一种数控外圆磨床的双测速安全保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数控外圆磨床的双测速安全保护方法及装置，包括与砂轮同轴安装的第一发信凸轮及与第一发信凸轮对应的第一测速传感器，与工件同轴安装的第二发信凸轮及与第二发信凸轮对应的第二测速传感器；第一测速传感器和第二测速传感器分别与第一转速监控器和第二转速监控器连接，第一转速监控器和第二转速监控器通过各自的IO接口与逻辑控制器连接，逻辑控制器与控制砂轮移动伺服电机的NC控制系统连接。所述的第一测速传感器和第二测速传感器是感应式接近开关。本发明专利技术通过两套发信凸轮和测速传感器同时对砂轮主轴和工件两者的转速进行监控，当数控外圆磨床在加工过程中，任何一个转速过低时，控制系统会自动将砂轮主轴快退至安全位置，保障设备和操作人员的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数控外圆磨床的双测速安全保护方法及装置，属于数控机床在轴类エ件加工过程中的防闷车
，特别是在数控外圆磨床上用来防止闷车的一种双测速结构及方法。
技术介绍
数控外圆磨床是用于磨削轴类エ件轴颈外圆的加工设备，在制造行业被广泛使用。这类设备在运行过程中经常发生一个问题，就是在自动加工过程中受ー些事先未知的因素的影响，如皮带打滑或疲劳断裂、エ件毛坯表面有凸起或材质过硬、砂轮材质异常、砂轮外表面没有修整好、进给速度异常等，使得旋转的砂轮或者旋转的エ件大幅降速，而此时砂轮主轴仍然在继续进给，从而造成闷车故障。闷车故障会造成砂轮主轴被研坏、或者エ件被磨废，甚至出现砂轮爆裂的危险情況，对设备造成很大的经济损失，对操作エ的人身安全·也造成威胁。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种数控外圆磨床的双测速安全保护方法及装置，对加工过程中的砂轮主轴和エ件的旋转速度进行监控，当两者之一的转速大幅降低时，砂轮主轴会立即自动退回到安全位置，从而有效的避免了闷车故障。本专利技术的技术方案本专利技术的一种数控外圆磨床的双测速安全保护方法，首先与砂轮同轴安装第一发信凸轮及与第一发信凸轮对应的第一测速传感器，与エ件同轴安装第ニ发信凸轮及与第二发信凸轮对应的第二测速传感器；第一测速传感器和第二测速传感器分别与第一转速监控器和第二转速监控器连接，第一转速监控器和第二转速监控器通过各自的IO接ロ与逻辑控制器连接，逻辑控制器与控制砂轮移动伺服电机的NC控制系统连接；在NC控制系统中设置中断子程序、中断号、中断优先级；步骤如下I)在数控外圆磨床的自动加工运行过程中，与砂轮主轴、エ件同轴连接的第一发信凸轮和第二发信凸轮也分别以与砂轮主轴、エ件同轴同样的转速旋转，测速传感器检测发信凸轮外圆的凸凹面，测速传感器发出与发信凸轮外圆凸凹面个数对应的0-1-0-1的脉冲信号，分别传送到第一转速监控器和第二转速监控器；2)第一转速监控器和第二转速监控器对0-1-0-1的脉冲信号进行处理，得出当前实时的实际转速；3)第一转速监控器和第二转速监控器分别将各自的实际转速与最低安全转速设定值进行比较，当实际转速值低于最低安全转速设定值且持续0. 5 I秒时，发出“转速低”信号给逻辑控制器；4)逻辑控制器接收砂轮主轴转速和エ件转速信号，当受到任意ー个的“转速低”信号后，由逻辑控制器进行程序处理，发出接ロ信号给NC控制系统，NC控制系统的中断子程序被激活；5)NC控制系统停止当前加工进程，执行中断子程序，驱动伺服电机将砂轮主轴快速后退至安全位置。所述的转速监控器中设定的砂轮和エ件的最低安全转速设定值为额定转速的75%。优选地，所述步骤3)第一转速监控器和第二转速 监控器分别将各自的实际转速与最低安全转速设定值进行比较，当实际转速值低于最低安全转速设定值且持续0. 5秒时，发出“转速低”信号给逻辑控制器。本专利技术的一种数控外圆磨床的双测速安全保护装置包括与砂轮同轴安装的第一发信凸轮及与第一发信凸轮对应的第一测速传感器，与エ件同轴安装的第二发信凸轮及与第二发信凸轮对应的第二测速传感器；第一测速传感器和第二测速传感器分别与第一转速监控器和第二转速监控器连接，第一转速监控器和第二转速监控器通过各自的IO接ロ与逻辑控制器连接，逻辑控制器与控制砂轮移动伺服电机的NC控制系统连接。所述的第一测速传感器和第二测速传感器是感应式接近开关。所述的第一发信凸轮和第二发信凸轮的发信齿数m为偶数，优选数m为2或4或6。所述的第一测速传感器和第二测速传感器与第一发信凸轮和第二发信凸轮的发信齿的距离dl = 0. 5 0. 8Sn，Sn为测速传感器的额定检测距离。所述的第一发信凸轮和第二发信凸轮的发信齿的高度d2 = 10 20mm。本专利技术的优点当数控外圆磨床在加工过程中受ー些事先未知的因素的影响而有可能造成闷车吋，控制系统会自动将砂轮主轴快退至安全位置，整个过程自动完成，不需要操作人员的干预，从而有效的防止了闷车，保障了设备和操作人员的安全。附图说明图I是本专利技术的机械原理示意图。图2是图I中砂轮、第一发信凸轮、第一测速传感器位置关系侧视图。エ件、第二发信凸轮、第二测速传感器位置关系也是ー样的。 图3是本专利技术的电路逻辑框图。图4是本专利技术的控制原理图。图5是逻辑控制器中触发NC控制系统的中断子程序的原理图。具体实施例方式如图I、图2、图3 :本专利技术是一种数控外圆磨床的双测速安全保护装置，在砂轮I上通过联轴器7同轴安装第一发信凸轮3及与第一发信凸轮3对应的第一测速传感器5，与エ件2同轴安装第二发信凸轮4及与第二发信凸轮4对应的第二测速传感器6 ;第一測速传感器5和第二测速传感器6分别与第一转速监控器和第二转速监控器连接,第一转速监控器和第二转速监控器通过各自的IO接ロ与逻辑控制器连接，逻辑控制器与控制砂轮移动伺服电机的NC控制系统连接。在NC控制系统中设置中断子程序、中断号、中断优先级。所述的第一测速传感器5和第二测速传感器6是感应式接近开关。所述的第一发信凸轮3和第二发信凸轮4的发信齿数m为偶数，优选2或4或6。所述的第一测速传感器5和第二测速传感器6与第一发信凸轮3和第二发信凸轮4的发信齿的距离dl = 0. 5 0. 8Sn，Sn为测速传感器的额定检测距离。所述的第一测速传感器5和第二测速传感器6是感应式接近开关。逻辑控制器可以是PLC、单片机或其它逻辑芯片。所述的第一发信凸轮和第二发信凸轮的发信齿的高度d2 = 10 20mm。 逻辑控制器可以是PLC、单片机或其它逻辑芯片。如图2 :感应式接近开关与发信凸轮之间的间距dl的是ー个很重要的參数，该距离决定了转速检测的准确性。间距过小，旋转的发信凸轮容易碰到接近开关，从而破坏接近开关；间距过大，凸轮转速脉冲信号不能够准确发出，从而影响转速的检测。·根据试验统计证明，当dl=0. 5 0. SSn(Sn为接近开关的额定检测距离)，即两者之间的间距为接近开关的额定检测距离的0. 5 0. 8倍时，检测到的转速准确稳定。感应式接近开关的开关频率的选择要根据发信凸轮一周的齿数m和砂轮、エ件的最高转速n来选择合适的开关频率f■的感应式接近开关。例如凸轮一周的齿数m=6，砂轮最高转速n=5000转/分，则开关频率=500HZ，那么应当选择开关频率不低于500HZ的感应式接近开关。感应式接近开关的线数选用三线式PNP或NPN接近开关，根据现场的使用情况看，三线式的接近开关比两线式接近开关测速的误差小，更准确稳定。因为磨削加工中都存在冷却液，而冷却液属于化学试剂。如果接近开关靠近冷却液的话，时间长了会造成接近开关的腐蚀损坏。因此应当将接近开关安装在远离冷却液的较为干燥的地方，这样有利于接近开关的长期正常使用。发信凸轮的齿数和制作、动平衡处理。为了使砂轮主轴和エ件在安装了发信凸轮后能够保持平衡，应当使齿数为偶数，且对称制作。对于转速高(3000转/分以上)的砂轮主轴，在安装了发信凸轮后，还需要对砂轮主轴、发信凸轮和联轴器整体进行动平衡处理(打孔或加平衡块)，这样才能在安装了发信凸轮后不増加原砂轮主轴的不平衡量。下面结合图4、图5对本专利技术的数控外圆磨床的双测速安全保护方法做进ー步的阐述步骤如下I)在数控外圆磨床的自动加工运行过程中，与砂轮主轴、エ件同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控外圆磨床的双测速安全保护方法，首先与砂轮同轴安装第一发信凸轮及与第一发信凸轮对应的第一测速传感器，与工件同轴安装第二发信凸轮及与第二发信凸轮对应的第二测速传感器；第一测速传感器和第二测速传感器分别与第一转速监控器和第二转速监控器连接，第一转速监控器和第二转速监控器通过各自的IO接口与逻辑控制器连接，逻辑控制器与控制砂轮移动伺服电机的NC控制系统连接；在NC控制系统中设置中断子程序、中断号、中断优先级；步骤如下：1）在数控外圆磨床的自动加工运行过程中，与砂轮主轴、工件同轴连接的第一发信凸轮和第二发信凸轮也分别以与砂轮主轴、工件同轴同样的转速旋转，测速传感器检测发信凸轮外圆的凸凹面，测速传感器发出与发信凸轮外圆凸凹面个数对应的0？1？0？1的脉冲信号，分别传送到第一转速监控器和第二转速监控器；2）第一转速监控器和第二转速监控器对0？1？0？1的脉冲信号进行处理，得出当前实时的实际转速；3）第一转速监控器和第二转速监控器分别将各自的实际转速与最低安全转速设定值进行比较，当实际转速值低于最低转速设定值且持续0.5～1秒时，发出转速低信号给逻辑控制器；4）逻辑控制器接收砂轮主轴转速和工件转速信号，当受到任意一个的转速低信号后，由逻辑控制器进行程序处理，发出接口信号给NC控制系统，？NC控制系统的中断子程序被激活；5）NC控制系统停止当前加工进程，执行中断子程序，驱动伺服电机将砂轮主轴快速后退至安全位置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：左敬飞，孙卫军，魏玮，
申请(专利权)人：东风康明斯发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：