一种高精度数控垂直度磨床的控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种高精度数控垂直度磨床的控制系统，属于数控磨床技术领域，包括打磨模块、控制模块、监控模块和报警单元，所述控制模块分别与打磨模块、监控模块和报警单元电连接，所述打磨模块包括送料单元和打磨单元，所述控制模块调整送料单元使待加工件经过打磨单元的送料频率、打磨单元的磨轮转速以及进给距离，所述控制模块根据上述各值计算修正值A1、A2和A3，所述监控模块用于探测磨床壳体温度t并上传至控制系统，所述控制模块接收到温度数据t后判断t

【技术实现步骤摘要】
一种高精度数控垂直度磨床的控制系统


[0001]本专利技术属于数控磨床
，具体涉及一种高精度数控垂直度磨床的控制系统。

技术介绍

[0002]数控磨床是通过数控技术利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床，比如数控垂直度磨床，就是一种使待加工件不断经过打磨器的侧面打磨工位，以对待加工件侧面进行垂直度打磨的设备，且数控机床的控制系统高度数字化，结合伺服电机后对进给速度和打磨力度的控制较为精密，生产灵活性更高。
[0003]磨床在打磨过程中，由于打磨机构和夹持机构需要电机进给，同时打磨器和待加工件的之间的打磨动作均会产生大量热量，过多的热量积聚在磨床壳体内有概率导致电器元件损坏，而传统的磨床的报警其只有在系统发现设备出现异常后才发出警报，具有较大的滞后性，为此，中国专利CN114918830A公开了一种数控往复式垂直度磨床的控制系统包括驱动单元、控制系统单元、监控单元以及报警单元；驱动单元包括磨头模块、工件定位模块、磨头进给模块以及往复送料模块；控制系统单元包括显示屏、操作面板以及伺服控制系统，伺服控制系统与驱动单元连接，用于控制所述磨头模块、工件定位模块、磨头进给模块以及往复送料模块的伺服驱动装置；监控单元用于对于设备正常运行时各伺服驱动装置进行监测；报警单元包括报警器，用于根据监控单元对伺服驱动装置的判定结果判断是否进行报警；其通过对伺服驱动装置超过工作温度区间的预警时间以进行预警和处理，以便于保证设备正常运行；然而，由于数控机床生产灵活性更高，往往在实际使用中，会根据实际生产需求调整磨头进给模块的位置与待加工件的结合力度、调整打磨机构经过磨头的打磨工位时的进给速度或者调整磨头本身的转速，进行以上调整时，都会导致实际工作温度发生变化，而上述方案中，其对伺服驱动装置超过工作温度区间的预警时间的计算方式为构建计算公式为阈值上限减去当前温度的差除以变化速率，由于阈值上限为固定值，当磨床工况变化时有概率导致过热预警计算过于敏感或过于不敏感，得出的预警时间无法反应实际情况，同时，除了磨床的工作方案外，其故障值的计算公式中的系数需要人工提前输入装订，自动化程度较低，无法根据磨床工况进行自动调整，为此，需要一种可对磨床自身温度过热进行预警的同时自动化调整预警计算算法的数控垂直度磨床控制系统。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种高精度数控垂直度磨床的控制系统，具有对磨床自身温度过热进行预警的同时自动化调整预警计算算法的特点。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种高精度数控垂直度磨床的控制系统，包括打磨模块、控制模块、监控模块和报警单元，所述控制模块分别与打磨模块、监控模块和报警单元电连接。
[0007]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述打磨模块包括送料单元和打磨单元，所述
打磨单元包括两设置于送料单元一侧的打磨机，所述打磨机包括磨轮和进给组件，所述磨轮在进给组件的驱动下靠近或远离送料单元，所述送料单元夹持待加工件经过两打磨机的打磨工位，所述控制模块分别与送料单元和打磨单元电连接；
[0008]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述控制模块输出指令使送料单元夹持待加工件经过两打磨机的送料频率为f、打磨机的磨轮转速为r以及进给距离为d，所述控制模块预先输入有送料频率标准值f0，磨轮转速标准值r0和进给距离标准值d0；
[0009]其中，送料频率为f与送料频率标准值f0的关系为：0.5f0<f<1.5f0；
[0010]磨轮转速r与磨轮转速标准值r0的关系为：0.5r0<r<1.5r0；
[0011]进给距离d与进给距离标准值d0的关系为：0.95d0<d<1.05d0；
[0012]所述控制模块根据上述各值计算送料频率修正值A1、磨轮转速修正值A2和进给距离修正值A3；
[0013]其中A1＝(f0‑
f)/f0+1；
[0014]A2＝(r0‑
r)/r0+1；
[0015]A3＝(d0‑
d)/d0+1；
[0016]所述监控模块用于探测磨床壳体温度t并上传至控制模块中，所述控制系统中预先输入有壳体温度阈值区间[a,b]，所述控制模块接收到温度数据t后判断t
×
A1
×
A2
×
A3的值是否处于区间[a,b]中，当判断结果为否时，所述控制模块使报警单元发出对应警报。
[0017]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述监控模块还包括粗糙度检测器，所述粗糙度检测器配合送料单元设置，所述粗糙度检测器用于检测送料单元上待加工件的粗糙度ra，并将ra值上传至控制模块中，所述控制模块预先输入有粗糙度标准值ra0，所述控制模块根据ra和ra0的值计算粗糙度修正值A4，其中A4＝(ra0‑
ra)/ra0+1，所述控制模块接收到温度数据t后判断t
×
A1
×
A2
×
A3
×
A4的值是否处于区间[a,b]中，当判断结果为否时，所述控制模块使报警单元发出对应警报。
[0018]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述监控模块还用于读取两打磨机打磨时的工位温度t1和t2并上传至控制模块中，所述控制模块计算t1/(t1+t2)和t2/(t1+t2)的差值并将差值与预先输入的温差阈值c相比较，当差值大于c时，所述控制模块使报警单元发出对应警报。
[0019]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述监控模块还用于读取送料单元和打磨单元的组件温度p，并生成组件温度随时间的变化曲线并计算当前变化曲线的斜率k，所述控制模块根据斜率k生成当前组件温度变化速率v，并将v与预先输入的变化阈值v0比较，当v大于v0时，所述控制模块使报警单元发出对应警报。
[0020]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述控制模块预先输入有组件工作温度区间[A,B]并根据[A,B]和温度变化速率v计算组件温度过热时间s，其中s＝(B
‑
p)/v。
[0021]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述控制模块还包括操作面板，所述操作面板用于调整送料频率、两打磨机的磨轮转速和进给位置，所述操作面板用于输入固定数值，所述操作面板用于显示s的值。
[0022]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述打磨模块还包括冷却组件，所述冷却组件用于通过冷却水及冷却水泵对打磨器和待加工件进行冷却，所述控制模块与冷却水泵电连接并根据A1
×
A2
×
A3
×
A4的值调整冷却水泵的运行功率。
[0023]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述冷却组件还包括制冷机，所述制冷机用于对冷却水进行冷却，所述控制模块与制冷机电连接并根据A1
×
A2
×
A3
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A4的值调整制冷机的运行功率。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度数控垂直度磨床的控制系统，其特征在于：包括打磨模块、控制模块、监控模块和报警单元，所述控制模块分别与打磨模块、监控模块和报警单元电连接；所述打磨模块包括送料单元和打磨单元，所述打磨单元包括两设置于送料单元一侧的打磨机，所述打磨机包括磨轮和进给组件，所述磨轮在进给组件的驱动下靠近或远离送料单元，所述送料单元夹持待加工件经过两打磨机的打磨工位，所述控制模块分别与送料单元和打磨单元电连接；所述控制模块输出指令使送料单元夹持待加工件经过两打磨机的送料频率为f、打磨机的磨轮转速为r以及进给距离为d，所述控制模块预先输入有送料频率标准值f0，磨轮转速标准值r0和进给距离标准值d0；其中，送料频率为f与送料频率标准值f0的关系为：0.5f0<f<1.5f0；磨轮转速r与磨轮转速标准值r0的关系为：0.5r0<r<1.5f0；进给距离d与进给距离标准值d0的关系为：0.95d0<d<1.05d0；所述控制模块根据上述各值计算送料频率修正值A1、磨轮转速修正值A2和进给距离修正值A3；其中A1＝(f0‑
f)/f0+1；A2＝(r0‑
r)/r0+1；A3＝(d0‑
d)/d0+1；所述监控模块用于探测磨床壳体温度t并上传至控制模块中，所述控制系统中预先输入有壳体温度阈值区间[a,b]，所述控制模块接收到温度数据t后判断t
×
A1
×
A2
×
A3的值是否处于区间[a,b]中，当判断结果为否时，所述控制模块使报警单元发出对应警报。2.根据权利要求1所述的一种高精度数控垂直度磨床的控制系统，其特征在于：所述监控模块还包括粗糙度检测器，所述粗糙度检测器配合送料单元设置，所述粗糙度检测器用于检测送料单元上待加工件的粗糙度ra，并将ra值上传至控制模块中，所述控制模块预先输入有粗糙度标准值ra0，所述控制模块根据ra和ra0的值计算粗糙度修正值A4，其中A4＝(ra0‑
ra)/ra0+1，所述控制模块接收到温度数据t后判断t
×
A1
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【专利技术属性】
技术研发人员：卢辉，汪润节，孔祥坚，汪龙飞，何宁勇，徐德根，周志荣，高泉坤，
申请(专利权)人：肇庆高峰机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：