基于便携式无线控制系统的外圆磨床及控制方法技术方案

基于便携式无线控制系统的外圆磨床及控制方法。普通磨床对工件的控制只限于手动，不仅降低生产效率，还增大了误差，而且产品废品率较高。本发明专利技术组成包括：无线控制终端（19），无线控制终端通过蓝牙通信协议与接收器（4）连接，接收器通过数据线分别与横轴电机控制器（1）、主轴电机控制器（6）、砂轮电机控制器（11）、进给电机控制器（18）连接，横轴电机控制器通过动力电缆与横轴电机（3）连接，横轴电机与床身（15）内部的横向导轨连接，床身内部的纵向导轨与进给电机（14）连接，进给电机安装在砂轮架（13）的一侧，砂轮架上方安装有砂轮电机（12），砂轮电机通过连接轴与砂轮（10）连接。本发明专利技术用于基于便携式无线控制系统的外圆磨床。

Cylindrical grinder and control method based on portable wireless control system

Cylindrical grinder and control method based on portable wireless control system. The control of workpiece by ordinary grinder is limited to manual operation, which not only reduces the production efficiency, but also increases the error, and the rejection rate of products is higher. The invention comprises a wireless control terminal (19), a wireless control terminal connected with a receiver (4) through a Bluetooth communication protocol, a receiver connected with a transverse axis motor controller (1), a spindle motor controller (6), a grinding wheel motor controller (11) and a feed motor controller (18) respectively through a data line, and a transverse axis motor controller connected with a transverse axis motor (3) through a power cable. The horizontal axis motor is connected with the transverse guide rail inside the bed (15), the longitudinal guide rail inside the bed is connected with the feed motor (14), the feed motor is installed on the side of the grinding wheel rack (13), and the grinding wheel motor (12) is installed above the grinding wheel rack, and the grinding wheel motor is connected with the grinding wheel (10) through the connecting shaft. The invention is used for a cylindrical grinder based on a portable wireless control system.

【技术实现步骤摘要】
基于便携式无线控制系统的外圆磨床及控制方法
：本专利技术涉及一种基于便携式无线控制系统的外圆磨床及控制方法。
技术介绍
：在现代工业生产中，部分企业还沿用传统磨床进行加工，普通磨床对工件的控制只限于手动，这样反复加工，多次装夹，不仅降低生产效率，还增大了误差，而且产品的废品率较高，增加了成本。为了改变这种现状，可采用数控技术、单片机技术、无线通信技术对现有的磨床进行智能化升级。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种基于便携式无线控制系统的外圆磨床及控制方法。上述的目的通过以下的技术方案实现：一种基于便携式无线控制系统的外圆磨床，其组成包括：所述的无线控制终端通过蓝牙通信协议与接收器连接，所述的接收器通过数据线分别与横轴电机控制器、主轴电机控制器、砂轮电机控制器、进给电机控制器连接，所述的横轴电机控制器通过动力电缆与横轴电机连接，所述的横轴电机与床身内部的横向导轨连接，所述的床身内部的纵向导轨与进给电机连接，所述的进给电机安装在砂轮架的一侧，所述的砂轮架上方安装有砂轮电机，所述的砂轮电机通过连接轴与砂轮连接。所述的基于便携式无线控制系统的外圆磨床，所述的砂轮电机通过动力电缆与所述的砂轮电机控制器连接，所述的进给电机通过动力电缆与所述的进给电机控制器连接，所述的主轴电机控制器通过动力电缆与主轴电机连接。所述的基于便携式无线控制系统的外圆磨床，所述的主轴电机与头架依次固定在前架体内侧，所述的主轴电机通过联轴器与所述的头架内部的主轴连接，所述的头架端部具有主轴卡盘并将工件的一端夹紧，所述的工件另一端安装在尾座内，所述的尾座固定在后架体内侧，所述的前架体、所述的后架体固定在工作台上平面，所述的工作台下方安装在所述的床身上方。所述的基于便携式无线控制系统的外圆磨床，所述的无线控制终端外形为矩形体其前端面具有液晶屏，所述的液晶屏下方安装有一组按键，所述的矩形体顶部安装有天线A，所述的接收器顶部安装有天线B。所述的基于便携式无线控制系统的外圆磨床，所述的横轴电机采用三相交流伺服电机，所述的主轴电机采用三相异步电机，所述的砂轮电机采用三相异步电机，所述的进给电机为步进电机。一种基于便携式无线控制系统的外圆磨床及控制方法，该方法包括如下步骤：（1）无线控制终端与接收器：无线控制终端与接收器之间通过蓝牙通信协议传输数据，无线控制终端主要由电源模块、液晶显示模块、蓝牙模块、按键、数据存储模块组成；接收器主要由主控CPU、电源模块、故障诊断模块、外围接口电路、蓝牙模块、数模转换模块组成，具体是，无线控制终端中的液晶显示模块用于显示加工参数、运行状态信息，数据存储模块用于保存加工工件的历史信息，按键用于整机的启停、控制参数的设定、历史信息查询，接收器中的主控CPU通过外围接口电路与主轴电机控制器、砂轮电机控制器相连，用于控制主轴电机、砂轮电机的启停及调速，主控CPU通过外围接口电路与进给电机控制器相连，用于控制砂轮的进给及复位，主控CPU通过数模转换模块与横轴电机控制器相连，用于控制砂轮在工作台上横向的往复运动及速度，主控CPU通过蓝牙模块与无线控制终端相连，用于实时数据的传输；（2）进给电机控制：所述的进给电机控制是一款等角度恒转矩细分型步进电机驱动器，驱动器电源电压AC220V，每相适配电流6.5A，细分数可通过控制终端设置为：1/2、1/5、1/10、1/20、1/40，输入信号均经过光电隔离，适用于三相反应式步进电机，所述的驱动器内部采用类似伺服控制原理的电路，该电路可以使电机低速运行平稳，几乎没有震动和噪音，电机在高速时转矩大，定位精度最高可达19200步/转；（3）横轴电机控制：所述的横轴电机控制，即实现砂轮横向往复运动，需要控制横轴电机在固定区域内正反转切换工作，横轴电机使用三相交流伺服电机，向横轴电机驱动器输入不同极性的模拟电压，即可实现电机的正反转控制，输入电压的幅值决定电机的转速，该功能由接收器中的数模转换模块来实现，在上电状态下，向控制器输入正极性电压，电机会沿着顺时针方向转动，输入负极性电压，电机会沿着逆时针方向转动，电压正负变换点是由磨床工作台上左右两侧的限位开关决定，接收器可根据限位开关的状态输出相应的模拟电压。有益效果：1.本专利技术是针对外圆磨床设计了一种便携式无线控制终端及接收器，该控制终端与接收器之间通过蓝牙传输数据，接收器中采用单片机作为主控芯片产生控制脉冲，用来控制砂轮架进给机构，还可控制砂轮架在工作台上横向往复运动，从而控制磨削速度，该控制终端简化了设计电路并降低了生产成本，提高了系统的可靠性和灵活性，通过液晶显示器显示加工参数、运行状态等信息。本专利技术的无线控制终端与接收器之间使用蓝牙无线通信技术连接，速率更高、抗干扰性更强，控制终端可以存储加工文件、显示加工参数、运行状态，同时具备U盘读写功能。本专利技术利用无线控制终端替代传统有线控制终端，实现无线模拟量采集和传输，解决了有线方案施工繁琐、设备后期维护成本高等问题。本专利技术的结构形式及其控制方法，改善了操作环境，操作人员可选择最佳角度，避开能见度差、污染严重的操作位置，杜绝加工粉尘对操作员的侵害。本专利技术采用等角度恒转矩细分型驱动器，使电机低速运行平稳，几乎没有震动和噪音，电机在高速时力矩大，定位精度最高可达19200步/转，从而保证加工精度。本专利技术采用三相交流伺服电机控制砂轮横向往复运动，数模转换模块输出双极性梯形电压，可大大减小电机换向的冲击电流，避免了电机故障发生，实现了磨床的稳定运行。附图说明：附图1是本专利技术的结构示意图。附图2是附图1中的接收器与控制器的接口图。附图3是附图1中接收器的电路图。附图4是接收器输出的方向信号与脉冲信号图之一。附图5是接收器输出的方向信号与脉冲信号图之二。附图6是接收器输出的方向信号与脉冲信号图之三。附图7是接收器输出的方向信号与脉冲信号图之四附图8是数模转换模块输出的波形图之一。附图9是数模转换模块输出的波形图之二。附图10是数模转换模块输出的波形图之三。附图11是数模转换模块输出的波形图之四。具体实施方式：实施例1：一种基于便携式无线控制系统的外圆磨床，其组成包括：无线控制终端19，所述的无线控制终端通过蓝牙通信协议与接收器4连接，所述的接收器通过数据线分别与横轴电机控制器1、主轴电机控制器6、砂轮电机控制器11、进给电机控制器18连接，所述的横轴电机控制器通过动力电缆与横轴电机3连接，所述的横轴电机与床身15内部的横向导轨连接，所述的床身内部的纵向导轨与进给电机14连接，所述的进给电机安装在砂轮架13的一侧，所述的砂轮架上方安装有砂轮电机12，所述的砂轮电机通过连接轴与砂轮10连接。实施例2：根据实施例1所述的基于便携式无线控制系统的外圆磨床，所述的砂轮电机通过动力电缆与所述的砂轮电机控制器连接，所述的进给电机通过动力电缆与所述的进给电机控制器连接，所述的主轴电机控制器通过动力电缆与主轴电机7连接。实施例3：根据实施例1或2所述的基于便携式无线控制系统的外圆磨床，所述的主轴电机与头架8依次固定在前架体内侧，所述的主轴电机通过联轴器与所述的头架内部的主轴连接，所述的头架端部具有主轴卡盘并将工件9的一端夹紧，所述的工件另一端安装在尾座17内，所述的尾座固定在后架体内侧，所述的前架体、所述的后架体固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于便携式无线控制系统的外圆磨床，其组成包括：无线控制终端，其特征是：所述的无线控制终端通过蓝牙通信协议与接收器连接，所述的接收器通过数据线分别与横轴电机控制器、主轴电机控制器、砂轮电机控制器、进给电机控制器连接，所述的横轴电机控制器通过动力电缆与横轴电机连接，所述的横轴电机与床身内部的横向导轨连接，所述的床身内部的纵向导轨与进给电机连接，所述的进给电机安装在砂轮架的一侧，所述的砂轮架上方安装有砂轮电机，所述的砂轮电机通过连接轴与砂轮连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于便携式无线控制系统的外圆磨床，其组成包括：无线控制终端，其特征是：所述的无线控制终端通过蓝牙通信协议与接收器连接，所述的接收器通过数据线分别与横轴电机控制器、主轴电机控制器、砂轮电机控制器、进给电机控制器连接，所述的横轴电机控制器通过动力电缆与横轴电机连接，所述的横轴电机与床身内部的横向导轨连接，所述的床身内部的纵向导轨与进给电机连接，所述的进给电机安装在砂轮架的一侧，所述的砂轮架上方安装有砂轮电机，所述的砂轮电机通过连接轴与砂轮连接。2.根据权利要求1所述的基于便携式无线控制系统的外圆磨床，其特征是：所述的砂轮电机通过动力电缆与所述的砂轮电机控制器连接，所述的进给电机通过动力电缆与所述的进给电机控制器连接，所述的主轴电机控制器通过动力电缆与主轴电机连接。3.根据权利要求2所述的基于便携式无线控制系统的外圆磨床，其特征是：所述的主轴电机与头架依次固定在前架体内侧，所述的主轴电机通过联轴器与所述的头架内部的主轴连接，所述的头架端部具有主轴卡盘并将工件的一端夹紧，所述的工件另一端安装在尾座内，所述的尾座固定在后架体内侧，所述的前架体、所述的后架体固定在工作台上平面，所述的工作台下方安装在所述的床身上方。4.根据权利要求2或3所述的基于便携式无线控制系统的外圆磨床，其特征是：所述的无线控制终端外形为矩形体其前端面具有液晶屏，所述的液晶屏下方安装有一组按键，所述的矩形体顶部安装有天线A，所述的接收器顶部安装有天线B。5.根据权利要求1所述的基于便携式无线控制系统的外圆磨床，其特征是：所述的横轴电机采用三相交流伺服电机，所述的主轴电机采用三相异步电机，所述的砂轮电机采用三相异步电机，所述的进给电机为步进电机。6.一种利用权利要求1-4之一所述的基于便携式无线控制系统的外圆磨床的控制方法，其特征是：该方法包括如下步骤：（1）无线控制终端与接收器：无线控制终...

【专利技术属性】
技术研发人员：周凯，周贺，耿新，吴晓刚，金宁治，刘金凤，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23