控制器根据位置感应探头发出的感应信号控制工作台(1)运动状态，其特征是，所述位置感应探头包括感应探头a、感应探头b，所述感应探头a、感应探头b沿工作台(1)行进方向错位设置；
所述感应探头a与减速感应块A、换件暂停感应块C起感应作用，感应探头b与换向感应块B、减速感应块A起感应作用；
当PLC控制器在所述减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设时间段内没有接收到连续两个位置信号，则判定感应探头a、感应探头b至少一个发生故障，并控制工作台(1)停机进行保护。
2.根据权利要求1所述的一种自检型运动检测控制装置，其特征是，所述感应探头a、感应探头b沿工作台(1)行进方向错位设置的互检距离S2为1mm，所述减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设互检时间段为50ms。
3.根据权利要求1所述的一种自检型运动检测控制装置，其特征是，所述减速感应块A高速前进经过感应探头b后的安全空刀距离S3为1mm。
4.根据权利要求1所述的一种自检型运动检测控制装置，其特征是，所述工作台(1)低速工进速度为3-5mm/min，所述工作台(1)高速空进与高速空退速度为1000-1500mm/min，所述工作台(1)光磨速度为500—800mm/min。
5.根据权利要求1所述的一种自检型运动检测控制装置，其特征是，所述工作台(1)运行生产效率提高30％以上。
6.一种自检型运动检测控制方法，其特征是，包括以下步骤：
S1：在工作台(1)依次布设换向感应块B、减速感应块A、换件暂停感应块C，以及在安装板(2)上沿工作台(1)行进方向错位设置感应探头a、感应探头b；
S2：当所述减速感应块A空进高速经过感应探头a时，感应探头a向PLC控制器发出计时信号；当所述减速感应块A继续高速前进经过感应探头b时，感应探头b向PLC控制器发出减速信号，PLC控制器控制工作台(1)减速运行；若PLC控制器在所述减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设时间段内没有接收到连续两个位置信号，则判定感应探头a、感应探头b至少一个发生故障，并控制工作台(1)停机进行保护；
S3：当换向感应块B低速经过感应探头b时，感应探头b向PLC控制器发出换向信号，PLC控制器控制工作台(1)换向运行并提高速度到回程光刀速度；
S4：当减速感应块A换向运行经过感应探头b时，感应探头b向PLC控制器发出增速信号，PLC控制器控制工作台(1)空退高速运行；
S5：当换件暂停感应块C空退高速运行经过感应探头a时，感应探头a向PLC控制器发出暂停运行信号，PLC控制器控制工作台(1)暂停运行。
7.根据权利要求6所述的一种自检型运动检测控制方法，其特征是，所述感应探头a、感应探头b沿工作台(1)行进方向错位设置的互检距离S2为1mm，所述减速感应块A依次行进感应探头a、感应探头b的预设互检时间段为50ms。
8.根据权利要求6所述的一种自检型运动检测控制方法，其特征是，所述减速感应块A高速前进经过感应探头b后的安全空刀距离S3为1mm。
9.根据权利要求6所述的一种自检型运动检测控制方法，其特征是，所述工作台(1)低速工进速度为3-5mm/min，所述工作台(1)高速空进与高速空退速度为1000-1500mm/min，所述工作台(1)光磨速度为500—800mm/min。
10.根据权利要求6所述的一种自检型运动检测控制方法，其特征是，所述工作台(1)运行生产效率提高30％以上。
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