基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统的制作方法

1.本实用新型涉及陶瓷设备领域，尤其涉及一种基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统。


背景技术：

2.磨边机的作用主要是使用磨边轮在瓷砖四边进行高速抛磨，磨具与产品表面呈线接触，从而有效地控制瓷砖外形尺寸、边角规整。目前市场上磨边机磨边轮对刀方式主要分为两种：人工对刀、电动对刀。
3.人工对刀：主要依靠操作人员手动转动丝杠控制磨边轮进刀、退刀，该工作方式操作人员劳动量大。
4.电动对刀：主要通过磨边轮进给电机使用变频驱动带动磨边轮进刀、退刀，该方式优于人工，操作较为简单，操作人员劳动量小。
5.但是，上述炼制操作模式的自动化程度较低，更换磨边轮后不管是人工对刀还是电动对刀，都需要操作人员进行人工干预，导致这两种工作模式主要依赖于操作人员的生产经验(根据磨边轮负载电流、火花来控制磨边轮对刀位置)，不同的人员操作磨边机，生产出来砖的质量可能会有差异，能耗也可能会有不同。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.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单的基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统，可实现精准的自动对刀，实现智能化、无人化操作。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统，包括：第一位置传感器、磨边轮进给电机、磨边轮进给丝杆锁定气缸及控制装置，所述控制装置分别与所述第一位置传感器、磨边轮进给电机及磨边轮进给丝杆锁定气缸连接；所述第一位置传感器设于磨边轮进刀方向的前方，用于检测磨边轮的对刀位置，并将所述对刀位置反馈至所述控制装置；所述控制装置用于根据所述对刀位置控制所述磨边轮进给电机及磨边轮进给丝杆锁定气缸。
8.作为上述方案的改进，所述基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统还包括与所述控制装置连接的第二位置传感器；所述第二位置传感器设于所述磨边轮进给电机的输出轴上，用于实时检测磨边轮的实时位置，并将所述实时位置反馈至所述控制装置。
9.作为上述方案的改进，所述基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统还包括与所述控制装置连接的警报设备。
10.作为上述方案的改进，所述第一位置传感器为激光传感器。
11.作为上述方案的改进，所述基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统还包括与所述控制装置连接的人机交互设备，所述人机交互设备用调整磨边轮的进给位移量。
12.作为上述方案的改进，所述基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统还包括与所述控制装置连接的通讯设备，所述通讯设备用于远程监控。
13.作为上述方案的改进，所述磨边轮进给电机与磨边轮进给丝杆锁定气缸同步运行；驱动磨边轮进给电机时，打开磨边轮进给丝杆锁定气缸，以使磨边轮进刀或退刀；关闭磨边轮进给电机时，关闭磨边轮进给丝杆锁定气缸，以使磨边轮停止进刀或退刀。
14.作为上述方案的改进，所述磨边轮进给电机由伺服电机变频驱动。
15.实施本实用新型的有益效果在于：
16.本实用新型采用第一位置传感器实时检测磨边轮的对刀位置，从而完成精准的自动对刀，实现智能化、无人化操作；
17.同时，本实用新型还将第一位置传感器与第二位置传感器相结合，通过两种传感器互相监控、互相补足，保证整个自动进刀的安全性，不会出现单个传感器失效，导致可能出现控制装置崩溃的情况。
18.进一步，本实用新型还通过警报设备实现异常报警，通过人机交互设备实现参数的灵活设置，通过通讯设备实现远程监控，灵活性及实用性强。
附图说明
19.图1是本实用新型基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统的结构图；
20.图2是本实用新型基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统的第一实施例结构示意图；
21.图3是本实用新型基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统的第二实施例结构示意图；
22.图4是本实用新型基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统的第三实施例结构示意图。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
24.参见图1及图2，图1及图2显示了本实用新型基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统的第一实施例，其包括第一位置传感器1、磨边轮进给电机2、磨边轮进给丝杆锁定气缸3及控制装置4，所述控制装置4分别与所述第一位置传感器1、磨边轮进给电机2及磨边轮进给丝杆锁定气缸3连接；所述第一位置传感器1设于磨边轮进刀方向的前方，用于检测磨边轮的对刀位置，并将所述对刀位置反馈至所述控制装置4；所述控制装置4用于根据所述对刀位置控制所述磨边轮进给电机2及磨边轮进给丝杆锁定气缸3。
25.与现有技术不同的是，本实用新型中采用第一位置传感器1检测磨边轮的对刀位置。工作时，用户可根据需要加工的瓷砖尺寸要求，提前调整第一位置传感器1的检测位置，实时监控对刀位置的状况，并将对刀位置反馈给控制装置4，再由控制装置4根据对刀位置控制磨边轮进给电机2及磨边轮进给丝杆锁定气缸3是否开启。其中，当第一位置传感器1检测到磨边轮未到达对刀位置时，将磨边轮的实时位置或未到位信号反馈给控制装置4，再由控制装置4打开磨边轮进给电机2，同时打开磨边轮进给丝杆锁定气缸3；当第一位置传感器
1检测到磨边轮到达对刀位置时，将磨边轮的实时位置或到位信号反馈给控制装置4，再由控制装置4关闭磨边轮进给电机2，同时关闭磨边轮进给丝杆锁定气缸3。因此，更换磨边轮后，不需要人为控制进给电机或者人为转动磨边轮进给丝杠控制磨边轮进刀、退刀，即可完成自动对刀操作，实现智能化、无人化操作。
26.进一步，当第一位置传感器1检测到磨边轮到达对刀位置时，控制装置4将该对刀位置设为零点，从而通过第一位置传感器1实现对刀位置的自动校准，控制精度得到大幅提升。需要说明的是，所述控制装置4内设有运算器及复位器，实现对信号的处理、存储等诸多功能。例如，所述运算器内设有比较电路，可以对接收的实时位置信号或到位信号进行逻辑处理；又如，所述复位器内设有复位电路，可以根据接收的信号进行对数据进行复位清零。相应地，所述控制装置4的具体结构并不是本实用新型所要保护的内容，可采用现有技术实现相应的功能，优选地，上述控制装置4可以采用的型号包括但不限于at78c51，只要可实现简单的逻辑驱动、复位功能即可。
27.优选地，所述第一位置传感器1为激光传感器，但不以此为限制，只要可实现位置的精确定位即可。需要说明的是，激光传感器位于磨边轮进刀方向的前方，通过激光传感器中的激光发射器可实时触发对刀位置的激光信号，并将激光信号反馈给激光接收器，再由激光接收器根据激光信号的返回时间确定磨边轮的实时位置从而确定磨边轮是否到达预定的对刀位置，最后再将实时位置或到位信息发送至控制装置4。
28.相应地，本实用新型中，所述磨边轮进给电机2与磨边轮进给丝杆锁定气缸3同步运行；驱动磨边轮进给电机2时，打开磨边轮进给丝杆锁定气缸3，以使磨边轮进刀或退刀；关闭磨边轮进给电机2时，关闭磨边轮进给丝杆锁定气缸3，以使磨边轮停止进刀或退刀。也就是说，当磨边轮需要进退刀工作时，磨边轮进给电机2及磨边轮进给丝杆锁定气缸3处于打开状态；不需进退刀工作时，磨边轮进给电机2及磨边轮进给丝杆锁定气缸3处于锁定状态。
29.进一步，所述磨边轮进给电机2由伺服电机变频驱动。磨边轮进给关键驱动部件是磨边轮进给电机2，通过伺服电机变频驱动磨边轮进给电机2，可实现更高速、更精准的控制，同时，磨边轮进给电机2的速度有变频器控制，可以适应不同加工工艺要求，达到速度可调、反应更快。
30.因此，本实用新型使用第一位置传感器1来完成自动对刀工作，简化操作人员的操作难度，可完全按照事先设定的位置进行对刀工作，排除其它因素对中加工对刀的影响，降低对操作人员的生产经验要求。
31.参见图1及图3，图1及图3显示了本实用新型基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统的第二实施例，与图2所述的第一实施例不同的是，本实施例中还包括与所述控制装置4连接的第二位置传感器5；所述第二位置传感器5设于所述磨边轮进给电机2的输出轴上，用于实时检测磨边轮的实时位置，并将所述实时位置反馈至所述控制装置4，以使控制装置4精确控制磨头运动速度、距离，实现数字化进给磨头。
32.工作时，通过第一位置传感器1检测磨边轮是否到达预设的对刀位置，同时将磨边轮的对刀位置反馈给控制装置4，控制装置4根据对刀位置控制磨边轮进给电机2及磨边轮进给丝杆锁定气缸3进行进刀、退刀操作。当控制装置4执行自动进刀过程时，磨边轮进给电机2通过变频驱动，同时打开磨边轮进给丝杆锁定气缸3，磨边轮保持匀速前行；前行过程
中，当第一位置传感器1检测磨边轮到达预设的对刀位置时，第一位置传感器1反馈给控制装置4确认完成对刀操作，控制装置4关闭磨边轮进给电机2，同时锁定磨边轮进给丝杆锁定气缸3。同时，自动对刀过程中，第二位置传感器5将磨边轮移动距离(即实时位置)实时反映给控制装置4，当磨边轮移动距离超过设定安全值但还未触发第一位置传感器1时，控制装置4关闭磨边轮进给电机2并锁定磨边轮进给丝杆锁定气缸3，从而保证磨头进刀、退刀量始终在设定范围内，确保自动对刀操作的安全性。优选地，所述位置传感器为高精度位置传感器，自动调整精度可以达到0.01mm。
33.进一步，所述基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统，还包括与所述控制装置4连接的警报设备6。
34.本实用新型中，第一位置传感器1和第二位置传感器5在控制装置4中是保证自动进刀功能的基础。当磨边轮在自动对刀过程中，第二位置传感器5检测的实时位置信号没有反馈给控制装置4，则控制装置4驱动警报设备6自动报警；当第二位置传感器5的检测的实时位置信号已实时反馈给控制装置4，但超过设定安全值后还未触发第一位置传感器1，控制装置4驱动警报设备6自动报警，提醒操作人员过来检测各部件安装是否到位。这两种传感器互相监控、互相补足，保证整个自动进刀的安全性，不会出现单个传感器失效，导致可能出现控制装置4崩溃的情况。
35.参见图4，图4显示了本实用新型基于非接触式检测的陶瓷磨边轮智能对刀系统的第三实施例，与图3所示的第二实施例不同的是，本实施例中还包括与所述控制装置4连接的人机交互设备7及通讯设备8，具体地：
36.所述人机交互设备7用调整磨边轮的进给位移量。用户可通过人机交互设备7设定单个磨边轮进给位移量及进给速度等，从而精确地调整整个磨边轮自动调节进给量，简化了操作人员的操作步骤，提高了生产效率；另外，当人工更换磨边轮后，可在人机交互设备7上进行确认。
37.所述通讯设备8用于远程监控。需要说明的是，通过通讯设备8的网络通讯功能，可以实现远程实时监控，所述远程实时监控包括参数数据的修改监控，操作简单、效率也得到了更好提升。
38.由上可知，本实用新型采用第一位置传感器1实时检测磨边轮的对刀位置，从而完成精准的自动对刀，实现智能化、无人化操作；同时，本实用新型还将第一位置传感器1与第二位置传感器5相结合，通过两种传感器互相监控、互相补足，保证整个自动进刀的安全性，不会出现单个传感器失效，导致可能出现控制装置4崩溃的情况。另外，本实用新型还通过警报设备6实现异常报警，通过人机交互设备7实现参数的灵活设置，通过通讯设备8实现远程监控，灵活性及实用性强。
39.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。