一种基于PLC的两轴平面磨床的控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于PLC的两轴平面磨床的控制系统及控制方法，涉及数控机床技术领域。本发明专利技术包括触摸屏，PLC控制模块，磨头，控制磨床台面纵向运动的液压系统，控制磨头垂直运动的垂直伺服系统，控制磨头横向运动的横向伺服系统，水泵和按钮板；所述PLC控制模块分别与触摸屏，液压系统，垂直伺服系统，横向伺服系统，水泵和按钮板电连接。本发明专利技术具有硬件成本低，无需手工编程，降低操作者的技术要求，降低工人劳动强度，可实现一人多机操作的特点。

Control system and control method of two axis surface grinder based on PLC

The invention discloses a control system and a control method of a two axis surface grinder based on PLC, which relates to the technical field of numerical control machine tools. The invention includes a touch screen, PLC control module, the hydraulic control system of grinder grinding head table vertical movement, vertical wheelhead vertical movement of the servo control system, servo control system of transverse lateral movement of the grinding head, the water pump and the button plate; the PLC control module is connected with the touch screen system, hydraulic servo system, the vertical and horizontal servo system the water pump and the button plate is electrically connected. The invention has the advantages of low hardware cost, no manual programming, reducing the technical requirements of the operator, reducing the labor intensity of the worker, and realizing the operation of one man and more machines.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC的两轴平面磨床的控制系统及控制方法
本专利技术涉及数控磨床
，尤其是涉及一种硬件成本低，无需手工编程，降低操作者的技术要求，降低工人劳动强度，可实现一人多机操作的基于PLC的两轴平面磨床的控制系统及控制方法。
技术介绍
随着数控系统的普及，用户对磨床数控化、智能化的需求日益增长。目前数控磨床主要缺点：价格较高，设备首次投资大，对操作、维修人员的技术要求较高，手工编程的工作量大。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是为了克服现有技术中数控磨床价格较高，设备首次投资大，对操作、维修人员的技术要求较高，手工编程的工作量大的不足，提供了一种硬件成本低，无需手工编程，降低操作者的技术要求，降低工人劳动强度，可实现一人多机操作的基于PLC的两轴平面磨床的控制系统及控制方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于PLC的两轴平面磨床的控制系统，包括触摸屏，PLC控制模块，磨头，控制磨床台面纵向运动的液压系统，控制磨头垂直运动的垂直伺服系统，控制磨头横向运动的横向伺服系统，水泵和按钮板；所述PLC控制模块分别与触摸屏，液压系统，垂直伺服系统，横向伺服系统，水泵和按钮板电连接。本专利技术采用LCD触摸屏、国产伺服驱动和伺服电机，由PLC集中自动控制磨床垂直和横向两轴以及液压台面纵向运动完成各种平面磨削工艺动作。此套系统硬件成本低，控制软件已囊括平面磨削所有工艺，并可任选工艺混搭集成，无需手工编程，可批量导入。触摸屏上的简易图形化人机界面，操作功能一目了然，降低操作者的技术要求，降低工人劳动强度，可实现一人多机操作。因此，本专利技术具有硬件成本低，无需手工编程，降低操作者的技术要求，降低工人劳动强度，可实现一人多机操作的特点。所述磨头包括砂轮，控制砂轮转动的主轴电机和电磁吸盘；所述垂直伺服系统包括控制磨头垂直运动的垂直伺服电机和控制垂直伺服电机的垂直伺服驱动器；所述横向伺服系统包括控制磨头横向运动的横向伺服电机和控制横向伺服电机的横向伺服驱动器；所述按钮板包括模式选择按钮，手动伺服控制按钮和急停按钮；所述PLC控制模块分别与主轴电机，电磁吸盘，垂直伺服驱动器，横向伺服驱动器，模式选择按钮，手动伺服控制按钮和急停按钮电连接；所述急停按钮与磨床的电源电连接。本专利技术中，自动磨削时，PLC控制模块通过电磁吸盘吸紧台面上工件，PLC控制模块通过垂直伺服电机和横向伺服电机控制磨头的垂直和横向运动，PLC控制模块通过主轴电机控制砂轮转动磨削工件；手动伺服时，手动控制磨头垂直和横向运动。作为优选，所述触摸屏上设有监控磨床运行的报警指示灯。通过报警指示灯提醒操作人员机器的故障和状态。一种适用于基于PLC的两轴平面磨床的控制系统的控制方法，其特征是，包括如下步骤：（4-1）电磁吸盘控制；（4-2）设置初始状态；（4-3）通过模式选择按钮，选择手动伺服控制或系统自动控制磨削；（4-3-1）选择自动磨削时，通过触摸屏输入磨削模式及对应的磨削工艺参数；（4-3-2）选择手动伺服控制时，通过按钮板上手动伺服控制按钮的垂直，横向选择开关选择运动方向，通过调速开关选择进刀速度；（4-4）PLC控制模块传递运动指令给液压系统，垂直伺服驱动器，横向伺服驱动器和水泵的开关，控制磨床磨头的垂直运动和横向运动以及控制磨床台面的纵向运动。将各种磨削工艺分解为多个通用功能模块，在触摸屏界面处做模式选择控件按钮，让操作者自由选择激活，PLC根据控件激活调用内部程序顺序控制完成动作。例如用户可选粗、精、光磨，粗、精、光修，连续、断续磨/修方式、单/双进刀方式等等多选组合。对应各种磨削工艺所需的工艺参数，在触摸屏界面处做了参数设置界面。包含磨削参数、修整参数两大类，并细分成带注释的输入框，便于操作者手动输入。PLC可实时与触摸屏通讯读取数据，并进行内部计算，运用运动指令指挥各轴运动。作为优选，所述步骤（4-1）包括如下步骤：（5-1）充磁时，将按钮板“充退磁”开关拨至“充磁”档，电磁吸盘吸紧台面上工件；（5-2）退磁时，先将按钮板“充退磁”开关拨至“退磁”档消磁，再拨至“无磁”档，此时工件可从台面取出。作为优选，所述步骤（4-2）包括如下步骤：（6-1）回磨床原点：（6-1-1）横向：未经原点找原点：未接触磨床横向原点开关前，以速度V1运动找原点；已经过原点回原点：已过磨床横向原点开关，减速至0，以速度V2靠近原点；（6-1-2）垂直：未经原点找原点：未接触磨床垂直原点开关前，以速度V1运动找原点；已经过原点回原点：已过磨床垂直原点开关，减速至0，以速度V2靠近原点；（6-1-3）横向、垂直方向回磨床原点成功，电机停止，发出回原成功信号；（6-2）磨床工作零点设置及回零；（6-2-1）工作零点设置：横向和垂直零点坐标设置：移动砂轮到工件进刀起始位，长按触摸屏“取零位”按键，该点坐标就被读入PLC，并PLC认为此点坐标即工作零点位置；（6-2-2）在触摸屏上按下“回工作零点”按键，磨头自动以恒定速度回工作零位；（6-2-3）横向、垂直方向回工作零点成功，电机停止，发出回工作零点成功信号；（6-3）横向进刀总量设置：工作零点确定后，横向移动至一点，长按触摸屏“取终点”按键，横向零点至该点的距离即为横向进刀总量；（6-4）修整起点坐标设置：磨床原点确定后，移动砂轮到修整起始位，长按触摸屏“取零位”按键，该点坐标就被读入PLC，并PLC认为此点坐标即修整起点坐标。作为优选，所述磨削模式包括粗光磨、精光磨、粗光修、精光修、连续磨、断续磨、连续修、断续修、单进刀和双进刀的一种或几种的自由组合。作为优选，对应每个磨削模式设有磨削工艺参数输入框。作为优选，所述步骤（4-4）后还包括如下步骤：（9-1）PLC控制模块将垂直伺服电机、横向伺服电机和液压系统的运行状态以及磨床的运动状态实时反馈给触摸屏。触摸屏实时显示当前平面磨削工艺状态、各轴速度与坐标、磨床报警信息、PLC的输入/输出状态。作为优选，通过触摸屏显示运行状态的报警指示；所述报警指示包括磨台面报警、磨床运行报警、垂直伺服电机报警、横向伺服电机报警和急停报警。磨台面报警：当触发相应限位开关时，触摸屏会显示台面里、外、左、右限位报警；磨床运行报警：横向运行、垂直运行、修整运行中是否回零位，是否触发限位开关报警；垂直、横向伺服报警：伺服电机非正常运行时报警灯亮；急停报警：按下急停时灯亮。因此，本专利技术具有如下有益效果：1、采用PLC和触摸屏替代集成数控系统，大大降低硬件成本；2、简易图形化人机界面，操作功能一目了然，操作易懂易学，降低操作者的技术要求；3、设置相应磨削工艺参数后，可一键自动启动完成各种平面磨削工艺动作，无需手工编程，降低工人劳动强度，可实现一人多机操作。附图说明图1是本专利技术的一种结构示意图。图中：触摸屏1、PLC控制模块2、磨头3、液压系统4、垂直伺服系统5、横向伺服系统6、水泵7、按钮板8、砂轮31、主轴电机32、电磁吸盘33、垂直伺服电机51、垂直伺服驱动器52、横向伺服电机51、横向伺服驱动器52、模式选择按钮81、手动伺服控制按钮82、急停按钮83。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。如图1所示的实施例是一种基于PLC的两轴平面磨床的控制系统，包括触摸屏1，PLC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PLC的两轴平面磨床的控制系统，其特征是，包括触摸屏（1），PLC控制模块（2），磨头（3），控制磨床台面纵向运动的液压系统（4），控制磨头垂直运动的垂直伺服系统（5），控制磨头横向运动的横向伺服系统（6），水泵（7）和按钮板（8）；所述PLC控制模块分别与触摸屏，液压系统，垂直伺服系统，横向伺服系统，水泵和按钮板电连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC的两轴平面磨床的控制系统，其特征是，包括触摸屏（1），PLC控制模块（2），磨头（3），控制磨床台面纵向运动的液压系统（4），控制磨头垂直运动的垂直伺服系统（5），控制磨头横向运动的横向伺服系统（6），水泵（7）和按钮板（8）；所述PLC控制模块分别与触摸屏，液压系统，垂直伺服系统，横向伺服系统，水泵和按钮板电连接。2.根据权利要求1所述的一种基于PLC的两轴平面磨床的控制系统，其特征是，所述磨头包括砂轮（31），控制砂轮转动的主轴电机（32）和电磁吸盘（33）；所述垂直伺服系统包括控制磨头垂直运动的垂直伺服电机（51）和控制垂直伺服电机的垂直伺服驱动器（52）；所述横向伺服系统包括控制磨头横向运动的横向伺服电机（51）和控制横向伺服电机的横向伺服驱动器（52）；所述按钮板包括模式选择按钮（81），手动伺服控制按钮（82）和急停按钮（83）；所述PLC控制模块分别与主轴电机，电磁吸盘，垂直伺服驱动器，横向伺服驱动器，模式选择按钮，手动伺服控制按钮和急停按钮电连接；所述急停按钮与磨床的电源电连接。3.根据权利要求1所述的一种基于PLC的两轴平面磨床的控制系统的控制方法，其特征是，所述触摸屏上设有监控磨床运行的报警指示灯。4.一种适用于权利要求2所述的一种基于PLC的两轴平面磨床的控制系统的控制方法，其特征是，包括如下步骤：（4-1）电磁吸盘控制；（4-2）设置初始状态；（4-3）通过模式选择按钮，选择手动伺服控制或系统自动控制磨削；（4-3-1）选择自动磨削时，通过触摸屏输入磨削模式及对应的磨削工艺参数；（4-3-2）选择手动伺服控制时，通过按钮板上手动伺服控制按钮的垂直，横向选择开关选择运动方向，通过调速开关选择进刀速度；（4-4）PLC控制模块传递运动指令给液压系统，垂直伺服驱动器，横向伺服驱动器和水泵的开关，控制磨床磨头的垂直运动和横向运动以及控制磨床台面的纵向运动。5.根据权利要求4所述的一种基于PLC的两轴平面磨床的控制系统的控制方法，其特征是，所述步骤（4-1）包括如下步骤：（5-1）充磁时，将按钮板“充退磁”开关拨至“充磁”档，电磁吸盘吸紧台面上工件；（5-2）退磁时，先将按钮板“充退磁”开关拨至“退磁”档消磁，再拨至“无磁”档，此时工件可从台面取出...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晓，叶强，彭林军，
申请(专利权)人：杭州杭机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33