CN115139169A - 一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于大方块的数控立式单面磨床的控制***，涉及数控加工设备技术领域，包括驱动单元、控制***单元、监控单元以及警报单元；驱动单元包括进料模块、挤压送料模块、打磨模块以及冷却模块；控制***单元包括伺服控制***、操作面板以及显示屏；监控单元与伺服控制***电性连接，用于对打磨模块的高度进行监测；警报单元用于监控本***的运行状态，在***出现异常的时候警报单元向控制***单元发送异常信号，控制***单元向伺服控制***发送暂停信号，本发明的数控立式单面磨床不需要人工在打磨前对方块工件进行夹紧固定，可以高效率的实现对批量大方块的打磨，安全性更高。
Description
技术领域
本发明涉及数控加工设备技术领域，具体涉及一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***。
背景技术
金属加工指人类对由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料进行加工的生产活动，金属加工简称金工，是一种把金属物料加工成为物品、零件、组件的工艺技术，包括了桥梁、轮船等大型零件。
对于部分金属方块工件，为了满足精度要求，在生产加工的过程中需要进行打磨，现有数控打磨机通常将单组方块金属件定位夹持固定后，再采用打磨轮进行打磨，这种打磨方式不仅效率很低，难以满足大批量方块金属件打磨需求，而且需要人工进行夹持固定工件，具有一定的危险性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***，解决以下技术问题：
现有打磨方式不仅效率很低，难以满足大批量方块金属件打磨需求，而且需要人工进行夹持固定工件，具有一定的危险性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***，包括驱动单元、控制***单元、监控单元以及警报单元；
驱动单元包括进料模块、挤压送料模块、打磨模块以及冷却模块，进料模块用于对大方块工件进料输送；挤压送料模块用于将大方块工件输送至打磨模块，打磨模块用于对大方块工件进行打磨，冷却模块用于打磨状态时对大方块工件以及打磨模块进行冷却降温；
控制***单元包括伺服控制***、操作面板以及显示屏；
监控单元与伺服控制***电性连接，用于对打磨模块的高度进行监测；
警报单元用于监控本***的运行状态，在***出现异常的时候警报单元向控制***单元发送异常信号，控制***单元向伺服控制***发送暂停信号。
优选的，进料模块包括布设在加工底座上的输送架，输送架上相对布设两组传送带支架，传送带支架间设有用于进料的传送带。
优选的，挤压送料模块包括与传送带承接的送料板以及驱动机构，送料板上开设有通槽，通槽上下两侧相对布设有用于传送工件的上胶轮以及下胶轮，驱动机构用于带动上胶轮与下胶轮转动以对工件进行输送。
优选的，打磨模块包括砂轮以及转动机构，砂轮通过多组定位螺钉与砂轮法兰固定连接，砂轮为环状结构，转动机构用于带动砂轮法兰转动以对送料板上挤压输送至的工件进行打磨。
优选的，伺服控制***与驱动单元连接，用于控制所述进料模块、挤压送料模块、冷却模块以及打磨模块的伺服驱动装置；
操作面板用于对伺服驱动装置的工艺参数进行设定；
显示屏用于显示所设定工艺参数，并与操作面板交互。
优选的，挤压送料模块包括支撑箱体，支撑箱体一侧布设第二电机，第二电机为三相异步电机，第二电机输出端通过双极涡轮蜗杆减速机与第一链轮固定连接，上胶轮通过传动轴连接第二链轮，下胶轮通过传动轴连接第三链轮，支撑箱体一侧还设有第四链轮，所述第一链轮、第二链轮、第三链轮以及第四链轮上套设传动链条。
优选的，转动机构包括与砂轮法兰的转轴，转轴与布设在外侧的主轴箱体转动连接，加工底座上布设防护罩，防护罩内布设第三电机，第三电机输出端通过皮带以及皮带轮与转轴传动连接。
优选的，打磨模块还包括用于调节砂轮高度的进给机构，进给机构包括第四电机，第四电机输出端通过减速机与进给丝杆固定连接，进给丝杆转动布设在限位框体内，进给丝杆上螺纹连接布设有与主轴箱体固定连接的丝杆螺母。
优选的，冷却模块包括布设在转轴轴心处的冷却通道以及进水管，进水管通过水嘴座与转轴转动连接，所述砂轮环形处布设芯板，芯板通过调节螺钉与砂轮法兰固定连接，进水管与外侧水泵连接；
其中，芯板上均匀布设有多组与冷却通道连通的喷孔。
优选的，监控单元包括布设在主轴箱体上的光电开关传感器，光电开关传感器用于对主轴箱体的高度进行监测，光电开关传感器与伺服控制***电性连接。
本发明的有益效果：
(1)方块工件朝向打磨组件方向输送，大方块工件通过上胶轮与下胶轮后，随着后续大方块依次进入送料板，在后续大方块的推动作用下输送至砂轮下方，通过转动机构带动砂轮法兰以及砂轮转动，对输送至的大方块依次进行打磨处理，本发明的数控立式单面磨床不需要人工在打磨前对方块工件进行夹紧固定，可以高效率的实现对批量大方块的打磨，方块工件单面打磨完成后，可翻转工件进行另一面打磨处理，安全性更高；
(2)在调节砂轮的高度时，首先启动第四电机，第四电机输出端通过减速机带动进给丝杆转动，丝杆螺母在进给丝杆上移动的过程中推动主轴箱体升降，进而实现对砂轮的高度调节，以应对不同尺寸高度的大方块工件进行打磨。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***的流程示意图；
图2是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***中驱动单元的结构示意图一；
图3是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***中驱动单元的结构示意图二；
图4是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***中限位板的结构示意图；
图5是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***中支撑箱体的结构示意图；
图6是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***中传动链条的结构示意图；
图7是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***中第四电机的结构示意图；
图8是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***中主轴箱体的结构示意图；
图9是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***中冷却通道的结构示意图；
图10是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***中第二链轮的结构示意图；
图11是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***中第三链轮的结构示意图；
图12是本发明一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***中通槽的结构示意图。
图中：1、加工底座；2、进料模块；3、挤压送料模块；4、打磨模块； 5、进给机构；6、操作面板；101、防护罩；201、输送架；202、安装槽； 203、传送带；204、传送带支架；205、导向槽；206、限位板；207、第一电机；301、支撑箱体；302、传动链条；303、调节箱体；304、上胶轮；305、下胶轮；306、第二电机；307、第四链轮；308、第三螺杆；309、通槽；310、第二链轮；311、第三链轮；312、第四螺杆；313、第一链轮； 314、送料板；401、主轴箱体；402、皮带；403、砂轮；404、喷孔；405、进水管；406、转轴；407、冷却通道；408、芯板；409、水嘴座；410、第三电机；411、砂轮法兰；501、第四电机；502、进给丝杆；503、丝杆螺母；504、限位框体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-图3所示，本发明为一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***，包括驱动单元、控制***单元、监控单元以及警报单元；
驱动单元包括进料模块2、挤压送料模块3、打磨模块4以及冷却模块；
进料模块2用于对大方块工件进料输送；挤压送料模块3用于将大方块工件输送至打磨模块4，打磨模块4用于对大方块工件进行打磨，冷却模块用于打磨状态时对大方块工件以及打磨模块4进行冷却降温；
进料模块2包括布设在加工底座1上的输送架201，输送架201上相对布设两组传送带支架204，传送带支架204间设有用于进料的传送带203，传送带203套设在两组相对转动布设在传送带支架204间的皮带轮上，皮带轮通过链轮以及链条与第一电机207输出端传动连接；
挤压送料模块3包括与传送带203承接的送料板314以及驱动机构，送料板314上开设有通槽309，通槽309上下两侧相对布设有用于传送工件的上胶轮304以及下胶轮305，驱动机构用于带动上胶轮304与下胶轮 305转动以对工件进行输送；
打磨模块4包括砂轮403以及转动机构，砂轮403通过多组定位螺钉与砂轮法兰411固定连接，砂轮403为环状结构，转动机构用于带动砂轮法兰411转动以对送料板314上挤压输送至的工件进行打磨；
在本发明的实施例中，首先将待打磨的方块工件依次布设在传送带 203上，启动第一电机207，第一电机207通过链轮以及链条带动皮带轮以及传送带203转动对工件进行输送进料，当传送带203上的方块工件传送至送料板314上时，通过驱动机构带动上胶轮304以及下胶轮305转动，上胶轮304与下胶轮305转向相反，将方块工件朝向打磨模块4方向输送，大方块工件通过上胶轮304与下胶轮305后，随着后续大方块依次进入送料板314，在后续大方块的推动作用下输送至砂轮403下方，通过转动机构带动砂轮法兰411以及砂轮403转动，对输送至的大方块依次进行打磨处理，本发明实施例的数控立式单面磨床不需要人工在打磨前对方块工件进行夹紧固定，可以高效率的实现对批量大方块的打磨，方块工件单面打磨完成后，可翻转工件进行另一面打磨处理，安全性更高；
监控单元与伺服控制***电性连接，用于对打磨模块4的高度进行监测；
控制***单元包括伺服控制***、操作面板6以及显示屏，伺服控制***与驱动单元连接，用于控制所述进料模块2、挤压送料模块3、冷却模块以及打磨模块4的伺服驱动装置；
操作面板6用于对伺服驱动装置的工艺参数进行设定；
显示屏用于显示所设定工艺参数，并与操作面板6交互，显示内容包括运行界面、输入监控、输出监控以及参数设定；所述运行界面包括启动按钮、停止按钮、暂停按钮、输送前进按钮、输送后退按钮、胶轮前进按钮以及胶轮后退按钮；
请参阅图4-图6，进料模块2还包括两组相对布设在传送带203上的限位板206，两侧限位板206与传送带203围合形成用于送料的导向槽205；
其中，导向槽205的宽度可根据待上料大方块工件的宽度进行调节，限位板206上开设有安装槽202，安装槽202通过螺栓与传送带支架204 固定连接，在工件进料前，首先基于工件宽度对两侧限位板206的位置进行调节，调节完毕后，通过螺栓插接至安装槽202内并与传送带支架204 固定连接来实现对限位板206的固定；
请参阅图7-图9，挤压送料模块3包括支撑箱体301，支撑箱体301 一侧布设第二电机306，第二电机306为三相异步电机，第二电机306输出端通过双极涡轮蜗杆减速机与第一链轮313固定连接，上胶轮304通过传动轴连接第二链轮310，下胶轮305通过传动轴连接第三链轮311，支撑箱体301一侧还设有第四链轮307，所述第一链轮313、第二链轮310、第三链轮311以及第四链轮307上套设传动链条302，请参阅图7，以使所述上胶轮304与下胶轮305转向相反，启动第二电机306，第二电机306通过双极涡轮蜗杆减速机带动第一链轮313转动，第一链轮313转动的过程中通过传动链条302以及第四链轮307带动第二链轮310与第三链轮311 转动，第二链轮310与第三链轮311带动上胶轮304与下胶轮305转动，对大方块工件进行送料；
上下两组传动轴外侧与滑动布设在支撑箱体301内的调节箱体303转动，支撑箱体301内相对转动布设有两组第三螺杆308，两侧第三螺杆308 分别与调节箱体303螺纹连接；
其中，支撑箱体301一侧还设有第四螺杆312，第四链轮307与螺纹布设在第四螺杆312上的螺母固定连接，在对不同尺寸高度的方块工件进行送料时，通过转动第三螺杆308，调节箱体303在第三螺杆308上移动的同时通过传动轴带动上胶轮304与下胶轮305升降，进而实现对上胶轮 304与下胶轮305间距调节，与此同时，通过转动第四螺杆312，使得第四链轮307在第四螺杆312一侧移动，实现对传动链条302的张紧度调节；
请参阅图10-图11，转动机构包括与砂轮法兰411的转轴406，转轴 406与布设在外侧的主轴箱体401转动连接，加工底座1上布设防护罩101，防护罩101内布设第三电机410，第三电机410输出端通过皮带以及皮带轮与转轴406传动连接；启动第三电机410，第三电机410输出端通过皮带以及皮带轮带动转轴406转动，转轴406带动砂轮法兰411以及砂轮403转动，进而实现对大方块工件的打磨；
作为本发明的一个实施例，打磨模块4还包括用于调节砂轮403高度的进给机构5，进给机构5包括第四电机501，第四电机501输出端通过减速机与进给丝杆502固定连接，进给丝杆502转动布设在限位框体504内，进给丝杆502上螺纹连接布设有与主轴箱体401固定连接的丝杆螺母503，主轴箱体401滑动布设在防护罩101一侧；在调节砂轮403的高度时，首先启动第四电机501，第四电机501输出端通过减速机带动进给丝杆502 转动，丝杆螺母503在进给丝杆502上移动的过程中推动主轴箱体401升降，进而实现对砂轮403的高度调节，以应对不同尺寸高度的大方块工件进行打磨，与此同时，当砂轮403长时间使用出现磨损后进行调节；
冷却模块包括布设在转轴406轴心处的冷却通道407以及进水管405，进水管405通过水嘴座409与转轴406转动连接，所述砂轮403环形处布设芯板408，芯板408通过调节螺钉与砂轮法兰411固定连接，进水管405 与外侧水泵连接；
其中，芯板408上均匀布设有多组与冷却通道407连通的喷孔404；砂轮403在对大方块工件进行打磨时，通过水泵将外界冷却水输送至冷却通道407，冷却通道407内的水通过喷孔404喷洒至工件表面，与此同时，水在冷却通道407以及芯板408输送的过程中可以实现同步冷却效果，有效对设备进行散热降温。
监控单元包括布设在主轴箱体401上的光电开关传感器，光电开关传感器用于对主轴箱体401的高度进行监测，光电开关传感器与伺服控制***电性连接；
参数设定包括：
坐标归零：主轴箱体401到达预设上限高度时，不能再向上移动，设置砂轮403坐标为0，当主轴箱体401到达上限高度，坐标不为0时，砂轮403坐标归零；
延时启动：是指在设备电机启动按钮，设备按照设定的程序步骤：第一步、水泵启动，延时此参数设定的值；第二步、第三电机410启动，延时此参数设定的值；第三步、第一电机207与第二电机306同时启动；
延时停止：是指在设备电机停止按钮，设备按照设定的程序步骤：第一步、第一电机207与第二电机306停止，延时此参数设定的值；第二步、第三点击与水泵同时停止；
第四电机501寸动速度：是指点击上升按钮、下降按钮时，砂轮403 移动速度；
砂轮403抬起位置：是指设定砂轮403一键抬起位置；
砂轮403下极限：是指设定砂轮403下极限位置，当砂轮403坐标到达下极限位置时，砂轮403无法向下移动。
警报单元用于监控本***的运行状态，用于在***出现异常的时候警报单元向控制***单元发送异常信号，控制***单元向伺服控制***发送暂停信号，其中，报警单元包括报警器，警报单元向报警器发出报警信号以提醒工作人员过来查看。
实施例2
本发明实施例用于大方块的数控立式单面磨床的控制***，用于执行如下控制步骤：
步骤一、点击参数设定按钮，进行参数设定，而后通过显示屏点击启动按钮；
步骤二、操作面板基于启动按钮向伺服控制***发出启动信号，依次启动水泵、第三电机410、第一电机207与第二电机306；
步骤三、将待打磨的方块工件依次布设在传送带203上，启动第一电机207，第一电机207通过链轮以及链条带动皮带轮以及传送带203转动对工件进行输送进料；
步骤四、第二电机306通过双极涡轮蜗杆减速机带动第一链轮313转动，第一链轮313转动的过程中通过传动链条302以及第四链轮307带动第二链轮310与第三链轮311转动，第二链轮310与第三链轮311带动上胶轮304与下胶轮305转动，对大方块工件进行送料，大方块工件通过上胶轮304与下胶轮305后，随着后续大方块依次进入送料板314，在后续大方块的推动作用下输送至砂轮403下方；
步骤五、第四电机501输出端通过减速机带动进给丝杆502转动，丝杆螺母503在进给丝杆502上移动的过程中推动主轴箱体401升降，对砂轮403高度调节；
步骤六、第三电机410输出端通过皮带402以及皮带轮带动转轴406 转动，转轴406带动砂轮法兰411以及砂轮403转动，对大方块工件打磨。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***，其特征在于，包括驱动单元、控制***单元、监控单元以及警报单元；
驱动单元包括进料模块、挤压送料模块、打磨模块以及冷却模块，进料模块用于对大方块工件进料输送；挤压送料模块用于将大方块工件输送至打磨模块，打磨模块用于对大方块工件进行打磨，冷却模块用于打磨状态时对大方块工件以及打磨模块进行冷却降温；
控制***单元包括伺服控制***、操作面板以及显示屏；
监控单元与伺服控制***电性连接，用于对打磨模块的高度进行监测；
警报单元用于监控本***的运行状态，在***出现异常的时候警报单元向控制***单元发送异常信号，控制***单元向伺服控制***发送暂停信号。
2.根据权利要求1所述的一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***,其特征在于，进料模块包括布设在加工底座上的输送架，输送架上相对布设两组传送带支架，传送带支架间设有用于进料的传送带。
3.根据权利要求1所述的一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***,其特征在于，挤压送料模块包括与传送带承接的送料板以及驱动机构，送料板上开设有通槽，通槽上下两侧相对布设有用于传送工件的上胶轮以及下胶轮，驱动机构用于带动上胶轮与下胶轮转动以对工件进行输送。
4.根据权利要求3所述的一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***,其特征在于，打磨模块包括砂轮以及转动机构，砂轮通过多组定位螺钉与砂轮法兰固定连接，砂轮为环状结构，转动机构用于带动砂轮法兰转动以对送料板上挤压输送至的工件进行打磨。
5.根据权利要求1所述的一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***,其特征在于，伺服控制***与驱动单元连接，用于控制所述进料模块、挤压送料模块、冷却模块以及打磨模块的伺服驱动装置；
操作面板用于对伺服驱动装置的工艺参数进行设定；
显示屏用于显示所设定工艺参数，并与操作面板交互。
6.根据权利要求3所述的一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***,其特征在于，挤压送料模块包括支撑箱体，支撑箱体一侧布设第二电机，第二电机为三相异步电机，第二电机输出端通过双极涡轮蜗杆减速机与第一链轮固定连接，上胶轮通过传动轴连接第二链轮，下胶轮通过传动轴连接第三链轮，支撑箱体一侧还设有第四链轮，所述第一链轮、第二链轮、第三链轮以及第四链轮上套设传动链条。
7.根据权利要求4所述的一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***,其特征在于，转动机构包括与砂轮法兰的转轴，转轴与布设在外侧的主轴箱体转动连接，加工底座上布设防护罩，防护罩内布设第三电机，第三电机输出端通过皮带以及皮带轮与转轴传动连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***,其特征在于，打磨模块还包括用于调节砂轮高度的进给机构，进给机构包括第四电机，第四电机输出端通过减速机与进给丝杆固定连接，进给丝杆转动布设在限位框体内，进给丝杆上螺纹连接布设有与主轴箱体固定连接的丝杆螺母。
9.根据权利要求8所述的一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***,其特征在于，冷却模块包括布设在转轴轴心处的冷却通道以及进水管，进水管通过水嘴座与转轴转动连接，所述砂轮环形处布设芯板，芯板通过调节螺钉与砂轮法兰固定连接，进水管与外侧水泵连接；
其中，芯板上均匀布设有多组与冷却通道连通的喷孔。
10.根据权利要求1所述的一种用于大方块的数控立式单面磨床的控制***,其特征在于，监控单元包括布设在主轴箱体上的光电开关传感器，光电开关传感器用于对主轴箱体的高度进行监测，光电开关传感器与伺服控制***电性连接。
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