一种磨头智能升降控制系统的制作方法

1.本发明涉及建材表面加工技术领域，尤其涉及一种磨头智能升降控制系统。


背景技术：

2.瓷质抛光砖、微晶玻璃板、大理石材质、人造石材质等建筑材料，以瓷质抛光砖为例，因为抛光机的作用主要是使用磨块在产品表面进行高速抛磨，磨具与产品表面呈线接触，从而有效地提高产品表面的光泽度、使色彩更清晰、防污效果更好。目前市场上没有根据磨头实时负载电流大小自动调整磨头升降的设备，全部为手动控制。
3.市场上现有设备对于磨头升降控制依靠磨头自重、人工调整磨头升降气缸气压大小来实现；且一台抛光机抛光磨头数量较多，无法一一调整，目前只是取一个经验值，并不符合实际加工工艺要求。
4.传统操作模式自动化程度较低，完全依赖于操作人员的生产经验，操作人员根据磨头实时负载电流来控制磨头升降压力；目前市面上一台抛光机的磨头数量一般在16
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20之间，磨头数量较多，一个操作人员难以同时操作多个磨头，造成加工效果无法统一，增加操作人员的工作强度。
5.并且，不同的人员操作抛光机，生产出来瓷砖的质量会有所差异，能耗也会有所不同。而且自动化水平低的设备就意味着加工效果无法得到统一、耗材的消耗无法精确统计，造成浪费，从本质上无法做到真正智能化、无人化，解放劳动力的要求。


技术实现要素：

6.本发明提供一种磨头智能升降控制系统，该磨头智能升降控制系统至少能解决上述的技术问题之一。
7.一种磨头智能升降控制系统，其包括：磨头，其具有磨盘和驱动磨盘转动的电机；
8.气缸，其与所述磨头连接，用于驱动所述磨头升降；
9.电流采集器，其与所述磨头电性连接，用于采集电机的实时负载电流并输出实时负载电流信号；
10.plc控制器，连接所述电流采集器，用于执行所述实时负载电流信号输出正压阀门开度信号和负压阀门开度信号；
11.正压电气比例阀，连接所述plc控制器，用于执行所述正压阀门开度信号调整所述气缸的正压进气量；
12.负压电气比例阀，连接所述plc控制器，用于执行所述负压阀门开度信号并、调整所述气缸的负压进气量。
13.本发明的磨头智能升降控制系统通过plc控制器通过采集到的电流大小变化来监控磨盘对瓷砖的磨削力从而及时调整磨头高度；当实时负载电流超过设定电流时，通过电气比例阀增加气缸的负压进气量，减小气缸的正压进气量，使磨头抬高，减少磨盘对瓷砖的压力，使磨头实时负载电流减小至设定电流；当实时负载电流低于设定电流时，通过电气比
例阀增加气缸的正压进气量磨头，减小气缸的负压进气量，使磨头下压，加大磨盘对瓷砖的压力，使磨头实时负载电流增加至设定电流。由此精确地调整磨具自动调节进给量，简化了操作人员的操作步骤，提高了生产效率。
14.进一步，所述磨头智能升降控制系统包括正压气路和磨头升降电磁阀；
15.所述正压气路连通外部气源和所述正压电气比例阀，所述磨头升降电磁阀设置在所述正压气路上；
16.所述磨头升降电磁阀与所述plc控制器连接，磨头升降电磁阀用于执行所述plc控制器发出的电磁阀开启信号或关闭信号；
17.当磨头升降电磁阀开启时，正压气路连通，当磨头升降电磁阀关闭时，正压气路断开。
18.进一步，所述磨头智能升降控制系统包括负压气路，所述负压气路连通外部气源和所述负压电气比例阀。
19.进一步，所述控制系统还包括高精度位移传感器，其与所述气缸连接，用于获取磨头的实时高度并输出高度信号。
20.进一步，所述plc控制器连接所述高精度位移传感器，并获取所述高度信号；
21.所述plc控制器在实时高度高于设定磨削高度时输出正压阀门开度信号和负压阀门开度信号，以使所述磨头快速下降至设定磨削高度。
22.进一步，所述plc控制器连接所述高精度位移传感器，并获取所述高度信号；
23.所述plc控制器在实时高度低于设定最低高度时输出电机停止信号、电磁阀关闭信号和负压阀门开度信号，以使所述磨头上升设定更换磨具高度。
24.进一步，所述plc控制器连接所述高精度位移传感器，并获取所述高度信号；
25.所述plc控制器在实时高度低于设定更换磨具高度，且当所述磨头升降电磁阀关闭时输出负压阀门开度信号，以使所述磨头上升至设定更换磨具高度。
26.进一步，所述磨头智能升降控制系统还包括报警装置，所述报警装置与所述plc控制器连接，用于接收所述plc控制器发出的报警信号并发出报警信息。
27.进一步，所述磨头智能升降控制系统还包括网络连接装置，所述网络连接装置用于连接所述plc控制器和以太网。
28.进一步，所述磨头智能升降控制系统还包括触摸屏hmi；
29.所述触摸屏hmi包括输入模块和显示模块，所述输入模块用于向所述plc控制器输入每个磨头的预设参数，所述显示模块用于显示每个磨头的当前参数。
30.本发明的磨头智能升降控制系统与现有技术相比，至少具有以下有益效果：
31.1、通过电流采集器、电气比例阀、高精度位移传感器对磨头状态实时、稳定监控，将采集的数据传输到plc控制器，plc控制器根据提前输入的设定参数，自动精确控制磨头升降运动，保证同一生产工艺需求的砖胚不受操作人员经验的限制，提高产品质量、减少耗材非必要损耗、减少操作人员。
32.2、通过使用高精度位移传感器检测磨头高度，可以保证磨头位置始终处于安全位置。当磨具未损耗完、磨头升降电磁阀未启动、磨头电机启动运行时，plc通过位移传感器反馈位置，控制气缸使磨头到达设定磨削高度；当磨具损耗完成时，plc关闭磨头电机，通过位移传感器反馈位置，控制气缸使磨头到达磨具更换高度。该种控制方式，相较于传统抛光机
控制方式，该控制系统控制磨头更加快速、安全可靠。
33.3、该控制系统可以通过以太网、触摸屏实现远程参数修改，操作简单、提高工作效率。使用该控制系统，可以减小磨具的消耗量、提高瓷砖表面加工效果、减少能耗、降低使用成本。
附图说明
34.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
35.图1是本发明的磨头智能升降控制系统的结构连接框图；
36.图2是本发明的磨头智能升降控制系统的气动原理图。
37.其中：1、电机，2、气缸，3、电流采集器，4、plc控制器，5、正压电气比例阀，6、负压电气比例阀，7、磨头升降电磁阀，8、高精度位移传感器，9、报警装置，101、触摸屏hmi，102、以太网，103、正压气路，104、负压气路。
具体实施方式
38.为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
39.如图1所示，本发明的磨头智能升降控制系统，其包括：
40.磨头，其具有磨盘和驱动磨盘转动的电机1；
41.气缸2，其与所述磨头连接，用于驱动所述磨头升降；
42.电流采集器3，其与所述磨头电性连接，用于采集电机1的实时负载电流并输出实时负载电流信号；
43.plc控制器4，连接所述电流采集器3，用于根据所述实时负载电流信号输出正压阀门开度信号和负压阀门开度信号以及控制正压气路通断；
44.正压电气比例阀5，连接所述plc控制器4，用于执行所述正压阀门开度信号调整所述气缸2的正压进气量；
45.负压电气比例阀6，连接所述plc控制器4，用于执行所述负压阀门开度信号调整所述气缸2的负压进气量。
46.本发明的磨头智能升降控制系统通过plc控制器4通过采集到的电流大小变化来监控磨盘对瓷砖的磨削力从而及时调整磨头高度；当实时负载电流超过设定电流时，通过电气比例阀增加气缸2的负压进气量，减小气缸2的正压进气量，使磨头抬高，减少磨盘对瓷砖的压力，使磨头实时负载电流减小至设定电流；当实时负载电流低于设定电流时，通过电气比例阀增加气缸2的正压进气量磨头，减小气缸2的负压进气量，使磨头下压，加大磨盘对瓷砖的压力，使磨头实时负载电流增加至设定电流。由此精确地调整磨具自动调节进给量，简化了操作人员的操作步骤，提高了生产效率。
47.其中，当系统增大磨头升降气缸2正压电气比例阀5进气量、同时保持或者减小磨头升降气缸2负压电气比例阀6进气量时，磨头下降速度增大；当增大负压电气比例阀6进气量、同时保持或者减小磨头升降气缸2正压电气比例阀5进气量时，磨头下降速度减小，甚至当负气压进气量足够大时，出现磨头上升现象。
48.如图2所示，所述磨头智能升降控制系统包括正压气路103和磨头升降电磁阀7；
49.所述正压气路103连通外部气源和所述正压电气比例阀5，所述磨头升降电磁阀7设置在所述正压气路上；所述磨头升降电磁阀7与所述plc控制器4连接，所述磨头升降电磁阀7与所述plc控制器4连接，磨头升降电磁阀7用于执行所述plc控制器4发出的电磁阀开启信号或关闭信号；
50.当磨头升降电磁阀7开启时，正压气路连通，当磨头升降电磁阀7关闭时，正压气路断开。
51.所述磨头升降电磁阀7用于控制所述正压气路的通断。
52.所述磨头智能升降控制系统包括负压气路104，所述负压气路104连通外部气源和所述负压电气比例阀6。
53.所述控制系统还包括高精度位移传感器8，其与所述气缸2连接，用于获取磨头的实时高度并输出高度信号。
54.所述plc控制器4连接所述高精度位移传感器8，并获取所述高度信号；
55.所述plc控制器4当实时高度高于设定磨削高度时输出正压阀门开度信号和负压阀门开度信号，以使所述磨头快速下降至设定磨削高度。
56.所述plc控制器4连接所述高精度位移传感器8，并获取所述高度信号；
57.所述plc控制器4在实时高度低于设定最低高度时输出电机1停止信号、电磁阀关闭信号和负压阀门开度信号，以使所述磨头上升至设定更换磨具高度。
58.当需要更换磨头，而升降电磁阀却没开启时，当所述磨头高于设定更换磨具高度时，plc控制器4根据实时高度调整负压电气比例阀6的开度，使磨头下降回设定更换磨具高度，以保持磨头位于设定更换磨具高度，保证抛光机的运行安全及方便工作人员更换磨具。
59.所述磨头智能升降控制系统还包括报警装置9，所述报警装置9与所述plc控制器4连接，用于接收所述plc控制器4发出的报警信号并发出报警信息。当磨头位于设定磨具更换高度时，报警装置9发出报警信息提醒工作人员更换磨具。因此，工作人员不用时刻关注每一个磨头的磨具消耗情况，一个工作人员可以管理多台抛光机，大大节约了人力资源。
60.为了方便远程监控，所述磨头智能升降控制系统还包括网络连接装置，所述网络连接装置用于连接所述plc控制器4和以太网102。
61.所述磨头智能升降控制系统还包括触摸屏hmi101；所述触摸屏hmi101包括输入模块和显示模块，所述输入模块用于向所述plc控制器4输入预设参数，所述显示模块用于显示当前参数。其中，所述预设参数包括设定磨削高度、设定最低高度、设定更换磨具高度、设定负载电流等，所述当前参数包括实时负载电流、实时高度等。
62.本发明的磨头智能升降控制系统的工作原理如下：
63.1、当抛光机准备开始工作时，升降电磁阀处于断电关闭状态，电机启动，正压气路断开，并且电机打开，磨头转动时plc控制器控制向负压电气比例阀输出负压阀门开度信号，减少负压进气量，使磨头快速下降至设定磨削高度，进入等待位；
64.2、当抛光机正式开始工作，升降电磁阀开启，正压气路连通，正压进气量增加，使磨头下降并开始磨削工作，在磨削过程中正压进气量和负压进气量由plc控制器根据电机的实时负载电流控制正压阀门开度信号和负压阀门开度信号实现，以保证恒定的实时负载电流；
65.3、当磨头上的磨具被消耗完毕，导致磨头下降至设定最低高度以下时，电机停止，电磁阀关闭，进而正压气路断开，并且plc控制器控制向负压电气比例阀输出负压阀门开度信号，负压进气量增加，使磨头向上抬起至设定更换磨具高度。同时报警装置发出报警信息，提醒工作人员更换磨具。
66.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“竖向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
67.如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，所述词语并没有特殊的含义。
68.本发明并不局限于所述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。