專利名稱：磨床加工控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種磨床加工控制裝置。適用于國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)，特別是軸承行業(yè)廣泛使用的全自動(dòng)內(nèi)園磨床，全自動(dòng)內(nèi)、外圈溝道磨床，全自動(dòng)內(nèi)、外圈滾道磨床，全自動(dòng)滾子軸承檔邊磨床以及軸承內(nèi)、外圈超精機(jī)的電氣控制。
過去，磨床每一道加工工序均靠人工手動(dòng)調(diào)節(jié)與切換，效率低，速度慢，精度也難以保證。以后又出現(xiàn)二極管距陣電路加繼電器和可編程序控制器組成的控制電路，前者的最大弱點(diǎn)是機(jī)床故障率高，維修技術(shù)復(fù)雜，后者的最大缺陷是不能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)測(cè)量。
本實(shí)用新型的目的就是解決傳統(tǒng)磨床控制電路的上述缺點(diǎn)，我們采取了以下措施1.選用性能優(yōu)良的單片計(jì)算機(jī)作為控制器的處理機(jī)；2.I／O接口加入光電隔離電路，使外部電路與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)無電的聯(lián)系，加強(qiáng)了抗干擾能力；3.為實(shí)現(xiàn)主動(dòng)測(cè)量，設(shè)計(jì)了放大器接口電路，利用計(jì)算機(jī)的處理能力，自動(dòng)切換放大增益。既保證有足夠?qū)挼臏y(cè)量范圍，又可提高分辯率。4.設(shè)計(jì)了機(jī)床行程開關(guān)故障，機(jī)床失磁，工件毛坯過大、過小等故障監(jiān)測(cè)功能。


圖1是本實(shí)用新型裝置用于控制MZ2015全自動(dòng)內(nèi)圓磨床的外部(輸入／輸出)接線圖。
圖2、圖3是主動(dòng)測(cè)量(即磨床在線加工精度測(cè)量)和計(jì)算機(jī)之間的接口和放大電路。
圖4是本實(shí)用新型的單片微處理機(jī)和存儲(chǔ)器電路。
圖5是本實(shí)用新型的輸入／輸出接口電路。
圖6為本實(shí)用新型的鍵盤和顯示電路。
圖7為本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)框圖。
在
圖1中，XK表示機(jī)床行程開關(guān)，AN表示手動(dòng)按鈕，KD表示機(jī)床扭子開關(guān)，CT表示機(jī)床電磁閥，J是中間繼電器，COM是公共地。
在圖2、圖3中，圖2中的A1、A2A3接圖3中的A1A2A3觸頭丁受圖5中的線圈J控制。
在圖5中，OUT為16路開關(guān)輸出，IN為24路開關(guān)輸入。MC14049作為輸入緩沖，本實(shí)施例中共有三片24路。MC1413作輸出緩沖，本實(shí)施例中共有2片，16路。
在圖6中，ADC0804上的IN接圖3中的OUT1。
本實(shí)用新型的工作原理如下1.光電隔離輸入回路本實(shí)用新型的輸入信號(hào)除傳感器信號(hào)是模擬量外，其它均為開關(guān)量信號(hào)，開關(guān)信號(hào)的輸入接機(jī)床各個(gè)行程開關(guān)和按鈕，為了可靠抑制機(jī)床強(qiáng)電回路對(duì)計(jì)算機(jī)的干擾，輸入回路采用了光電隔離技術(shù)，見圖5(實(shí)施例中共有24路輸入。圖中只畫出其中的一路，其它各路原理相同)，如圖5所示IN和COM端接機(jī)床開關(guān)，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，＋24V電源經(jīng)發(fā)光二極管D2，光電耦合器4N25的初級(jí)D1，電阻R12形成回路，使4N25次級(jí)的三極管導(dǎo)通，徑R10C7組成的RC濾波器濾波后送到計(jì)算機(jī)的輸入接口。RC濾波器的作用是為了抑制機(jī)床觸點(diǎn)開關(guān)的抖動(dòng)形成的干擾脈沖，一般觸點(diǎn)的抖動(dòng)時(shí)間為數(shù)百微秒到數(shù)毫秒不等。本實(shí)用新型選用時(shí)間常數(shù)T＝100K×0.33U＝3.3ms，經(jīng)實(shí)際檢驗(yàn)證明是可靠的。
2.處理和輸出回路本實(shí)用新型的中央處理電路由8031單片計(jì)算機(jī)及兩片存儲(chǔ)器2764，6264組成。如圖4所示。
本實(shí)用新型的輸出回路，由8031單片機(jī)的P1
將輸出狀態(tài)送至8243，如圖5所示，8243輸出至MC1413驅(qū)繼電器線圈J，繼電器得電吸合，接通機(jī)床液壓回路電磁閥使機(jī)床作相應(yīng)的動(dòng)作。為了抑制繼電器觸點(diǎn)斷開時(shí)產(chǎn)生的反電勢(shì)和飛弧干擾，在繼電器觸點(diǎn)兩端接入
R－C網(wǎng)絡(luò)。
3.鍵盤及顯示本實(shí)用新型裝置采用了8279可編程鍵盤／顯示控制芯片，如圖6所示，編程時(shí)選用帶觸點(diǎn)去抖動(dòng)的工鍵鎖死功能，8位數(shù)字顯示器。實(shí)際應(yīng)用時(shí)只接6只數(shù)碼管，左邊兩位顯示機(jī)床的工作方式，計(jì)有全自動(dòng)、半自動(dòng)，調(diào)整長(zhǎng)期修整四種，并分別用A、B、C、D四種字形在數(shù)碼管上顯示。當(dāng)機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，這兩位顯示故障號(hào)E1～E5，供維修人員參考。右邊四位顯示工件當(dāng)前尺寸值，單位為um，若不需儀表測(cè)量，采用定程磨削時(shí)，這四位不顯示。
控制器的鍵盤由十只按鍵組成，五個(gè)參數(shù)鍵，五個(gè)功能鍵。五個(gè)參數(shù)鍵分別是D1表示最大毛坯尺寸，D2表示粗磨結(jié)束尺寸，D3表示精磨結(jié)束尺寸，D4最后加工尺寸，T表示光磨延時(shí)時(shí)間。五個(gè)功能鍵分別是寫入表示將參數(shù)寫入控制器，啟動(dòng)表示啟動(dòng)控制器運(yùn)行，清零表示清零所有參數(shù)值，加一表示調(diào)整參數(shù)值加一，減一表示要調(diào)整的參數(shù)值減一。當(dāng)機(jī)床工作在全自動(dòng)、半自動(dòng)方式，并需要閉環(huán)控制工件尺寸時(shí)，必須置上述的參數(shù)值。置參數(shù)時(shí)先按參數(shù)鍵，顯示器左邊兩位將出現(xiàn)相應(yīng)參數(shù)字形，右邊四位顯示當(dāng)前數(shù)值(開始上電時(shí)全部為零)，通過加一，減一鍵將數(shù)值調(diào)整至你所要控制的值，再按寫入鍵，參數(shù)即寫入控制器，只有五個(gè)參數(shù)均寫入后(寫入次序可任意)按壓?jiǎn)?dòng)鍵才有效。
4.工作過程將控制器輸入／輸出接口與機(jī)床電路連接后，就可以開始工作了，如
圖1所示。圖中輸入口23號(hào)線為24V電源地，它通過3Kn開關(guān)與COM、COMT連接。當(dāng)機(jī)床工作在調(diào)整方式時(shí)與COM相連，其它方式時(shí)與COM相連。1D～7D為隔離二極管，防止各回路因開關(guān)壓下引起的信號(hào)混亂。
接線無誤后，將機(jī)床各行程開關(guān)調(diào)整好后就可以開始工作，若是閉環(huán)測(cè)量，需將2KW接至儀表，按壓循環(huán)啟動(dòng)按鈕5AN，控制器即掃描輸入各行程開關(guān)狀態(tài)，并進(jìn)行邏輯運(yùn)算，將結(jié)果送至輸出口，驅(qū)動(dòng)電磁閥控制機(jī)床動(dòng)作。由儀表徑2KW送來的信號(hào)在抖動(dòng)機(jī)內(nèi)與給定的工件尺寸參數(shù)值進(jìn)行比較運(yùn)算，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果控制磨床作粗磨，精磨，退出等動(dòng)作。當(dāng)循環(huán)過程中機(jī)床出現(xiàn)工件失磁，行程開關(guān)，毛坯過大、過小等故障時(shí)，機(jī)床將自動(dòng)退出復(fù)位，并顯示出故障號(hào)E1～E5，按2AN按鈕，機(jī)床即人為復(fù)位。
本實(shí)用新型加工精度高，功能強(qiáng)，工作可靠，使用方便。
附
權(quán)利要求1.一種用于磨床自動(dòng)加工的控制裝置，由主動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)放大電路單片計(jì)算機(jī)電路，鍵盤及顯示電路，開關(guān)信號(hào)輸入、輸出電路組成，其特征是主動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)放大電路作為計(jì)算機(jī)的1路模擬信號(hào)輸入接口，其放大倍數(shù)可以自動(dòng)調(diào)整；用一片8255完成24路開關(guān)信號(hào)的輸入；用4N25完成輸入開關(guān)信號(hào)的干擾隔離；用一片8031完成磨床加工動(dòng)作的數(shù)據(jù)處理，用一片8243完成16路開關(guān)信號(hào)的輸出用一片8279管理控制器的鍵盤和顯示。
專利摘要本實(shí)用新型是一種磨床加工控制裝置由主動(dòng)測(cè)量的檢測(cè)放大電路，單片計(jì)算機(jī)電路、鍵盤及顯示電路，開關(guān)信號(hào)輸入、輸出電路組成。適用于國(guó)內(nèi)機(jī)械行業(yè)，特別是軸承行業(yè)廣泛使用的全自動(dòng)內(nèi)圓磨床，全自動(dòng)內(nèi)、外圈溝道磨床，全自動(dòng)內(nèi)、外圈滾道磨床，全自動(dòng)滾子軸承擋邊磨床以及軸承內(nèi)、外圈超精機(jī)的電氣控制。本實(shí)用新型的最大特點(diǎn)是利用單片計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制整個(gè)工件的加工過程。集磨削動(dòng)作控制和主動(dòng)測(cè)量于一體。用戶只需將機(jī)床各行程開關(guān)，測(cè)量傳感器插入本裝置的輸入口，將電磁閥線圈接入本裝置的輸出口，就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床在線主動(dòng)測(cè)量和控制。本實(shí)用新型裝置加工精度高、功能強(qiáng)、工作可靠、使用方便。
文檔編號(hào)B24B49/10GK2075570SQ8922012
公開日1991年4月24日 申請(qǐng)日期1989年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月21日
發(fā)明者徐璋 申請(qǐng)人:黃石市自動(dòng)化研究所