刃磨機研磨控制系統(tǒng)及控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控刃磨機，具體地是刃磨機研磨控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術】
[0002]沖孔工藝廣泛應用于瓶蓋、罐蓋、防塵蓋等各種小板材的沖壓加工以及各種五金、鈑金、汽車配件等沖壓加工，在篩網(wǎng)、太陽能內(nèi)膽外皮、金屬家具等行業(yè)。定期刃磨模具是沖孔質(zhì)量一致性的保證，定期刃磨模具不僅能提高模具的使用壽命而且能提高機器的使用壽命?，F(xiàn)有的刃磨機普遍存在操作復雜、刃磨工藝固化、人機交互性差等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是要解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，提供一種針對數(shù)控轉塔沖床模具開發(fā)專用的刃磨機控制系統(tǒng)及控制方法，以提高刃磨效率和精度，并且避免工傷事故的發(fā)生。
[0004]刃磨機數(shù)控系統(tǒng)包括刃磨機裝置、主電路、控制回路、PLC控制系統(tǒng)、步進電機驅動器、基于觸摸屏的監(jiān)控系統(tǒng)、控制面板、運行狀態(tài)與報警系統(tǒng)構成；
刃磨機裝置由柜體，設置在柜體內(nèi)的帶有液位指示器的水箱、與水箱連接的水泵、水泵驅動電機即3#電機、工作臺驅動電動機即1#電動機，設置在柜體上的工作臺，升降機構、安裝在升降機構上的輸出軸與砂輪連接的主電機即2#電動機、懸置在工作臺上方的由主電機驅動的砂輪、罩在砂輪和工作臺部位的保護罩、帶有觸摸屏的用來驅動各驅動電機的控制面板、設置在柜體上的照明裝置構成；所述1#電動機與工作臺同軸連接，驅動工作臺旋轉,2#電動機與砂輪同軸連接，驅動砂輪旋轉，1#電動機與升降機構連接，其中升降機構包括變速裝置、步進電動機及手動操作柄，升降機構通過PLC控制控制步進電機實現(xiàn)自動控制或通過手動操作柄實現(xiàn)手動操作，液位指示器與水箱連通，用于指示水箱液位，3#電動機與水泵同軸連接，水泵的入口通過管道與水箱連接，水泵的出口通過管道連接入保護罩內(nèi)，實現(xiàn)砂輪與工件的冷卻降溫；控制面板實現(xiàn)刃磨機的研磨控制及狀態(tài)指示；
主電路由三相四線制供電，其中三根火線L1、L2、L3通過斷路器QFl給工作臺驅動電動機、主電機及水泵驅動電動機供電，具體為每條供電支路連接隔離開關QS1、QS2、QS3入線，隔離開關QS1、QS2、QS3的出線連接熔斷器FU1、FU2和FU3的入線，熔斷器FU1、FU2和FU3的出線連接交流接觸器KM1、KM2和KM3的入線，交流接觸器KM1、KM2和KM3的出線連接三相異步電動機即主電機、工作臺驅動電動機和水泵驅動電機，其中一根火線LI與零線N將給控制回路即線號1、0供電；
所述控制回路首先經(jīng)過電源有電指示燈，再連接斷路器QF2的入線，斷路器QF2的出線連接控制總開的入線，控制總開的出線連接急停按鈕入線，急停按鈕出線經(jīng)過節(jié)點2、3分成三路，一路連接開關電源的入線，一路連接PLC與步進電機驅動器的電源入線，另一路分別與6條支路并聯(lián)連接，從上至下依次是:第I條支路火線連接控制有電指示燈的入線，控制有電指示燈的出線連接零線上；第2條支路火線連接繼電器KAl的入線，繼電器KAl的出線分別連接交流接觸器KMl與主電機運行指示燈的入線，交流接觸器KMl與主電機運行指示燈的出線連接零線上；第3條支路火線連接繼電器KA2的入線，繼電器KA2的出線分別連接交流接觸器KM2與工作臺電機運行指示燈的入線，交流接觸器KM2與工作臺電機運行指示燈的出線連接零線上；第4條支路火線連接繼電器KA3的入線，繼電器KA3的出線分別連接交流接觸器KM3與主電機運行指示燈的入線，交流接觸器KM3與冷卻水泵運行指示燈的出線連接零線上；第5條支路火線連接繼電器KA4的入線，繼電器KA4的出線連接停止報警警鈴的入線，停止報警警鈴的出線連接零線上；第6條支路火線連接燈開關的入線，燈開關的出線連接照明燈的入線，照明燈的出線連接零線上；
火線通過2號節(jié)點連接PLC的火線L端子，零線通過3號節(jié)點連接PLC的零線N端子，O號輸入端子XO連接砂輪接觸開關Kl的入線，砂輪接觸開關Kl的出線連接公共端COM，I號輸入端子Xl連接備用開關K2的入線，備用開關K2的出線連接公共端COM，2號輸入端子X2連接主電機啟動按鈕SBl的入線，主電機啟動按鈕SBl的出線連接公共端COM，3號輸入端子X3連接工作臺啟動按鈕SB2的入線，工作臺啟動按鈕SB2的出線連接公共端COM，4號輸入端子X4連接冷卻泵啟動按鈕SB3的入線，冷卻泵啟動按鈕SB3的出線連接公共端COM，5號輸入端子X5連接下降按鈕SB4的入線，下降按鈕SB4的出線連接公共端COM，6號輸入端子X6連接上升按鈕SB5的入線，上升按鈕SB5的出線連接公共端COM，7號輸入端子X7連接自動啟動按鈕SB6的入線，自動啟動按鈕SB6的出線連接公共端COM，10號輸入端子XlO端子連接限位開關K3的入線，限位開關K3的出線連接公共端COM，11號輸入端子Xll連接選擇開關的I號位置，12號輸入端子X12連接選擇開關的3號位置，選擇開關的公共端連接PLC的公共端COM，13號輸入端子X13連接保護罩端蓋的接觸開關K4的入線，接觸開關K4的出線連接公共端COM ;公共端子COMO、COMl、COM2 ,COM3與COM4連接開關電源地線6，O號輸出端子YO連接步進驅動器的步進脈沖信號負端CP-端子，I號輸出端子Yl連接步進驅動器的方向電平信號負端DIR-端子，2號輸出端子Y2連接步進驅動器的使能電平信號負端EN-端子，3號輸出端子Y3連接自動運行狀態(tài)指示燈的入線，自動運行狀態(tài)指示燈的出線連接開關電源的24V端子上，4號輸出端子Y4連接繼電器KAl線圈的入線，繼電器KAl線圈的出線連接開關電源的24V端子上，5號輸出端子Y5連接繼電器KA2線圈的入線，繼電器KA2線圈的出線連接開關電源的24V端子上，6號輸出端子Y6連接繼電器KA3線圈的入線，繼電器KA3線圈的出線連接開關電源的24V端子上，7號輸出端子Y7連接繼電器KA4線圈的入線，繼電器KA4線圈的出線連接開關電源的24V端子上；步進驅動器的步進脈沖信號正端CP+端子、方向電平信號正端DIR+端子與使能電平信號正端EN+端子連接開關電源的5V端子5上，步進驅動器電機接口 U、V、W端子連接步進電機，步進驅動器電源接口 Vin連接220V交流電源(標號為7、8);
控制面板，最上層為觸摸屏，用于系統(tǒng)設置及狀態(tài)監(jiān)視；第二層為狀態(tài)顯示區(qū)，用來顯示電源有電、控制有電、停止報警、主電機運行、工作臺運行與水泵運行的6種狀態(tài)；最下層為控制區(qū)，各種開關與按鈕包括手動/寸動/自動選擇開關、自動啟按鈕、急停按鈕、上升按鈕、下降按鈕、照明開關、工作臺啟動按鈕、主電機啟動按鈕、水泵啟動按鈕與總開關。
[0005]研磨時，工件固定于工作臺上，砂輪與工作臺置于保護罩內(nèi)，避免工件飛出造成傷人事故。
[0006]刃磨機研磨控制方法，其控制方式有手動、寸動、自動三種控制方式，通過手動/寸動/自動選擇開關進行選擇，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障，需要維修與維護時，可以調(diào)至手動控制方式，通過手動操作盤來調(diào)整升降機構。在自動研磨之前，系統(tǒng)先調(diào)至寸動控制方式，通過上升與下降按鈕可以快速調(diào)節(jié)升降機構，使得砂輪快速接近工件，當砂輪與工件接近時，系統(tǒng)調(diào)至自動控制方式，這樣大大提供研磨效率與自動化程度；
當選擇手動控制方式時，PLC首先通過保護罩的端蓋接觸開關K4來判斷端蓋是否打開，如果打開，系統(tǒng)復位，并回到初始位置，如端蓋閉合則往下進行，當PLC的Xll輸入端子閉合，PLC的輸入端子Y2閉合，步進驅動器的EN-為低電平，步進處于解鎖(脫機)狀態(tài)，可以通過手動操作盤調(diào)節(jié)主電機的升降機構，控制方式置為O，同時，判斷主電機是否要起動，如果起動按鈕未按下，則返回等待，當主電機起動按鈕按下時，繼電器KAl閉合，則交流接觸器KMl線圈通電，控制主電機的交流接觸器閉合，主電機運行指示燈LAl亮，判斷升降機構是否觸碰限位開關K3，如果限位開關K3閉合，則繼電器KAl斷開，交流接觸器KMl線圈斷電，控制主電機的交流接觸器斷開，主電機停止，主機運行指示燈LAl滅，如果限位開關K3未閉合，判斷是否停止，如果沒有停止動作，則返回判斷限位開關K3，如果有停止動作，則繼電器KAl斷開，交流接觸器KMl線圈斷電，控制主電機的交流接觸器斷開，主電機停止，主電機的運行指示燈LAl滅，再返回判斷主電機是否啟動；判斷工作臺是否要起動，如果工作臺起動按鈕未按下，貝1J返回等待，當工作臺起動按鈕按下時，繼電器KA2閉合,則交流接觸器KM2線圈通電，控制工作臺的交流接觸器閉合，工作臺的運行指示燈LA2亮，判斷升降機構是否觸碰限位開關K3，如果限位開關K3閉合，則繼電器KA2斷開，交流接觸器KM2線圈斷電，控制工作臺的交流接觸器斷開，工作臺的電機停止，工作臺的運行指示燈LA2滅，如果限位開關K3未閉合，判斷是否停止，如果沒有停止動作，則返回判斷限位開關K3，如果有停止動作，則繼電器KA2斷開，交流接觸器KM2線圈斷電，控制工作臺的交流接觸器斷開，工作臺的電機停止，工作臺的運行指示燈LA2滅，再返回判斷工作臺是否啟動；判斷水泵是否要起動，如果起動按鈕未按下，則返回等待，當水泵起動按鈕按下時，繼電器KA3閉合，則交流接觸器KM3線圈通電，控制水泵的交流接觸器閉合，水泵的運行指示燈LA3亮，判斷升降機構是否觸碰限位開關，如果限位開關K3閉合，則繼電器KA3斷開，交流接觸器KM3線圈斷電，控制水泵的交流接觸器斷開，水泵的電機停止，水泵的運行指示燈LA3滅，如果限位開關未閉合，判斷是否停止，如果沒有停止動作，則返回判斷限位開關，如果有停止動作，則繼電器KA3斷開，交流接觸器KM3線圈斷電，控制水泵的交流接觸器斷開，水泵的電機停止，水泵的運行指示燈LA3滅，再返回判斷水泵是否啟動；
當選擇寸動控制方式時，PLC首先判斷通過保護罩的端蓋接觸開關K4來判斷是否端蓋打開，如果打開，系統(tǒng)復位，并回到初始位置，如端蓋閉合則往下進行；PLC的輸入端子XI1、X12都斷開時，PLC判斷為寸動控制方式，2號輸出端子Y2斷開，步進驅動器的使能電平信號負端EN-端子為懸空，步進處于鎖定狀態(tài)或運行狀態(tài)，控制方式置為I ;判斷下降按鈕是否按下，如沒有按下則返回，如果