工作台行程控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机床工作台行程控制的一种装置，以及其控制方法。其包括一作为控制逻辑器件的ＰＬＣ，以及一光电编码器，其机械轴与驱动工作台的蜗杆同轴，用于实时采集工作台运行参数，其输出端接所述ＰＬＣ的高速计数器输入端端口；以及一触摸屏，接于所述ＰＬＣ的串口，作为工作台主动作指令输入界面和显示界面；以及一直流电机调速器，接于所述ＰＬＣ输出端口，用于接收ＰＬＣ控制命令，驱动工作台行程电机。本发明专利技术提供了一种所用元件少，便于调整工作台最大行程，可靠性高，实现工作台无触点换向的工作台行程控制装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机床控制
，涉及一种机床工作台行程控制的一种 装置，具体是应用于具有工作台往复运动的机床上，控制其工作台的工作 行程。本专利技术还涉及该控制装置的控制方法。(二)
技术介绍
目前机床工作台行程控制技术多基于组合开关控制、接近开关控制或 双自整角机控制。其中对于组合开关控制系统由于其工作台行程控制依赖 于行程开关，不过机床工作台工进速度比较快，比如刨床工作台的最高运行速度达到75m/min，且换向时要求其工作台减速到换向运行速度不超过 250mm/min;还有一点就是机床工作太普遍比较重，向龙门刨床的工作台自 动高达4.5吨，对于行程开关这种靠机械接触来动作的开关来讲，很容易 造成机械性损坏，且更换工作比较麻烦，已造成开关失灵。对于采用接近行程开关来作为工作台行程控制的触发开关的方案来 说，虽然起很好地解决了机械碰撞所可能带来的设备损坏问题，不过由于 接近开关的动作原理是磁性材料接近该开关而触发，在加工磁性材料工作 时，比如铁、钴、镍件，加工产生的碎屑经常会落到接近开关附近，引发 误动作，造成扎刀、工作台过行程、齿条与蜗杆脱离等安全事故。而双自整角机则是一种利用感应式机电元件，它将转轴的转角变换为 电器信号或将电器信号变换为转轴的转角，实现角度数据的远距离发送、 接受和变换，达到自动指示角度、位置、距离和指令的目的。不过自整角 机所采集数据通常经过多级变换， 一个较小的误差会把逐级放大，精度低； 且其大量元件布局比较分散，体积偏大，也因为其集成度偏低，节点多， 系统可靠性底。上述三种控制机床工作台行程的方案在调整工作台最大行程时，都需 要借助于工具，手动调整行程制子位置，且调整过程往往是凭经验进行调 整，调整不便，也不准确。(三)
技术实现思路
本专利技术为了克服目前调整机床工作台行程的装置结构复杂，故障率 高，设置工作台最大行程不方便，也不准确的缺陷，提供了一种所用元件少，便于调整工作台最大行程，可靠性高，实现工作台无触点换向的工作 台行程控制装置。本专利技术还提供了一种基于该工作台形成控制装置控制机 床工作台行程的方法。为实现本专利技术的专利技术目的，本专利技术采用以下方案本专利技术工作台行程控制装置，包括一作为控制逻辑器件的PLC,以及 一光电编码器，其机械轴与驱动工作台的蜗杆同轴，用于实时采集工作台运行参数，其输出端接所述PLC的高速计数器输入端端口；以及 一触摸屏，接于所述PLC的串口，作为工作台主动作指令输入界面和显示界面；以及一直流电机调速器，接于所述PLC输出端口，用于接收PLC控制命令，驱动工作台行程电机。上述工作台行程控制装置，还包括一感应工作台上制子的电子接近开关，接于所述PLC—输入端口，用于设定工作台绝对位置参考点。上述工作台行程控制装置，所述电子接近开关设置于工作台侧面梯形 槽的中间位置。本专利技术还提供了一种基于上述工作台形成控制装置控制机床工作台行程的方法其包括以下步骤1) 系统初始化、工作台参数设置设定工作台行程、速度、减速点、 减速时间；2) 工作台启动进行切削工进；3) 工作台前进；4) 光电编码器加计数，输入PLC高速计数器5) 行进到设定的位置，接近开关被触发，将绝对位置参考点预置值， 从寄存器读入高速计数器，以消除工作台行程电机与工作台间传动机构 的误差。6) 工作台实时位置与前进减速点对比，若两者不等，则工作台继续前 进，作两者相等，则7) 工作台减速、制动、转向，工作台后退；8) 工作台实时位置与后退减速点对比，若两者不等，则工作台继续后 退，作两者相等，则9) 工作台减速、制动、转向，工作台前进。 本专利技术工作台行程控制装置采用不怕机械碰撞的软限位及其控制系统来实现目前工作台行程控制装置采用传统的继电接触系统来实现的工作 台行程控制，由于工作台行程控制涉及到高速条件下的减速、制动和换向 频率高的现状，采用软限位来控制其行程需要准确的采集工作台的工作参 数以及工作台自身重量较大的问题，有将软限位引入工作台行程控制并不 是简单的设置限位点，目前还没有成功的探索。本专利技术采用PLC作为逻辑控制处理器件，用一光电编码器设置于驱动 工作台的蜗杆同轴，光电编码器属于一种光电传感器，能够采集工作台主 轴的当前速度，更具其传动机构的换算，可以准确地确定工作台的当前速 度，同时根据工作台所设定的绝对零点或者相对零点，可以准确的测定工 作台的当前绝对位置或相对位置，从而为准确的控制工作台提供了精确的 参数，该参数则在工作台运行过程中成为工作台控制的反馈参数。因工作 台减速需要一定的时间，首先需要设定减速点，而换向位制参数则通过根 据工作台的当前速度和不同工件的加工尺寸设定，设定依据所述绝对零点 或相对零点的软件限位点，实际上为工作台的减速点，该设置均可通过PLC 根据所述光电编码器每周脉冲数，以及蜗杆转动一周，工作台的运行距离 来设定，实现方式简单，所用元器件少，PLC编程相对也比较容易，更节 省了采用继电接触系统的布线问题，同时PLC系统各器件间均采用屏蔽线 连接，抗干扰能力强，可靠性高。重要的是本专利技术控制器件和机械执行机 构间不存在机械碰撞的问题，不会出现原来因碰撞坏形成开关而影响生产 的问题，从而可以简化其日常维护。(四) 附图说明图1为本专利技术具体实施方式工作台行程控制装置电气结构框图。 图2为本专利技术具体实施方式工作台行程控制装置电气原理图。 图3为本专利技术具体实施方式工作台行程控制装置控制方法流程图。 图中1、触摸屏，2、光电编码器，3、直流调速器，4、直流电机。具体实施方式 下面结合说明书附图来具体说明一下本专利技术的原理 参照说明书附图1至3，本技术工作台行程控制装置，包括一作为控制逻辑器件的PLC，以及一光电编码器2，其机械轴与驱动工作台的蜗 杆同轴，用于实时采集工作台运行参数，其输出端接所述PLC的高速计数 器输入端端口，以此将工作台前进运动光电编码器输出的脉冲值输入到 PLC控制器的双向高速计数器中；以及一触摸屏l，接于所述PLC的串口，作为工作台主动作指令输入界面和显示界面；以及一直流电机调速器3， 接于所述PLC输出端口，用于接收PLC控制命令，驱动直流电机拖动工作 台往返运动。还包括一感应工作台上制子的电子接近开关，接于所述PLC—输入端 口X5，用于设定工作台绝对位置参考点。该电子接近开关安装在机床床身 长度l/2处的侧面，感应电子接近开关的制子，出厂设置于工作台侧面梯 形槽的中间位置，例6000mm的工作台，制子放在工作台3000mm的位置，预 置值为3000。为借助工作台行程控制装置实现对工作台行程的控制，采用以下步骤步骤SIOI，系统初始化，系统上电，初始化PLC程序；步骤S102，工作台参数设置设定工作台行程、速度、减速点、减速 时间；步骤S103，工作台启动进行切削工进； 步骤S104，工作台前进；步骤S112，与工作台传动轴同轴的光电编码器在前进方向输出加计 数的计数脉冲到PLC双向高速计数器进行加计数。步骤S105，工作台绝对位置检测将该参考点的绝对位置的预置值， 预置于PLC的寄存器中(出厂设置好)，工作台侧面的感应制子随工作台前 进，被制子感应的接近开关接通发出的脉冲输入到X5输入端，只有在工作 台前进时发出的脉冲，才能将上述寄存器的预本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工作台行程控制装置，其特征在于：包括一作为控制逻辑器件的ＰＬＣ，以及　一光电编码器，其机械轴与驱动工作台的蜗杆同轴，用于实时采集工作台运行参数，其输出端接所述ＰＬＣ的高速计数器输入端端口；以及　一触摸屏，接于所述ＰＬＣ的串口，作为工作台主动作指令输入界面和显示界面；以及　一直流电机调速器，接于所述ＰＬＣ输出端口，用于接收ＰＬＣ控制命令，驱动工作台行程电机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭虚进，张益壮，郭运波，武彩琳，
申请(专利权)人：济南二机床集团有限公司，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]