砂轮修整装置、控制系统及控制方法与流程

1.本技术涉及自动化制造领域，尤其涉及砂轮修整装置、控制系统及控制方法。


背景技术：

2.目前加工工件后的砂轮需要进行修整，才能继续进行加工工件。传统的砂轮修整方式包括传统修刀、v型铁以及对应的转动轴，将传统修刀设置于v型铁上，在转动轴上固定待修整砂轮，通过转动轴带动砂轮转动与传统修刀进行摩擦，以修整砂轮，传统的砂轮修整方式无法自动对砂轮进行修整，修整时间较长，而且该方式无法精确控制每次砂轮向传统修刀移动的进给量，无法控制对砂轮的削切量，导致物料浪费。


技术实现要素：

3.有鉴于此，有必要提供一种砂轮修整装置、控制系统及控制方法，其能够自动修整砂轮，节约物料，有效节约修整时间。
4.本技术的实施例提供一种砂轮修整装置，包括转动装置、主体、第一滑动机构、第二滑动机构及修复机构，所述转动装置固定于所述主体的一侧，用以固定以及带动砂轮转动，所述第一滑动机构设置于所述主体上，所述第二滑动机构滑动设置于所述第一滑动机构上，所述修复机构包括滑动座以及设置于所述滑动座上的检测触头以及修复刀具，所述滑动座滑动设置于所述第二滑动机构上，所述检测触头用于检测砂轮的直径以及位置，所述第一滑动机构和第二滑动机构带动所述修复刀具移动至检测的砂轮位置处，对砂轮进行修整。
5.进一步的，在本技术的一些实施例中，所述砂轮修整装置还包括固定板，所述固定板固定于所述主体上，与所述转动装置配合将砂轮固定在所述转动装置上。
6.本技术的实施例还提供一种应用于所述的砂轮修整装置的控制系统，所述控制系统包括控制器以及与所述控制器电连接的运行模块、砂轮参数设置模块及修刀设定模块，所述运行模块中设有粗修砂轮和精修砂轮流程，所述运行模块用于控制所述转动装置的启停以及转速，所述砂轮参数设置模块用于设定所述粗修砂轮和精修砂轮流程分别对应的所述转动装置以及所述修复机构的运行参数，所述修刀设定模块用于设定所述修复刀具的每次移动的进给量以及进行所述粗修砂轮和精修砂轮流程的次数，所述控制器用于根据所述运行模块、砂轮参数设置模块及修刀设定模块设定的参数控制所述砂轮修整装置运行。
7.进一步的，在本技术的一些实施例中，所述控制系统还包括自动修整模块，所述自动修整模块与所述控制器电连接，所述自动修整模块用于获取进行所述粗修砂轮或精修砂轮流程时对应的修整砂轮的各项实时数据。
8.进一步的，在本技术的一些实施例中，所述控制系统还包括手动修整模块，所述手动修整模块与所述控制器电连接，所述手动修整模块用于手动操作所述修复机构对砂轮进行修整以及获取进行手动修整砂轮时的各项实时数据。
9.进一步的，在本技术的一些实施例中，所述控制系统还包括报警模块，所述报警模
块与所述控制器电连接，所述报警模块用于提示砂轮的直径是否超过设定值。
10.本技术的实施例又提供一种所述的控制系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：
11.获取粗修砂轮流程或精修砂轮流程的参数；
12.控制电机驱动修复机构移动，通过检测触头检测待修整砂轮的位置以及直径；
13.按照获取的参数，控制转动装置的主轴转动，控制电机驱动修复机构移动，使修复刀具接触待修整砂轮并进行修整；
14.修整完毕后，控制转动装置的主轴停止转动。
15.进一步的，在本技术的一些实施例中，所述控制方法还包括：
16.检测砂轮修整情况，若检测砂轮修整不满足要求，重复粗修砂轮流程或精修砂轮流程，若检测砂轮修整满足要求，结束砂轮修整。
17.进一步的，在本技术的一些实施例中，进行所述精修砂轮流程前，需先进行所述粗修砂轮流程，所述精修砂轮流程包括以下步骤：
18.进行粗修砂轮流程；
19.粗修砂轮流程完成后，进行精修砂轮流程；
20.精修砂轮流程修整完成后，控制转动装置的主轴停止转动。
21.进一步的，在本技术的一些实施例中，所述粗修砂轮流程的所述转动装置的转速设定为1800rpm，所述修复刀具的进给量为0.02～0.10mm，所述修复机构的移动速度为0.006～0.013m/s，所述精修砂轮流程的所述转动装置的转速设定为2600rpm，所述修复刀具的进给量为0.005～0.010mm，所述修复机构的移动速度为0.002～0.004m/s。
22.上述砂轮整修装置，通过检测触头对砂轮的位置直径进行检测，利用第一滑动机构和第二滑动机构驱动修复刀具移动至检测的砂轮的位置，进行砂轮修整，有效缩短砂轮修整的时间，进而加快生产效率，通过控制系统设定的粗修砂轮与精修砂轮的参数，可以准确控制砂轮的修整量，可以有效减少砂轮的削切量，进而节省物料。
附图说明
23.图1为本技术一实施方式中的砂轮修整装置的结构示意图。
24.图2为本技术一实施方式中的砂轮修整机构的结构示意图。
25.图3为本技术一实施方式中的第一滑动机构和第二滑动机构的结构示意图。
26.图4为本技术一实施方式中的第一滑动机构和第二滑动机构的另一视角结构示意图。
27.图5为本技术一实施方式中的控制系统的结构示意图。
28.图6为本技术一实施方式中的控制系统的控制方法的流程示意图。
29.图7为本技术一实施方式中的粗修砂轮的流程示意图。
30.图8为本技术一实施方式中的精修砂轮的流程示意图。
31.主要元件符号说明
32.[0033][0034]
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本技术。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0036]
需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
[0037]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0038]
本技术的实施例提供一种砂轮修整装置，包括转动装置、主体、第一滑动机构、第二滑动机构及修复机构，所述转动装置固定于所述主体的一侧，用以固定以及带动砂轮转动，所述第一滑动机构设置于所述主体上，所述第二滑动机构滑动设置于所述第一滑动机构上，所述修复机构包括滑动座以及设置于所述滑动座上的检测触头以及修复刀具，所述滑动座滑动设置于所述第二滑动机构上，所述检测触头用于检测砂轮的直径以及位置，所述第一滑动机构和第二滑动机构带动所述修复刀具移动至检测的砂轮位置处，对砂轮进行修整。
[0039]
本技术的实施例还提供一种应用于所述的砂轮修整装置的控制系统，所述控制系统包括控制器以及与所述控制器电连接的运行模块、砂轮参数设置模块及修刀设定模块，所述运行模块中设有粗修砂轮和精修砂轮流程，所述运行模块用于控制所述转动装置的启
停以及转速，所述砂轮参数设置模块用于设定所述粗修砂轮和精修砂轮流程分别对应的所述转动装置以及所述修复机构的运行参数，所述修刀设定模块用于设定所述修复刀具的每次移动的进给量以及进行所述粗修砂轮和精修砂轮流程的次数，所述控制器用于根据所述运行模块、砂轮参数设置模块及修刀设定模块设定的参数控制所述砂轮修整装置运行。
[0040]
本技术的实施例又提供一种所述的控制系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：
[0041]
获取粗修砂轮流程或精修砂轮流程的参数；
[0042]
控制电机驱动修复机构移动，通过检测触头检测待修整砂轮的位置以及直径；
[0043]
按照获取的参数，控制转动装置的主轴转动，控制电机驱动修复机构移动，使修复刀具接触待修整砂轮并进行修整；
[0044]
修整完毕后，控制转动装置的主轴停止转动。
[0045]
上述砂轮整修装置与控制系统配合，进行自动修整砂轮，有效缩短砂轮修整的时间，进而加快生产效率，通过设定的粗修砂轮与精修砂轮的参数，可以准确控制砂轮的修整量，可以有效减少砂轮的削切量，进而节省物料。
[0046]
下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。
[0047]
本技术的砂轮自动修整系统用于自动修整砂轮，在一实施方式中，所述砂轮自动修整系统包括砂轮修整装置100以及运用于所述砂轮修整装置100的控制系统200。所述控制系统200用于控制所述砂轮修整装置100完成各中修整动作。
[0048]
请一并参阅图1和图2，所述砂轮修整装置100包括工作台10和砂轮修整机构20，所述砂轮修整机构20装设于所述工作台10上。
[0049]
所述工作台10包括底座11以及设置与所述底座11上的处理平台12。所述底座11包括支撑座111及延伸柱112，所述延伸柱112由所述支撑座111靠近所述处理平台12的一端向远离所述处理平台12的一侧延伸形成。所述工作台10还包括转动装置13，所述转动装置13用于带动砂轮转动。在一实施方式中，所述转动装置13包括相互连接的主轴和主轴电机，所述主轴电机用于驱动所述主轴转动。所述转动装置13通过固定件131沿所述延伸柱112的延伸方向设置，所述固定件131上设有所述砂轮修整机构20。在一实施方式中，所述固定件131滑动设置于所述延伸柱112上，用以调整所述砂轮修整机构20与所述处理平台12之间的距离，便于修整不同直径的砂轮。在一实施方式中，所以处理平台12上设有滑动平台121，所述滑动平台121沿所述处理平台12的延伸方向滑动设置。在一实施方式中，所述滑动平台121设置于所述砂轮修整机构20的下方，用于承接砂轮修整所产生的废料。在一实施方式中，所述支撑座111上设有电控箱1111，所述电控箱1111内设有电气控制元件，用于控制所述砂轮修整机构20的运行。在一实施方式中，所述延伸柱112上连接有触摸屏1121，所述触摸屏1121用于显示所述控制系统的各个功能以及通过所述触摸屏1121控制所述砂轮修整机构20实现各项功能。在一实施方式中，所述转动装置13上设有透明防护罩，用于防止砂轮修整时杂质飞溅，同时保护操作人员的安全，可以理解的是，所述透明防护罩设有通过弹簧卡扣固定的挡板，便于砂轮的安装以及拆卸。
[0050]
请一并参阅图3及图4，所述砂轮修整机构20包括主体21、第一滑动机构22、第二滑动机构23、修复机构24及固定板25。所述第一滑动机构22设置于所述主体21上，所述第二滑动机构23设置于第一滑动机构22上，所述修复机构24装设于所述第二滑动机构23上，所述
固定板25固定于所述主体21上。
[0051]
所述主体21固定于所述固定件131上，用以将所述砂轮修整机构20固定于所述延伸柱112上。所述主体21的底部设有相对设置的导轨211，所述第二滑动机构23设置于所述导轨211上。在一实施方式中，所述主体21还包括固定连接板，所述固定连接板固定于于所述主体21的一侧，所述主体21通过所述固定连接板固定于所述转动装置13的侧面。
[0052]
所述第一滑动机构22包括丝杆221及第一驱动电机222，所述丝杆221设置于所述相对设置的导轨211之间，所述丝杆221的一端连接所述第一驱动电机222，所述丝杆221上设有第一固定块223，所述第一固定块223固定于所述第二滑动机构23一侧，通过所述第一驱动电机222驱动所述丝杆221转动，带动所述第一固定块223在所述丝杆221的导向方向移动，进而推动所述第二滑动机构23在所述主体21上沿所述导轨211的方向移动，以此调整所述修复机构24的位置，通过所述第一驱动电机222的正反转实现所述修复机构24的往复移动。在一实施方式中，所述第一滑动机构22设置在x轴方向。在一实施方式中，所述第一滑动机构22还包括位置感应器，用于感应所述第二滑动机构23在所述主体上的位置，进而确实设置于所述第二滑动机构23上的修复机构24的位置。
[0053]
所述第二滑动机构23包括固定座231、第二丝杆232及第二驱动电机233。所述固定座231滑动设置于所述导轨211上，所述固定座231上设有第二导轨234，所述第二导轨234上设有所述修复机构24。所述第二丝杆232设置于所述固定座231上，且与所述第二导轨234大致平行设置。所述第二丝杆232的一端与所述第二驱动电机233连接，所述第二丝杆232上设有第二固定块235，所述第二固定块235固定于所述固定座231的一侧，通过所述第二驱动电机233驱动所述第二丝杆转动，带动所述第二固定块235移动，进而带动所述修复机构24在所述第二导轨234上移动。在一实施方式中，所述第二滑动机构23设置在y轴方向，通过所述第二驱动电机233的正反转实现所述修复机构24在y轴方向的往复移动。在一实施方式中，所述第二滑动机构23还包括位置感应器，用于感应所述修复机构24在所述固定座231上的位置。在一实施方式中，所述第一驱动电机222和第二驱动电机233为直线电机，可以理解的是，所述第一驱动电机222和第二驱动电机233不限于上述的直线电机，还可以为其他电机，如无刷电机等，只要能实现正反转即可。
[0054]
所述修复机构24包括滑动座241、检测触头242、修复刀具243及检测感应器244。所述滑动座241滑动设置与所述第二导轨234上，所述检测触头242和修复刀具243设置于所述滑动座241靠近所述固定板25的一侧，所述检测感应器244装设于所述滑动座241上，所述检测触头242与所述检测感应器244连接，用以检测砂轮直径和位置。所述修复刀具243用于对砂轮进行修整。在一实施方式中，所述修复刀具243为金刚石修刀。
[0055]
所述固定板25固定于所述主体21靠近所述修复机构24的一侧，所述固定板25上设有通孔251，所述通孔251与所述转动装置13的主轴的直径相适配，所述固定板25用于将砂轮固定在所述转动装置13上。
[0056]
可以理解的是，所述主体21上设有风琴罩，用于放置砂轮修复的杂质进入所述主体21的导轨211内，影响所述第二滑动机构23在所述导轨211滑动。所述固定座231上设有防尘板，防止灰尘杂质进入所述固定座231内，影响第二导轨234以及各感应器的正常使用。
[0057]
请参阅图5，所述控制系统200包括控制器201以及与所述控制器201连接的运行模块202、砂轮参数设置模块203、修刀设定模块204、自动修整模块205、手动修整模块206、报
警模块207。在一实施方式中，所述控制器201与所述第一滑动机构22、第二滑动机构23及修复机构24电连接，用于控制所述第一滑动机构22、第二滑动机构23及修复机构24的运行。
[0058]
所述运行模块202用于控制所述转动装置13的主轴的启停、转动速度等。在一实施方式中，所述运行模块202中设有粗修砂轮和精修砂轮流程。
[0059]
所述砂轮参数设置模块203用于设置砂轮待切补偿、砂轮半径补偿、砂轮修整次数、所述转动装置13的主轴转速、主轴的启停时间、所述修复机构24的跑位速速和复位速度、粗修砂轮转速、精修砂轮转速等运行参数。
[0060]
所述修刀设定模块204用于设置所述修复刀具243每次的进给量以及粗修砂轮和精修砂轮的次数。
[0061]
所述自动修整模块205用于查看进行自动修整砂轮时的各项实时数据，如主轴的转速、修复刀具243的进给量、修整时间等实时数据。
[0062]
所述手动修整模块206用于手动操作所述修复机构24对砂轮进行修整，并且可以查看进行手动修整砂轮时的各项实时数据。
[0063]
所述报警模块207用于实时显示各模块、转动装置13以及砂轮修整机构20的异常状况，并在所述触摸屏1121上显示，还用于隐藏、恢复、删除各项报警数据。如主轴转速异常、修复刀具243的进给量异常等。在一实施方式中，传统研磨砂轮的最小直径为100mm，当所述砂轮的直径小于100mm时，所述报警模块207报警，提示更换砂轮。
[0064]
可以理解的是，上述各模块均与所述触摸屏1121连接且在所述触摸屏1121上设有实现其功能对应的选项，以便在所述触摸屏1121上设置控制指令。通过在上述的各个模块输入控制指令信号，经过转换器将模拟信号转换为数字信号后，输送至所述控制器201，再经转换器将数字信号转换为模拟信号，伺服驱动器接收相应的指令信号后驱动所述转动装置13的主轴电机和\或所述第一驱动电机222和第二驱动电机233动作，进而控制主轴的转动以及所述修复机构24在x轴和y轴上的位置。
[0065]
在一实施方式中，所述触摸屏1121上设有粗修砂轮流程和精修砂轮流程的快捷选项，便于快速进入粗修砂轮流程或精修砂轮流程。在一实施方式中，粗修砂轮流程时，所述转动装置13的转速设定为1800rpm，修刀进给量为0.02～0.10mm，修复机构24的移动速度为0.006～0.013m/s。在一实施方式中，精修砂轮流程时，所述转动装置13的转速设定为2600rpm，修刀进给量为0.005～0.010mm，修复机构24的移动速度为0.002～0.004m/s。可以理解的是，上述粗修和精修的参数数据不限于上述的设定，可以根据砂轮的实际情况进行相应变化，如增加或减少转速和修刀进给量。
[0066]
可以理解的是，当砂轮经过粗加工工件后，砂轮底部的磨损会非常严重，因此在砂轮进行精修流程时需先经过粗修流程后再进行精修流程。该设定已在所述控制系统200中进行相应的程序设定。
[0067]
请参阅图6，一种所述控制系统200的控制方法，具体包括以下步骤：
[0068]
根据接收到的指令，获取粗修砂轮流程或精修砂轮流程的参数；
[0069]
控制电机驱动修复机构移动，通过检测触头检测待修整砂轮的位置以及直径；具体为，根据参数控制电机驱动修复机构的移动速度，使检测触头触碰待修整砂轮，进而检测其位置以及直径。
[0070]
按照获取的参数，控制转动装置的主轴转动，控制电机驱动修复机构移动，使修复
刀具接触待修整砂轮并进行自动修整；具体为，根据参数控制转动装置的主轴按设定速度转动，根据参数控制电机驱动修复机构的移动速度，控制修复刀具的进给速度、进给量、修整次数等参数，使修复刀具接触待修整砂轮并进行自动修整。
[0071]
修整完毕后，控制转动装置的主轴停止转动；
[0072]
检测砂轮修整情况，不满足要求时，重复上述步骤，检测砂轮修整满足要求时，结束砂轮修整。在一实施方式中，通过观察是否已修去砂轮磨钝的表层判断砂轮修整是否完成。另一实施方式中，通过砂轮直径的变化，判断砂轮修整是否完成，具体为通过检测触头再次测量砂轮的直径，与砂轮未修整前的直径进行比较，根据直径的变化判断砂轮修整的完成状态。
[0073]
在一实施方式中，上述获取的参数包括主轴转速、修复机构的移动速度、修复刀具的进给速度和进给量、修整次数等。上述参数为预先在控制系统200中设定的粗修砂轮和精修砂轮的参数。
[0074]
请参阅图7，一种上述控制系统中的粗修砂轮的方法，包括以下步骤：
[0075]
根据接收到的指令，获取粗修砂轮流程的参数；
[0076]
控制电机驱动修复机构移动，直至检测触头碰触到待修整砂轮，检测待修整砂轮的位置以及直径；在一实施方式中，所述砂轮的直径需大于100mm。
[0077]
判断砂轮的直径是否满足要求，若不满足，则提示更换砂轮，若满足则按照获取的参数，控制转动装置的主轴按设定速度转动，控制电机驱动修复机构移动，使修复刀具接触待修整砂轮并进行自动修整；
[0078]
修整完毕后，控制转动装置的主轴停止转动；
[0079]
检测砂轮修整情况，不满足要求时，重复上述步骤，检测砂轮修整满足要求时，结束砂轮修整。
[0080]
请参阅图8，一种精修砂轮的方法，包括以下步骤：
[0081]
根据接收到的指令，获取粗修流程和精修砂轮流程的参数；
[0082]
根据粗修流程参数进行粗修砂轮；具体为根据参数进行上述的粗修砂轮步骤。
[0083]
粗修砂轮完成后，根据精修参数流程进行精修砂轮；
[0084]
精修砂轮完毕后，控制转动装置的主轴停止转动；
[0085]
检测砂轮修整情况，不满足要求时，重复上述步骤，检测砂轮修整满足要求时，结束砂轮修整。
[0086]
在一实施方式中，修整的砂轮直径为150mm，设定粗修的转速为1800rpm，第一次进刀量为0.05mm，第二次进刀量为0.03mm，速度为0.01m/s，设定精修的转速为2600rpm，第一次进刀量为0.010mm，第二次进刀量为0.005mm，速度为0.003m/s，削正后不进刀，空走3遍。粗修的平均时间为50s，精修的平均时间为56s，粗修的砂轮切削量为0.08mm，精修的砂轮切削量为0.015mm，而传统的修整方法粗修的平均时间为103.5s，精修的平均时间为113s，粗修的砂轮切削量为0.2～0.3mm，平均为0.25mm，精修的砂轮切削量为0.02～0.03mm，平均为0.025mm。
[0087]
上述砂轮自动修整系统通过砂轮整修装置与控制系统配合使用，进行自动修整砂轮，有效缩短砂轮修整的时间，进而加快生产效率，控制系统可以精准控制每次的进给量以及进给速度等参数，可以有效减少砂轮的削切量，进而节省物料，砂轮整修装置在竖直方向
位置固定，因此修整砂轮时不受工件高度的影响。
[0088]
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本技术，而并非用作为对本技术的限定，只要在本技术的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本技术公开的范围内。