CN116512020A - 无心磨床上下料联动控制系统及无心磨床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无心磨床上下料联动控制系统，包括上料机构、下料机构、故障监控机构和控制机构，上料机构包括推料气缸和推料传感器，推料气缸在第一位置和初始位置之间往复移动并将初始位置处的物料推动到第一位置，推料传感器检测推料气缸的行程位置并输出位置检测信号；故障监控机构在磨床故障时输出故障信号；控制机构在收到故障信号时依据行程检测信号判断推料气缸是否处于初始位姿，若是则控制推料气缸停止，若否则控制推料气缸继续往复移动直至推料气缸复位到初始位置时控制推料气缸停止动作。本发明还公开了一种无心磨床。与现有技术相比，本发明防止故障发生并修复后上料机构处卡料，并确保无心磨床上下料的连续性。

Description

无心磨床上下料联动控制系统及无心磨床

技术领域

本发明涉及一种磨削加工时的上下料，尤其涉及无心磨床上下料联动控制系统及无心磨床。

背景技术

目前，无心磨床是一种不需要采用工件的轴心定位而进行磨削的磨床，适于磨削细长圆柱形工件，特别适合PCB微型钻头柄部外圆的精磨，无心磨精磨设备的下料机构都是采用V型滑槽机构，产品从无心磨床出料时利用无心磨床导轮的磨削推力和自重惯性滑落在接料盘内，前期需要人工接料，后期逐步出现了自动上料机构和出料机构以及插盘机构，但入料和出料一直存在联动差异，出料堵塞和卡料时入料动作依然在进行造成更多的产品报废和故障损坏。

例如，参考中国专利CN109940468A，公开了一种无心磨床系统，包括进料单元和磨床，其进料单元包括料斗、设置在料斗一侧的辅助推料气缸、设置在辅助推料气缸的动力输出端的辅助顶针、设置在料斗另外一侧的辅助导向管、设置在料斗出口正下方的接料槽；所述的接料槽、辅助顶针、辅助导向管在同一直线上；所述的辅助导向管连接至磨床。该方案中，推料气缸需要将料斗下方接料槽处的物料推到料斗外的辅助导向管中，并随着推料气缸的推动逐渐进入磨床，而在磨床故障时，现有的无线磨床系统往往直接控制进料单元停止工作，如果推料气缸处于推料状态，直接停止会使得料斗内依然会有物料掉落到料斗下方，当故障接触重新工作时，比如再次料斗正下方接料槽处物料的堵塞，现有技术人员往往需要将料斗从接料槽上拆下来进行清除，从而造成更多的产品报废和故障损坏。

因此如何实现入出料联动降低报废率、提高生产效率，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种无心磨床上下料联动控制系统及无心磨床，防止故障发生并修复后，上料机构处卡料，并确保无心磨床上下料的连续性。

为了实现上述目的，本发明公开了一种无心磨床上下料联动控制系统，包括上料机构、下料机构、故障监控机构和控制机构，所述上料机构包括推料气缸和推料传感器，所述推料气缸在第一位置和初始位置之间往复移动，并将初始位置处的物料推料到第一位置，所述推料传感器检测所述推料气缸的行程位置并输出位置检测信号；所述下料机构将磨削完成的物料从所述磨削位输送出去；所述故障监控机构在所述磨床故障时输出故障信号，所述故障信号包括在所述下料机构故障时输出的出料异常紧急停止信号；所述控制机构实时接收所述故障信号和推料到位信号，在收到所述故障信号时依据所述行程检测信号判断所述推料气缸的行程位置，在所述推料气缸复位到初始位置时控制所述推料气缸停止动作，在所述推料气缸未复位到初始位置时控制所述推料气缸继续往复移动，直至所述推料气缸复位到初始位置时控制所述推料气缸停止动作。

与现有技术相比，本发明将下料机构的故障信号与上料机构的上料动作联动起来，在出现下料异常时，控制上料机构复位停止，确保系统上下料的连动。再者，本发明在磨床故障并进行紧急停止时，并不直接立即控制推料气缸停止动作也不直接向推料气缸下达复位停止命令，而是等待推料气缸推料到位并退回复位后再控制推料气缸停止动作，防止故障发生时直接停止整个系统运行，使得物料卡死在入料处的问题，同时也确保整个设备在异常修复后，整个系统上下料的连贯性。

较佳地，所述控制机构在收到所述故障信号后依据所述行程检测信号判断所述推料气缸的行程位置，判断所述推料气缸是否处于从初始位置到第一位置的推料行程或者推料到位，若否则等待所述推料气缸复位到位后控制所述推料气缸停止动作，若是则等待所述推料气缸移动至第一位置后控制所述推料气缸复位，并等待所述推料气缸复位到位后控制所述推料气缸复位停止。

具体地，所述控制机构在收到所述故障信号时，在所述推料气缸处于从第一位置到初始位置的复位行程时等待并在收到所述复位到位信号时控制所述推料气缸停止工作；在所述推料气缸处于复位到位时控制所述推料气缸停止工作；在所述推料气缸处于从初始位置到第一位置的推料行程时等待所述推料到位信号并在收到所述推料到位信号时控制所述推料气缸复位并在收到所述复位到位信号时控制所述推料气缸停止工作；在所述推料气缸处于推料到位时控制所述推料气缸复位并在收到所述复位到位信号时控制所述推料气缸停止工作。

具体地，所述行程检测信号包括推料到位信号，所述推料传感器包括第一推料传感器，所述第一推料传感器在所述推料气缸推料到位时输出推料到位信号，所述控制机构依据所述推料到位信号的获取时间与当前时间之间的时间间隔判断所述推料气缸的行程位置。

具体地，所述行程检测信号包括复位到位信号，所述推料传感器包括第二推料传感器，所述第二推料传感器在所述推料气缸复位到位时输出复位到位信号，所述控制机构依据所述复位到位信号的获取时间与当前时间之间的时间间隔判断所述推料气缸的行程位置。

具体地，所述推料传感器包括第一推料传感器和第二推料传感器，所述第一推料传感器在所述推料气缸推料到位时输出推料到位信号，所述第二推料传感器在所述推料气缸复位到位时输出复位到位信号，所述控制机构实时接收所述推料到位信号和复位到位信号，并依据所述推料到位信号和复位到位信号到达的先后顺序判断所述推料气缸的行程位置。

较佳地，所述故障信号还包括在所述上料机构故障时输出的上料异常紧急停止信号和在磨削紧急故障时输出的磨削异常紧急停止信号中的一个或多个。

较佳地，所述控制机构依据所述故障信号开始判断所述推料到位信号的获取时间与当前时间的时间间隔是否大于预警时长，在所述时间间隔大于所述预警时长时控制所述上料机构停止动作。

较佳地，所述上料机构还包括分料斗和物料导槽，所述物料导槽上设有供所述物料导向输送的输送通道，所述分料斗的出口设于所述物料导槽上，并将物料分开并依次输送至所述物料导槽上，所述推料气缸设于所述物料导槽前端，所述推料气缸的推杆可伸入所述输送通道并将所述输送通道的物料沿所述输送通道从前向后推进预设行程，以使所述物料依次输送至磨削位中，所述控制机构在收到所述故障信号即时控制所述分料斗停止动作。

具体地，所述分料斗包括可加载若干加工物料的上料料斗、侧面气缸和侧面拨料块，所述侧面拨料块绕第一转轴转动安装于所述上料料斗的侧面并伸入所述上料料斗内，所述侧面气缸带动所述侧面拨料块绕所述第一转轴转动，以拨动所述上料料斗内的物料，使得所述物料沿所述上料料斗依次从所述上料料斗的出口输出。

较佳地，所述故障监控机构和控制机构加载于所述下料机构中，所述控制机构还依据所述输出故障信号控制所述下料机构停止动作。通过同一个机构同时控制下料机构和上料机构的推料气缸停止动作，进一步确保上下料机构之间的连贯性。

本发明还公开了一种联动上下料的无心磨床，包括上下料联动控制系统和砂轮机构，所述砂轮机构在磨削位对物料进行磨削，所述上下料联动控制系统为如上所述的无心磨床上下料联动控制系统。

附图说明

图1是本发明无心磨床的结构图。

图2是本发明上料机构一个角度的结构图。

图3是本发明上料机构另一个角度的结构图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

参考图1，本发明公开了一种联动上下料的无心磨床100，包括上料机构10、下料机构20、故障监控机构30、控制机构40和砂轮机构50，上料机构10将物料200输送至砂轮机构50中，所述砂轮机构50在磨削位对物料200进行磨削，所述下料机构20将砂轮机构50中磨削好的物料200输送出去，所述故障监控机构30监控所述上料机构10、下料机构20和砂轮机构50工作并在所述上料机构10、下料机构20和砂轮机构50故障时输出故障信号，所述控制机构40分别控制所述上料机构10、下料机构20动作，并在发生故障是控制上料机构10、下料机构20停止动作。

其中，故障监控机构30包括传感部分和判断部分，传感部分由分设在上料机构10、下料机构20和砂轮机构50中的传感器或者检测机构组成，判断部分可以独立设置也可以加载在控制机构40中，或者直接设置在上料机构10、下料机构20和砂轮机构50中一个或多个的控制器中。本实施例中，故障监控机构30监控所述上料机构10、下料机构20和砂轮机构50工作，当然，故障监控机构30也可以仅仅监控下料机构20工作，以在下料机构20故障时生成出料异常紧急停止信号。

参考图2和图3，所述上料机构10包括推料气缸11和推料传感器，所述推料气缸11沿预设路径在第一位置和初始位置之间往复移动，并将初始位置处的物料向前推动到第一位置，以使所述物料输送至磨削位，所述推料传感器检测所述推料气缸11的行程位置并输出位置检测信号。

所述下料机构20将磨削完成的物料200从所述磨削位输送出去。其中，下料机构20为收料插盘机，并包括平移运转机构、XY机械轴和后推料机构。

所述故障监控机构30检测磨床故障并在所述磨床故障时输出故障信号，所述故障信号包括在所述下料机构20故障时输出的出料异常紧急停止信号。

所述控制机构40分别与所述上料机构10、下料机构、故障监控机构30相连，实时接收所述故障信号和位置检测信号，在收到所述故障信号时依据所述行程检测信号判断所述推料气缸11是否复位到初始位置，如是则控制所述推料气缸11停止动作，若否则控制所述推料气缸11继续往复移动直至所述推料气缸11复位到初始位置时控制所述推料气缸11停止动作。

具体地，所述控制机构40在收到所述故障信号后依据所述行程检测信号判断所述推料气缸11的行程位置，判断所述推料气缸11是否处于从初始位置到第一位置的推料行程或者推料到位，若否则等待所述推料气缸11复位到位后控制所述推料气缸11停止动作，若是则等待所述推料气缸11移动至第一位置后控制所述推料气缸11复位，并等待所述推料气缸11复位到位后控制所述推料气缸11复位停止。其中，当故障信号来临时推料气缸11恰好处于初始位置，则等待0秒即可(即时)控制推料气缸11停止动作。如果推料气缸11位于推料行程，那么虽然控制机构40生成了相应的紧急停止信号，但控制机构40依然独立控制推料气缸11继续推料动作并在推料到位后再控制推料气缸11复位到位，在复位到位后停止工作。

具体地，所述控制机构40在收到所述故障信号时，在所述推料气缸11处于从第一位置到初始位置的复位行程时等待并在收到所述复位到位信号时控制所述推料气缸11停止工作；在所述推料气缸11处于复位到位时控制所述推料气缸11停止工作；在所述推料气缸11处于从初始位置到第一位置的推料行程时等待所述推料到位信号并在收到所述推料到位信号时控制所述推料气缸11复位并在收到所述复位到位信号时控制所述推料气缸11停止工作；在所述推料气缸11处于推料到位时控制所述推料气缸11复位并在收到所述复位到位信号时控制所述推料气缸11停止工作。

在本发明第一实施例中，所述行程检测信号包括推料到位信号，所述推料传感器包括第一推料传感器121，所述第一推料传感器121在所述推料气缸11推料到位时输出推料到位信号，所述控制机构40在收到所述故障信号时，计算所述推料到位信号的获取时间与当前时间之间的时间间隔，依据该时间间隔判断推料气缸11的行程位置，在时间间隔小于等于第一预设时间时判断所述推料气缸11是否处于推料到位后返回到初始位置的复位行程，所述第一预设时间为所述推料气缸11从推料到位后到返回到初始位置的复位时间。

当然，区别于上述实施例，在本发明第二实施例中，所述行程检测信号包括复位到位信号，所述推料传感器包括第二推料传感器122，所述第二推料传感器122检测所述推料气缸11行程位置并在所述推料气缸11复位到位时输出复位到位信号，所述控制机构40实时接收所述复位到位信号，所述控制机构40在收到所述故障信号时，判断所述复位到位信号的获取时间与当前时间的时间间隔，依据该时间间隔判断推料气缸11的行程位置。

在本发明第三实施例中，所述行程检测信号包括推料到位信号和复位到位信号，所述推料传感器包括第一推料传感器121和第二推料传感器122，所述第一推料传感器121在所述推料气缸11推料到位时输出推料到位信号，所述第二推料传感器122检测所述推料气缸11行程位置并在所述推料气缸11复位到位时输出复位到位信号，所述控制机构40实时接收所述复位到位信号，所述控制机构40在收到所述故障信号时，比较最后一次获得的所述复位到位信号和所述推料到位信号的先后顺序，在所述复位到位信号早于所述推料到位信号时判断所述推料气缸11是否处于推料到位后返回到初始位置的复位行程。

较佳者，所述故障信号还包括在所述上料机构10故障时输出的上料异常紧急停止信号和在磨削紧急故障时输出的磨削异常紧急停止信号中的一个或多个。

较佳者，所述控制机构40依据所述故障信号开始判断所述推料到位信号的获取时间与当前时间的时间间隔是否大于预警时长，在所述时间间隔大于所述预警时长时控制所述上料机构10停止动作。

较佳者，所述上料机构10还包括分料斗14和物料导槽13，所述物料导槽13上设有供所述物料200导向输送的输送通道131，所述分料斗14的出口设于所述物料导槽13上，并将物料200分开并依次输送至所述物料导槽13上，所述推料气缸11设于所述物料导槽13前端，所述推料气缸11的推杆可伸入所述输送通道131并将所述输送通道131的物料200沿所述输送通道131从前向后推进预设行程，以使所述物料200依次输送至磨削位中，所述控制机构40在收到所述故障信号即时控制所述分料斗14停止动作。

具体地，所述分料斗14包括可加载若干加工物料200的上料料斗141、侧面气缸和侧面拨料块143，所述侧面拨料块143绕第一转轴144转动安装于所述上料料斗141的侧面并伸入所述上料料斗141内，所述侧面气缸带动所述侧面拨料块143绕所述第一转轴144转动，以拨动所述上料料斗141内的物料200，使得所述物料200沿所述上料料斗141依次从所述上料料斗141的出口输出。

较佳者，所述故障监控机构30和控制机构40加载于所述下料机构20中，所述控制机构40还依据所述输出故障信号控制所述下料机构20停止动作。通过同一个机构同时控制下料机构20和上料机构10的推料气缸11停止动作，进一步确保上下料机构20之间的连贯性。

参考图1至图3，本发明工作时，工作人员确定上料料斗121中有物料200，且推料气缸11处于初始位置，按下开启按钮，上料料斗121开始抖料工作，砂轮机构50开始工作，侧面拨料块123拨料以防止物料200堵塞并推动物料在上料料斗121中移动，并从上料料斗121出口掉落到物料导槽13的第一位置，计时器开始计时且控制机构40控制推料气缸11推料动作：推料气缸11沿物料导槽13的输送通道131推动物料200，物料200沿输送通道131从第一位置被推到初始位置，推料气缸11推料到位后第一推料传感器232生成推料到位信号，随着上料机构10的持续动作，物料200被沿着输送通道131依次向前推动，直至物料与砂轮机构50的导轮接触后在导论到乡里作用下推进到砂轮机构的砂轮中进行磨削，计时器记录的时间到达预设时间后，控制机构40控制控制推料气缸11复位动作：推料气缸11沿物料导槽13的输送通道131复位，直至推料气缸11复位到位，到达初始位置，另一物料200掉落在第一位置。推料气缸11复位到位后第二推料传感器生成复位到位信号，控制机构40依据复位到位信号控制推料气缸11推料动作，第二个物料200被推到初始位置，并与第一个物料首尾推动前移，使得物料200在砂轮机构50中磨削完成后会继续在推料气缸11和导轮导向下继续前移到下料机构20中。下料机构20将磨削好的物料200输送出去。

当出现磨床故障(包括上料机构故障、磨削紧急故障或下料机构故障)时生成故障信号，控制机构40依据故障信号控制分料斗14停止动作，并依据复位到位信号和推料到位信号判断当前推料气缸11的行程位置(包括第一位置到初始位置的复位行程、初始位置到第一位置的推料行程以及复位到位和推料到位)，在位于复位行程时等待复位到位信号，收到所述复位到位信号时即时依据复位到位信号控制所述推料气缸11停止动作，在复位到位时(处于初始位置)直接控制所述推料气缸11停止工作，在推料到位时(位于第一位置)控制所述推料气缸11复位并等待复位到位信号，收到所述复位到位信号时即时依据所述复位到位信号控制所述推料气缸11停止动作。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种无心磨床上下料联动控制系统，其特征在于：包括：

上料机构，包括推料气缸和推料传感器，所述推料气缸在第一位置和初始位置之间往复移动，并将初始位置处的物料推料到第一位置，所述推料传感器检测所述推料气缸的行程位置并输出位置检测信号；

下料机构，将磨削完成的物料从所述磨削位输送出去；

故障监控机构，在所述磨床故障时输出故障信号，所述故障信号包括在所述下料机构故障时输出的出料异常紧急停止信号；

控制机构，实时接收所述故障信号和推料到位信号，在收到所述故障信号时依据所述行程检测信号判断所述推料气缸的行程位置，在所述推料气缸复位到初始位置时控制所述推料气缸停止动作，在所述推料气缸未复位到初始位置时控制所述推料气缸继续往复移动，直至所述推料气缸复位到初始位置时控制所述推料气缸停止动作。

2.如权利要求1所述的无心磨床上下料联动控制系统，其特征在于：所述控制机构在收到所述故障信号后依据所述行程检测信号判断所述推料气缸的行程位置，判断所述推料气缸是否处于从初始位置到第一位置的推料行程或者推料到位，若否则等待所述推料气缸复位到位后控制所述推料气缸停止动作，若是则等待所述推料气缸移动至第一位置后控制所述推料气缸复位，并等待所述推料气缸复位到位后控制所述推料气缸复位停止。

3.如权利要求2所述的无心磨床上下料联动控制系统，其特征在于：所述控制机构在收到所述故障信号时，在所述推料气缸处于从第一位置到初始位置的复位行程时等待并在收到所述复位到位信号时控制所述推料气缸停止工作；在所述推料气缸处于复位到位时控制所述推料气缸停止工作；在所述推料气缸处于从初始位置到第一位置的推料行程时等待所述推料到位信号并在收到所述推料到位信号时控制所述推料气缸复位并在收到所述复位到位信号时控制所述推料气缸停止工作；在所述推料气缸处于推料到位时控制所述推料气缸复位并在收到所述复位到位信号时控制所述推料气缸停止工作。

4.如权利要求2所述的无心磨床上下料联动控制系统，其特征在于：所述行程检测信号包括推料到位信号，所述推料传感器包括第一推料传感器，所述第一推料传感器在所述推料气缸推料到位时输出推料到位信号，所述控制机构依据所述推料到位信号的获取时间与当前时间之间的时间间隔判断所述推料气缸的行程位置；或者，

所述行程检测信号包括复位到位信号，所述推料传感器包括第二推料传感器，所述第二推料传感器在所述推料气缸复位到位时输出复位到位信号，所述控制机构依据所述复位到位信号的获取时间与当前时间之间的时间间隔判断所述推料气缸的行程位置；或者，

所述推料传感器包括第一推料传感器和第二推料传感器，所述第一推料传感器在所述推料气缸推料到位时输出推料到位信号，所述第二推料传感器在所述推料气缸复位到位时输出复位到位信号，所述控制机构实时接收所述推料到位信号和复位到位信号，并依据所述推料到位信号和复位到位信号到达的先后顺序判断所述推料气缸的行程位置。

5.如权利要求1所述的无心磨床上下料联动控制系统，其特征在于：所述故障信号还包括在所述上料机构故障时输出的上料异常紧急停止信号和在磨削紧急故障时输出的磨削异常紧急停止信号中的一个或多个。

6.如权利要求1所述的无心磨床上下料联动控制系统，其特征在于：所述控制机构依据所述故障信号开始判断所述推料到位信号的获取时间与当前时间的时间间隔是否大于预警时长，在所述时间间隔大于所述预警时长时控制所述上料机构停止动作。

7.如权利要求1所述的无心磨床上下料联动控制系统，其特征在于：所述上料机构还包括分料斗和物料导槽，所述物料导槽上设有供所述物料导向输送的输送通道，所述分料斗的出口设于所述物料导槽上，并将物料分开并依次输送至所述物料导槽上，所述推料气缸设于所述物料导槽前端，所述推料气缸的推杆可伸入所述输送通道并将所述输送通道的物料沿所述输送通道从前向后推进预设行程，以使所述物料依次输送至磨削位中，所述控制机构在收到所述故障信号即时控制所述分料斗停止动作。

8.如权利要求7所述的无心磨床上下料联动控制系统，其特征在于：所述分料斗包括可加载若干加工物料的上料料斗、侧面气缸和侧面拨料块，所述侧面拨料块绕第一转轴转动安装于所述上料料斗的侧面并伸入所述上料料斗内，所述侧面气缸带动所述侧面拨料块绕所述第一转轴转动，以拨动所述上料料斗内的物料，使得所述物料沿所述上料料斗依次从所述上料料斗的出口输出。

9.如权利要求1所述的无心磨床上下料联动控制系统，其特征在于：所述故障监控机构和控制机构加载于所述下料机构中，所述控制机构还依据所述输出故障信号控制所述下料机构停止动作。

10.一种联动上下料的无心磨床，其特征在于：包括上下料联动控制系统和砂轮机构，所述砂轮机构在磨削位对物料进行磨削，所述上下料联动控制系统为如权利要求1－9中任一项所述的无心磨床上下料联动控制系统。