CN114012564B - 一种数控砂带磨削机床主运动系统 - Google Patents

一种数控砂带磨削机床主运动系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及磨削机床技术领域，且公开了一种数控砂带磨削机床主运动系统，包括运动检测模块、信号检测模块、信号转换模块、偏移判断模块、漂移计算模块和砂带调偏模块；信号检测模块包括偏移力检测模块和波动力检测模块；偏移力检测模块，用于检测砂带运动过程中的偏移量；波动力检测模块，用于检测砂带运动过程中的波动偏移量。通过信号检测动态检测砂带在运转过程中稳定情况，并将砂带运转的动态数值转换为电信号数值，更方便对砂带运转状态的读取与识别，保证读取的精度与速度，同时通过漂移计算模块和砂带调偏模块，有效果对砂带进行精准的动态调整，从而有效保证砂带运转的稳定性，保证零件加工效果。

Description

一种数控砂带磨削机床主运动系统
技术领域
本发明涉及磨削机床技术领域，具体为一种数控砂带磨削机床主运动系统。
背景技术
在机械加工中，部分零件在对表面粗糙度或者加工精度具备一定要求话，通常需要进行打磨加工，在数控砂带磨削机床加工过程中，为了防止砂带偏移脱落，或者阻止砂带跳动，通常在主运动系统中增加砂带运动调节装置。
在专利公开号为CN203542301U的中国专利中，通过砂带架装有砂带内张式液压油缸张紧装置，张紧力可根据实际需要调整，以改善砂带断带产生及砂带工作后伸长变化所需的恒定张紧力。然而在砂带持续使用过程中，砂带的张紧力会发生变化，该发明缺少动态监控检测机构，从而导致在砂带长时间使用过程中，产生一定延展，从而导致张紧力减少，导致砂带存在脱落风险，同时张紧力减少，砂带在运转过程中，产生一定跳动，导致零件加工精度降低。
同时对于砂带的横向偏移缺少调整机构，且现有的砂带横向偏移调整机构多为通过手动调节，对操作员技术要求高，同时增加工人的操作难度，实用性不强。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种数控砂带磨削机床主运动系统，具备砂带横向漂移，纵向调动，具备动态检测，动态调节，且智能自动调节的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控砂带磨削机床主运动系统，包括运动检测模块、信号检测模块、信号转换模块、偏移判断模块、漂移计算模块和砂带调偏模块；
信号检测模块包括偏移力检测模块和波动力检测模块；
偏移力检测模块，用于检测砂带运动过程中的偏移量；
波动力检测模块，用于检测砂带运动过程中的波动偏移量；
信号转换模块，用于信号的转换，包括压力信号转换为电信号，速度信号转换为电信号；
偏移判断模块，用于对测定值与设定值进行对比判断；
漂移计算模块，用于对测定值进行修正偏移量的计算；
砂带调偏模块包括偏移调节模块和张紧调节模块；
偏移调节模块，用于对砂带的横向偏移进行修正移动；
张紧调节模块，用于对砂带的张力进行调节。
优选的，还包括打磨砂带，打磨砂带的底部活动连接有连接轮，连接轮的底部两侧转动连接有锥形轮，锥形轮的内部活动连接有检测轴，锥形轮的外部固定连接有连接杆，连接杆的外部固定连接有压力检测装置，检测轴的外部固定连接有速度检测装置。
优选的，两个所述锥形轮锥面顶部相对，且两个锥形轮均滑动连接在检测轴的外部。
优选的，所述砂带的底部设置有导向槽，连接轮活动连接在导向槽内。
优选的，所述偏移力检测模块包括两个压力检测装置，所述波动力检测模块包括速度检测装置。
优选的，其偏移力检测步骤为：
S1、运动检测模块检测到砂带运动，则将运动信息传输给偏移力检测模块；
S2、偏移力检测模块接收运动检测模块传输信息，开始偏移力检测，通过压力检测装置对连个锥形轮的偏移量进行动态检测，同时将压力值传输给信号转换模块；
S3、信号转换模块接收压力信息，将压力信号转换为电信号，并将电信号传输给偏移判断模块；
S4、偏移判断模块接收转换电信息，同时对两个压力信号进行差值计算，同时将压力差数值与设定值进行对比，若差值大于设定值，则砂带偏移，将信号传输给偏移计算模块，若差值小于设定值，则砂带偏移在安全范围内，则继续进行检测；
S5、漂移计算模块，接收偏移判断模块信息，同时对差值进行正负判断，确定偏移方向，并根据差值数值的大小计算确定偏移量，同时将偏移量传输给偏移调节模块；
S6、偏移调节模块接收偏移信息，对砂带作出纠偏处理。
优选的，其波动力检测步骤为：
D1、运动检测模块检测到砂带运动，则将运动信息传输给波动力检测模块；
D2、波动力检测模块通过速度检测装置监控检测轴的转动速度，同时将速度信息传输给信号转换模块；
D3、信号转换模块接收速度信息，将速度信号转换为电信号，同时将电信号传输给偏移判断模块；
D4、偏移判断模块，从而速度电信号识别检测轴的转动速度，将速度值与设定值进行对比，若检测速度值的峰值大于设定值，则将检测速度信号传输给偏移计算模块，若检测速度值的峰值小于设定值，则波动力检测模块继续检测；
D5、漂移计算模块根据传输检测速度峰值，对砂带张紧输出量进行计算，同时将砂带张紧进给量反馈给张紧调节模块；
D6、张紧调节模块接收反馈信息，对砂带进行张紧处理。
有益效果：
1、该数控砂带磨削机床主运动系统，通过信号检测动态检测砂带在运转过程中稳定情况，并将砂带运转的动态数值转换为电信号数值，更方便对砂带运转状态的读取与识别，保证读取的精度与速度，同时通过漂移计算模块和砂带调偏模块，有效果对砂带进行精准的动态调整，从而有效保证砂带运转的稳定性，保证零件加工效果。
2、该数控砂带磨削机床主运动系统，当砂带偏移时，砂带带动连接轮左右移动，使连接轮在两个锥形轮之间位移，从而使连接轮对两个锥形轮的压力值发生改变，则两个锥形轮所连接的压力检测装置检测压力产生压力差，且偏移量越大，则压力差越大，从而达到检测砂轮偏移值的效果。通过压力差值的变化反馈砂带的偏移量，通过数值正负的情况，反映砂带的偏移方向，进而有效提高检测效率，通过差值的情况，直观反映偏移量，有效保证偏移检测的准确性。
3、该数控砂带磨削机床主运动系统，当砂带的张紧力降低时，砂带对连接轮的压力降低，从而使连接轮对锥形轮的压力相抵，连接轮相对于锥形轮向上位移，则连接轮与锥形轮的接触点与锥形轮的转动轴心距离增加，从而在砂带转动速度不变的情况下，砂带带动连接轮转动速度不变，则连接轮通过锥形轮带动检测轴转动速度降低，从而使速度检测装置检测出检测轴转速降低。因此检测轴的转速和砂带的张紧力为负相关。通过速度的变化反馈砂带张紧力的变化，且由于砂带在转动过程中，对检测点的压力值往往处于波动状态，通过速度峰值的判断，直观展示砂带的张紧力状态，方便砂带的张紧力调节。
4、该数控砂带磨削机床主运动系统，在砂带的张紧力变化过程中，连接轮与两侧锥形轮的垂直距离变化相同，从而使两侧锥形轮对两侧压力检测装置的压力值同步变化，则压力差值不变，从而使在进行波动力检测过程中，不对砂带的偏移检测产生影响。从而有效保证检测效果的准确性，且检测装置集中，减少安装空间，同时方便工作人员的维护工作。
附图说明
图1为本发明整体系统示意图；
图2为本发明结构检测装置示意图；
图3为本发明偏移力调节过程系统示意图；
图4为本发明波动力调节过程系统示意图。
图中：1、砂带；2、连接轮；3、锥形轮；4、检测轴；5、连接杆；6、压力检测装置；7、速度检测装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1-3，一种数控砂带磨削机床主运动系统，包括运动检测模块、信号检测模块、信号转换模块、偏移判断模块、漂移计算模块和砂带调偏模块；
信号检测模块包括偏移力检测模块和波动力检测模块；
偏移力检测模块，用于检测砂带运动过程中的偏移量；
波动力检测模块，用于检测砂带运动过程中的波动偏移量；
信号转换模块，用于信号的转换，包括压力信号转换为电信号，速度信号转换为电信号；
偏移判断模块，用于对测定值与设定值进行对比判断；
漂移计算模块，用于对测定值进行修正偏移量的计算；
砂带调偏模块包括偏移调节模块和张紧调节模块；
偏移调节模块，用于对砂带的横向偏移进行修正移动；
张紧调节模块，用于对砂带的张力进行调节。
其中，还包括打磨砂带1，打磨砂带1的底部活动连接有连接轮2，连接轮2的底部两侧转动连接有锥形轮3，锥形轮3的内部活动连接有检测轴4，锥形轮3的外部固定连接有连接杆5，连接杆5的外部固定连接有压力检测装置6，检测轴4的外部固定连接有速度检测装置7。
其中，两个锥形轮3锥面顶部相对，且两个锥形轮3均滑动连接在检测轴4的外部。
其中，砂带1的底部设置有导向槽，连接轮2活动连接在导向槽内。
其中，偏移力检测模块包括两个压力检测装置6，波动力检测模块包括速度检测装置7。
其中，其偏移力检测步骤为：
S1、运动检测模块检测到砂带运动，则将运动信息传输给偏移力检测模块；
S2、偏移力检测模块接收运动检测模块传输信息，开始偏移力检测，通过压力检测装置6对连个锥形轮3的偏移量进行动态检测，同时将压力值传输给信号转换模块；
S3、信号转换模块接收压力信息，将压力信号转换为电信号，并将电信号传输给偏移判断模块；
S4、偏移判断模块接收转换电信息，同时对两个压力信号进行差值计算，同时将压力差数值与设定值进行对比，若差值大于设定值，则砂带偏移，将信号传输给偏移计算模块，若差值小于设定值，则砂带偏移在安全范围内，则继续进行检测；
S5、漂移计算模块，接收偏移判断模块信息，同时对差值进行正负判断，确定偏移方向，并根据差值数值的大小计算确定偏移量，同时将偏移量传输给偏移调节模块；
S6、偏移调节模块接收偏移信息，对砂带作出纠偏处理。
则当砂带1偏移时，砂带1带动连接轮2左右移动，使连接轮2在两个锥形轮3之间位移，从而使连接轮2对两个锥形轮3的压力值发生改变，则两个锥形轮3所连接的压力检测装置6检测压力产生压力差，且偏移量越大，则压力差越大，从而达到检测砂轮偏移值的效果。
实施例二
请参阅图1-2和图4，一种数控砂带磨削机床主运动系统，包括运动检测模块、信号检测模块、信号转换模块、偏移判断模块、漂移计算模块和砂带调偏模块；
信号检测模块包括偏移力检测模块和波动力检测模块；
偏移力检测模块，用于检测砂带运动过程中的偏移量；
波动力检测模块，用于检测砂带运动过程中的波动偏移量；
信号转换模块，用于信号的转换，包括压力信号转换为电信号，速度信号转换为电信号；
偏移判断模块，用于对测定值与设定值进行对比判断；
漂移计算模块，用于对测定值进行修正偏移量的计算；
砂带调偏模块包括偏移调节模块和张紧调节模块；
偏移调节模块，用于对砂带的横向偏移进行修正移动；
张紧调节模块，用于对砂带的张力进行调节。
其中，还包括打磨砂带1，打磨砂带1的底部活动连接有连接轮2，连接轮2的底部两侧转动连接有锥形轮3，锥形轮3的内部活动连接有检测轴4，锥形轮3的外部固定连接有连接杆5，连接杆5的外部固定连接有压力检测装置6，检测轴4的外部固定连接有速度检测装置7。
其中，两个锥形轮3锥面顶部相对，且两个锥形轮3均滑动连接在检测轴4的外部。
其中，砂带1的底部设置有导向槽，连接轮2活动连接在导向槽内。
其中，偏移力检测模块包括两个压力检测装置6，波动力检测模块包括速度检测装置7。
其中，其波动力检测步骤为：
D1、运动检测模块检测到砂带运动，则将运动信息传输给波动力检测模块；
D2、波动力检测模块通过速度检测装置7监控检测轴4的转动速度，同时将速度信息传输给信号转换模块；
D3、信号转换模块接收速度信息，将速度信号转换为电信号，同时将电信号传输给偏移判断模块；
D4、偏移判断模块，从而速度电信号识别检测轴4的转动速度，将速度值与设定值进行对比，若检测速度值的峰值大于设定值，则将检测速度信号传输给偏移计算模块，若检测速度值的峰值小于设定值，则波动力检测模块继续检测；
D5、漂移计算模块根据传输检测速度峰值，对砂带张紧输出量进行计算，同时将砂带张紧进给量反馈给张紧调节模块；
D6、张紧调节模块接收反馈信息，对砂带进行张紧处理。
在进行波动力检测过程中，其原理为，在砂带1转动过程中，砂带1的产生跳动，主要为砂带1在打磨过程中，其张紧力降低，从而导致砂带1运行不稳定，则当砂带1的张紧力降低时，砂带1对连接轮2的压力降低，从而使连接轮2对锥形轮3的压力相抵，连接轮2相对于锥形轮3向上位移，则连接轮2与锥形轮3的接触点与锥形轮3的转动轴心距离增加，从而在砂带1转动速度不变的情况下，砂带1带动连接轮2转动速度不变，则连接轮2通过锥形轮3带动检测轴4转动速度降低，从而使速度检测装置7检测出检测轴4转速降低。因此检测轴4的转速和砂带1的张紧力为负相关。
实施例三
请参阅图1-4，一种数控砂带磨削机床主运动系统，包括运动检测模块、信号检测模块、信号转换模块、偏移判断模块、漂移计算模块和砂带调偏模块；
信号检测模块包括偏移力检测模块和波动力检测模块；
偏移力检测模块，用于检测砂带运动过程中的偏移量；
波动力检测模块，用于检测砂带运动过程中的波动偏移量；
信号转换模块，用于信号的转换，包括压力信号转换为电信号，速度信号转换为电信号；
偏移判断模块，用于对测定值与设定值进行对比判断；
漂移计算模块，用于对测定值进行修正偏移量的计算；
砂带调偏模块包括偏移调节模块和张紧调节模块；
偏移调节模块，用于对砂带的横向偏移进行修正移动；
张紧调节模块，用于对砂带的张力进行调节。
其中，还包括打磨砂带1，打磨砂带1的底部活动连接有连接轮2，连接轮2的底部两侧转动连接有锥形轮3，锥形轮3的内部活动连接有检测轴4，锥形轮3的外部固定连接有连接杆5，连接杆5的外部固定连接有压力检测装置6，检测轴4的外部固定连接有速度检测装置7。
其中，两个锥形轮3锥面顶部相对，且两个锥形轮3均滑动连接在检测轴4的外部。
其中，砂带1的底部设置有导向槽，连接轮2活动连接在导向槽内。
其中，偏移力检测模块包括两个压力检测装置6，波动力检测模块包括速度检测装置7。
其中，其偏移力检测步骤为：
S1、运动检测模块检测到砂带运动，则将运动信息传输给偏移力检测模块；
S2、偏移力检测模块接收运动检测模块传输信息，开始偏移力检测，通过压力检测装置6对连个锥形轮3的偏移量进行动态检测，同时将压力值传输给信号转换模块；
S3、信号转换模块接收压力信息，将压力信号转换为电信号，并将电信号传输给偏移判断模块；
S4、偏移判断模块接收转换电信息，同时对两个压力信号进行差值计算，同时将压力差数值与设定值进行对比，若差值大于设定值，则砂带偏移，将信号传输给偏移计算模块，若差值小于设定值，则砂带偏移在安全范围内，则继续进行检测；
S5、漂移计算模块，接收偏移判断模块信息，同时对差值进行正负判断，确定偏移方向，并根据差值数值的大小计算确定偏移量，同时将偏移量传输给偏移调节模块；
S6、偏移调节模块接收偏移信息，对砂带作出纠偏处理。
其中，其波动力检测步骤为：
D1、运动检测模块检测到砂带运动，则将运动信息传输给波动力检测模块；
D2、波动力检测模块通过速度检测装置7监控检测轴4的转动速度，同时将速度信息传输给信号转换模块；
D3、信号转换模块接收速度信息，将速度信号转换为电信号，同时将电信号传输给偏移判断模块；
D4、偏移判断模块，从而速度电信号识别检测轴4的转动速度，将速度值与设定值进行对比，若检测速度值的峰值大于设定值，则将检测速度信号传输给偏移计算模块，若检测速度值的峰值小于设定值，则波动力检测模块继续检测；
D5、漂移计算模块根据传输检测速度峰值，对砂带张紧输出量进行计算，同时将砂带张紧进给量反馈给张紧调节模块；
D6、张紧调节模块接收反馈信息，对砂带进行张紧处理。
则当砂带1偏移时，砂带1带动连接轮2左右移动，使连接轮2在两个锥形轮3之间位移，从而使连接轮2对两个锥形轮3的压力值发生改变，则两个锥形轮3所连接的压力检测装置6检测压力产生压力差，且偏移量越大，则压力差越大，从而达到检测砂轮偏移值的效果。
在进行波动力检测过程中，其原理为，在砂带1转动过程中，砂带1的产生跳动，主要为砂带1在打磨过程中，其张紧力降低，从而导致砂带1运行不稳定，则当砂带1的张紧力降低时，砂带1对连接轮2的压力降低，从而使连接轮2对锥形轮3的压力相抵，连接轮2相对于锥形轮3向上位移，则连接轮2与锥形轮3的接触点与锥形轮3的转动轴心距离增加，从而在砂带1转动速度不变的情况下，砂带1带动连接轮2转动速度不变，则连接轮2通过锥形轮3带动检测轴4转动速度降低，从而使速度检测装置7检测出检测轴4转速降低。因此检测轴4的转速和砂带1的张紧力为负相关。
且在砂带1的张紧力变化过程中，连接轮2与两侧锥形轮3的垂直距离变化相同，从而使两侧锥形轮3对两侧压力检测装置6的压力值同步变化，则压力差值不变，从而使在进行波动力检测过程中，不对砂带1的偏移检测产生影响。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种数控砂带磨削机床主运动系统，其特征在于：包括运动检测模块、信号检测模块、信号转换模块、偏移判断模块、漂移计算模块和砂带调偏模块；
信号检测模块包括偏移力检测模块和波动力检测模块；
偏移力检测模块，用于检测砂带运动过程中的偏移量；
波动力检测模块，用于检测砂带运动过程中的波动偏移量；
信号转换模块，用于信号的转换，包括压力信号转换为电信号，速度信号转换为电信号；
偏移判断模块，用于对测定值与设定值进行对比判断；
漂移计算模块，用于对测定值进行修正偏移量的计算；
砂带调偏模块包括偏移调节模块和张紧调节模块；
偏移调节模块，用于对砂带的横向偏移进行修正移动；
张紧调节模块，用于对砂带的张力进行调节。
2.根据权利要求1所述的一种数控砂带磨削机床主运动系统，其特征在于：还包括打磨砂带(1)，打磨砂带(1)的底部活动连接有连接轮(2)，连接轮(2)的底部两侧转动连接有锥形轮(3)，锥形轮(3)的内部活动连接有检测轴(4)，锥形轮(3)的外部固定连接有连接杆(5)，连接杆(5)的外部固定连接有压力检测装置(6)，检测轴(4)的外部固定连接有速度检测装置(7)。
3.根据权利要求2所述的一种数控砂带磨削机床主运动系统，其特征在于：两个所述锥形轮(3)锥面顶部相对，且两个锥形轮(3)均滑动连接在检测轴(4)的外部。
4.根据权利要求2所述的一种数控砂带磨削机床主运动系统，其特征在于：所述偏移力检测模块包括两个压力检测装置(6)，所述波动力检测模块包括速度检测装置(7)。
5.根据权利要求1或4所述的一种数控砂带磨削机床主运动系统，其特征在于：其偏移力检测步骤为：
S1、运动检测模块检测到砂带运动，则将运动信息传输给偏移力检测模块；
S2、偏移力检测模块接收运动检测模块传输信息，开始偏移力检测，通过压力检测装置(6)对连个锥形轮(3)的偏移量进行动态检测，同时将压力值传输给信号转换模块；
S3、信号转换模块接收压力信息，将压力信号转换为电信号，并将电信号传输给偏移判断模块；
S4、偏移判断模块接收转换电信息，同时对两个压力信号进行差值计算，同时将压力差数值与设定值进行对比，若差值大于设定值，则砂带偏移，将信号传输给偏移计算模块，若差值小于设定值，则砂带偏移在安全范围内，则继续进行检测；
S5、漂移计算模块，接收偏移判断模块信息，同时对差值进行正负判断，确定偏移方向，并根据差值数值的大小计算确定偏移量，同时将偏移量传输给偏移调节模块；
S6、偏移调节模块接收偏移信息，对砂带作出纠偏处理。
6.根据权利要求1所述的一种数控砂带磨削机床主运动系统，其特征在于：其波动力检测步骤为：
D1、运动检测模块检测到砂带运动，则将运动信息传输给波动力检测模块；
D2、波动力检测模块通过速度检测装置(7)监控检测轴(4)的转动速度，同时将速度信息传输给信号转换模块；
D3、信号转换模块接收速度信息，将速度信号转换为电信号，同时将电信号传输给偏移判断模块；
D4、偏移判断模块，从而速度电信号识别检测轴(4)的转动速度，将速度值与设定值进行对比，若检测速度值的峰值大于设定值，则将检测速度信号传输给偏移计算模块，若检测速度值的峰值小于设定值，则波动力检测模块继续检测；
D5、漂移计算模块根据传输检测速度峰值，对砂带张紧输出量进行计算，同时将砂带张紧进给量反馈给张紧调节模块；
D6、张紧调节模块接收反馈信息，对砂带进行张紧处理。
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