CN2087119U - 磨床数控装置 - Google Patents

Abstract

一种磨床数控装置，由STD工业微机、STD光 隔输入模板、STD继电器输出模板、操作面板按钮组 及其相应的接口电路构成，本装置的特征在于用无触 点传感器取代原有磨床上的各类有触点开关，采用人 机对话方式修改加工参数、调床对刀，本装置操作直 观方便，抗干扰能力强，维修容易，只要修改应用程序 便可适用于其它加工工序的磨床或类似加工工艺的 其它机床。

Description

本实用新型属于机床的微机控制装置，特别是专用于磨床的STD数控装置。

磨床的控制目前大都仍沿用传统的大量有触点的微动开关、限位开关、行程开关、中间继电器、波段开关等控制，工件的记数和磨削的记时均采用机械记数记时装置，这种中间继电器控制的磨床，控制复杂、故障率高、可靠性差、维修费用也大。即使采用一般的单片机或单板机的程序控制来代替上述逻辑控制，仍难以解决触点开关大量使用的磨床控制问题，且难以克服工业现场的强大干扰。

本实用新型的目的在于提供一种能取代原有磨床上的各类触点开关，用程序控制代替继电器控制的专用磨床数控装置。该装置运行稳定，操作方便，结构简单，并有较好的性能价格比。

本实用新型用无触点传感器取代原有磨床的各类有触点开关，由STD微处理器、RAM、EPROM、LED数码管显示器组成STD工业控制微机，并配有连接传感器并传送传感器信号的传感器输入接口、操作面板按钮组输入接口、接收传感器及操作面板按钮输入信号的STD光隔输入模板、由微处理器直接输出的LED数码显示器及显示器接口和STD继电器输出模板、输出接口。

下面将通过附图对本实用新型作详细说明，并给出具体实施例。

图1为本实用新型数控装置的原理框图。

图2为本实用新型数控装置的外观示意图。

图中1是操作面板，2是操作面板按钮组输入接口，3是STD光隔输入模板，4是取代原有磨床上的各类有触点开关的无触点传感器，5是传感器输入接口，6是随机存储器RAM，7是可编程只读存储器EPROM，8是STD微处理器，包括Z80－CPU、CTC、PIO及电源等，9是STD继电器输出模板，10是LED数码显示器接口，11是LED数码管显示器，12是输出接口，13是输出控制端如电磁阀、交流接触器等，14是电源，15是电缆。传感器4的信号通过传感器输入接口5输进STD光隔输入模板进入STD微处理器8，来自操作面板1上的按钮组信号由操作面板按钮组输入接口2输入STD光隔输入模板3进入STD微处理器8，上述输入信号在微处理器内进行信息处理与交换，2K字节的RAM6用于装定工作参数和用户调试程序，4K字节的EPROM7是可擦除可编程的只读存储器，用于固化本数控装置专用的操作应用程序，操作面板按钮组用于修改、设置加工工件个数和光磨定时，检验机床工作部件的动作，调整机床对刀、工作启动及停止等，STD微处理器8通过LED数码管显示器接口10向LED数码管显示器11输出显示信号，并经STD继电器输出模板9通过输出接口12向输出控制端13和操作面板上的指示灯发出控制信号，电源14包括4种电源，其中E1为STD电源＋5V，E2为传感器电源＋5V，E3为输入接口电源＋5V，E4为输出接口功率转换电源＋24V。

本装置中的传感器用来取代原有磨床上的各类有触点开关，传感器由无触点传感器和磁钢组成，固装在磨床原有微动开关、限位开关、行程开关的相应位置上。当传感器的感应面与磁钢面处于对应状态时，传感器发出感应信号，该信号经传感器输入接口和STD输入模板送入微处理器。传感器输入接口包括输入接口电源E2及13个OC门和负载电阻。

本装置中的操作面板包括磨架进退、工作台左右、上料下料、工进工退、砂轮修整、上磁退磁、工作启动、故障停止、秒加1、计数加1、主机复位、总停等12个功能按钮，手动、全自动、半自动3个方式选择开关及粗磨、精磨、光磨三个不同颜色的指示灯，12个功能按钮和3个方式选择开关共用一个操作面板按钮组输入接口电路，按钮组输入接口由电源E3和12个电阻并接而成，该输入接口通过STD光隔输入模板向微处理器输入信息。3个不同颜色的指示灯则由STD输出模板和接口控制。12个功能按钮的定义如下：

手动  手动方式下可对机床的各功能部件进行单独操作或联合操作，进行调整机床或对刀检察等。

半自动  半自动方式由工作启动按钮配合，可对工件进行一次完整的磨削加工操作后停止，再按一次工作启动按钮，又重复一个工件的加工循环。

全自动  全自动方式下仅按一次工作启动按钮，机床便周而复始的自动连续加工工件，并能按预定加工工件个数后自动修整一次砂轮后，自动继续循环磨削加工工件。

秒加1  手动方式下，每按一次可在数码显示器上的光磨定时数字秒的基数上加1秒，可在2－10秒的范围内变化，若按下不动，则可在上述范围内连续循环变化，以便随时装定修改光磨时间。

计数加1  手动方式下，装定或修改全自动循环中每修整一次砂轮所能加工工件的个数，按压一次，显示器的数字个数加1，可在1－50之间循环变化。

主机复位  或  故障停止  均能使STD微处理器和机床返回初始状态。

总停  切断所有工作电源。

磨架进退  手动下，第一次按压磨架前进到位，再按一下则退回原位。

工作台左右  手动下，第一次按压工作台左移到位，再按一下则右移退回原位。

上料下料  手动下，按压一次，上下料机械手上料到位，再按一次机械手则退回原位。

工进工退  手动下，按压一次，加工连杆缓慢前进到位，再按压一下加工连杆则退回原位。

修整砂轮  手动状态时无论机床处于何种状态，只要按一下该按钮机床便复位，然后自动依次进行工作台左移、磨架进、工进，修整器开始不停的反复修整砂轮，再按一下，即停止修整，机床自动恢复原始状态。全自动状态下，只要按一下该按钮，机床自动复位，并自动执行一次修整砂轮操作，然后再自动转入全自动循环加工操作。

上磁退磁  手动下，初始状态第一次按下该按钮，电磁吸盘加电上磁，再按一下则去电退磁。

工作启动  机床按照已定工作方式（半自动或全自动）开始自动操作。

上述功能按钮和选择开关实现了对磨床启动、停止、调整、机床对刀、循环加工等一系列动作的程序控制。

LED数码管显示器也装在操作面板上，它是由一位16段″米″字和8位7段数码管组成，于上述的功能按钮有对应的显示关系，可显示字母、特殊符号和0－9数字，可随时显示机床的工作状态，如手动状态时显示″S″，半自动显示″B″，全自动显示″Z″，秒加1时显示T－φφ，其中φ为0－9的数字，计数加1时显示N－φφ，其中φ为0－9的数字，手动下对刀、调床子时显示S－φ...φ或K－φ...φ，其中φ为0或1，或不显示，操作到位时显示″S″，正在进行中显示″K″，修整砂轮时显示X－...φ，其中φ为0或1。数码管显示器接口包括代码缓冲器和代码驱动器等，由微处理器直接通过显示器接口输出显示信号。

STD继电器输出模板接受微处理器的输出信号经输出接口控制电磁阀、交流接触器和装在操作面板上的指示灯。输出接口包括输出功率转换电源E4、电阻、噪声滤波器、续流二级管等。

实施例

取代磨床原有触点开关的传感器由传感器和磁钢构成，传感器选用南京半导体厂生产的HST02、HST03、HST04、HST05型号的无触点传感器，磁钢选用钐钴磁钢和铝铁硼磁钢，STD微处理器采用性能良好的STD－56BUS、Z80－CPU、CTC、PIO，RAM由2K的6116芯片两片组成，EPROM由2K的2716和4K的2732各一片组成，STD光隔输入模板、STD继电器输出模板、LED数码管显示器，上述部件或芯片均可从市场上买到，各接口电路如说明书所说连接。将STD微机及接口电路安装好后装入如图2所示的机柜，机柜上部设置操作面板，柜内分上下两层，上层放微机和接口电路及电源E1、E2、E3，中间为铁皮屏蔽层，下层为强电部分及电源E4和输出保险等，电缆用于封装电源线及各种输入输出连接线。用本实施例对3M1310磨床进行改造，使磨床精度指标不圆度可达2μm左右，控制稳定可靠，基本不发生故障，一年可节约维修费6－8千元，效率提高33％。

本实用新型采用无触点传感器取代原有磨床上的各类有触点开关，采用STD工业微机进行程序控制，用可靠的按钮代替波段开关和键盘，因而能以人机对话方式修改加工参数、调床对刀。本装置结构简单，操作直观方便，抗干扰能力强，维修方便，只要修改应用程序便可适用于其它加工工序的磨床或类似加工工艺的其它机床。

Claims (7)

1、一种用于磨床的数控装置，由微机及其接口电路构成，其特征在于用无触点传感器取代原有磨床的各类有触点开关，由STD微处理器、RAM、EPROM、LED数码管显示器组成工业控制微机，并配有连接传感器并传送传感器信号的传感器输入接口，操作面板按钮组输入接口，于上面两个接口连接的STD光隔输入模板，由微处理器直接输出的LED数码管显示器接口，接受微处理器输出信号的STD继电器输出模板及其接口。

2、根据权利要求1所说的数控装置，其特征在于所说的无触点传感器包括传感器和磁钢两部分，它们固装在磨床原有微动开管、限位开关、行程开关的相应位置上。

3、根据权利要求1所说的数控装置，其特征在于所说的操作面板包括磨架进退、工作台左右、上料下料、工进工退、砂轮修整、上磁退磁、工作启动、故障停止、秒加1、计数加1、主机复位、总停等12个功能键和手动、半自动、全自动3个方式选择开关，共用一个操作面板输入接口电路，粗磨、精磨、光磨3个指示灯由STD输出模板及接口控制。

4、根据权利要求1所说的数控装置，其特征在于所说的传感器输入接口包括电源E2及13个OC门负载电阻。

5、根据权利要求1所说的数控装置，其特征在于所说的操作面板按钮组输入接口由输入接口电源E3及12个电阻并接而成。

6、根据权利要求1所说的数控装置，其特征在于所说的LED数码管显示器接口包括代码缓冲器、代码驱动器等。

7、根据权利要求1所说的数控装置，其特征在于所说的输出接口包括输出功率转换电源E4、噪声滤波器、续流二极管等。

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