金属磨抛产线的安全运行控制方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及金属磨抛产线技术领域，尤其涉及一种金属磨抛产线的安全运行控制方法、金属磨抛产线的安全运行控制装置及金属磨抛产线的安全运行系统。


背景技术：

2.当前金属磨抛产线主要由多台磨抛专机组成，单个磨抛专机主要由打磨主轴、桁架导轨、支撑与传动装置以及传动辊轮等结构组成。金属磨抛专机控制部分流程如图1所示，入料传感器检测到物料进入，启动专机下方传动装置。延时一段时间后启动第一台专机，专机打磨主轴下降，按照配置好的设定力下压，同时启动自动加液装置与水循环系统；打磨电机开始按照配置转速转动，同时启动桁架左右位移电机。随着打磨工件的移动，进入下一台专机。
3.当下一台专机入料传感器检测到工件进入，重复上述专机设定操作。当每台专机后方出料传感器信号变为0时，关闭该台专机，抬起打磨主轴，停止打磨主轴电机与桁架左右移动电机的转动。当整体产线最终的出料传感器信号变为0时（若整合清洗装置，则最终出料信号按照清洗装置后方的算），关闭所有专机底部传动电机。
4.然而这种金属磨抛产线，当某台专机或某个主轴损坏时，需要人工控制将该台专机整体抬起，并且暂停产线运输装置，人工配置后续打磨抛光的工艺参数，调整转速与运输速度，以达到较好的镜面效果。或是在观察不锈钢板面没有得到较好的效果之后，在相应的位置做好标记，在后续切板时将该部位切除回收，自动化程度较低，效率也无法保证。
5.另外，现有产线桁架移动电机部分虽设有防护网，但检修时没有设置开门信号反馈，禁止hmi或操作台任何操作；同样也没有设置在桁架移动电机运行时的防护网开门限位，防止在检查其他设备时误操作打开防护网，造成人员受伤。
6.综上，无论上述哪种问题都影响着金属磨抛产线的安全运行，因此如何能够保证金属磨抛产线的正常安全运行成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

7.本发明提供了一种金属磨抛产线的安全运行控制方法、金属磨抛产线的安全运行控制装置及金属磨抛产线的安全运行系统，解决相关技术中存在的无法确保金属磨抛产线正常安全运行的问题。
8.作为本发明的第一个方面，提供一种金属磨抛产线的安全运行控制方法，其中，所述金属磨抛产线包括多台磨抛专机，每台磨抛专机均包括：主轴、打磨电机、桁架位移电机和水循环系统，所述金属磨抛产线的安全运行控制方法包括：接收磨抛专机反馈的故障信号，并确定反馈故障信号的当前磨抛专机为故障专机；根据所述故障信号的种类对与所述故障专机相邻的下一工序的磨抛专机的加工工艺参数进行更新；
控制所述下一工序的磨抛专机根据更新后的加工工艺参数对待加工板材进行加工。
9.进一步地，所述故障信号的种类包括专机整机故障信号和主轴故障信号。
10.进一步地，所述根据所述故障信号的种类对与所述故障专机相邻的下一工序的磨抛专机的加工工艺参数进行更新，包括：当所述故障信号为所述专机整机故障信号时，对所述下一工序的磨抛专机的主轴打磨力度、主轴转速以及产线输送速度进行调整；当所述故障信号为所述主轴故障信号时，对所述下一工序的磨抛专机的主轴转速以及主轴打磨力度进行调整。
11.进一步地，所述当所述故障信号为所述专机整机故障信号时，对所述下一工序的磨抛专机的主轴打磨力度、主轴转速以及产线输送速度进行调整，包括：当所述故障信号为所述专机整机故障信号时，将所述下一工序的磨抛专机的主轴打磨力度增大、主轴转速提高以及降低所述产线输送速度。
12.进一步地，当所述故障信号为所述主轴故障信号时，对所述下一工序的磨抛专机的主轴转速以及主轴打磨力度进行调整，包括：当所述故障信号为所述主轴故障信号时，将所述下一工序的磨抛专机的主轴转速提高以及将所述主轴打磨力度增大。
13.进一步地，还包括：分别获取位于每台磨抛专机前的第一位置检测传感器的第一检测信号以及位于每台磨抛专机后的第二位置检测传感器的第二检测信号；根据所述第一检测信号判断待加工板材是否到达打磨区域，且当确定待加工板材到达打磨区域时，控制所述磨抛专机的主轴延时预设时间后下降并开启；根据所述第二检测信号判断待加工板材是否离开打磨区域，且当确定待加工板材离开打磨区域时，控制所述磨抛专机的主轴停止转动并升起。
14.进一步地，还包括：获取每台磨抛专机的电机驱动器参数，其中所述电机驱动参数包括打磨电机驱动参数和桁架位移电机驱动参数；将所述电机驱动器参数与预设参数阈值进行比较，当所述电机驱动器参数超出所述预设参数阈值时，控制对应的电机停止转动并生成报警信号。
15.进一步地，所述桁架位移电机外围设置保护网安全门，所述保护网安全门上设置限位开关，所述限位开关用于检测所述保护网安全门的开关，所述金属磨抛产线的安全运行控制方法还包括：获取限位开关的检测信号；当所述检测信号为所述保护网安全门打开时，锁定所述桁架位移电机与所述打磨电机的操作。
16.作为本发明的另一个方面，提供一种金属磨抛产线的安全运行控制装置，用于实现前文所述的金属磨抛产线的安全运行控制方法，其中，所述金属磨抛产线包括多台磨抛专机，每台磨抛专机均包括：主轴、打磨电机、桁架位移电机和水循环系统，所述金属磨抛产线的安全运行控制装置包括：
接收模块，用于接收磨抛专机反馈的故障信号，并确定反馈故障信号的当前磨抛专机为故障专机；参数调整模块，用于根据所述故障信号的种类对与所述故障专机相邻的下一工序的磨抛专机的加工工艺参数进行更新；控制模块，用于控制所述下一工序的磨抛专机根据更新后的加工工艺参数对待加工板材进行加工。
17.作为本发明的另一个方面，提供一种金属磨抛产线的安全运行控制系统，其中，包括上位机和前文所述的金属磨抛产线的安全运行控制装置，所述上位机与所述金属磨抛产线的安全运行控制装置通信连接，所述上位机用于金属磨抛产线中每台磨抛专机的初始加工工艺参数。
18.本发明提供的金属磨抛产线的安全运行控制方法，当金属磨抛产线上的磨抛专机或者其主轴出现故障停止后，可以调整其它工序的磨抛专机的加工工艺参数，改变正在运行的其他主轴的转速、压力等工艺参数，从而保证整体产线的加工质量，不影响整体效率和抛光效果，同时也避免了现有技术中由于磨抛主机损坏或者主轴损坏需要人工前去调整可能造成的安全问题发生，进而能够有效保证金属磨抛产线的正常安全运行。
附图说明
19.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为金属磨抛产线的加工流程图。
20.图2为本发明提供的金属磨抛产线的俯视图。
21.图3为本发明提供的金属磨抛产线的主视图。
22.图4为本发明提供的金属磨抛产线的侧视图。
23.图5为本发明提供的金属磨抛产线的安全运行控制方法的流程图。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
25.为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
26.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.在本实施例中提供了一种金属磨抛产线的安全运行控制方法，图2至图4为本发明
实施例提供的所述金属磨抛产线的结构示意图，如图2至图4所示，所述金属磨抛产线包括多台磨抛专机，每台磨抛专机均包括：主轴、打磨电机、桁架位移电机和水循环系统，图5是根据本发明实施例提供的金属磨抛产线的安全运行控制方法的流程图，如图5所示，所述金属磨抛产线的安全运行控制方法包括：s110、接收磨抛专机反馈的故障信号，并确定反馈故障信号的当前磨抛专机为故障专机；应当理解的是，在所述金属磨抛产线上包括多台磨抛专机，每台磨抛专机在发生故障时，均能够发出故障信号。因此，在接收到磨抛专机反馈的故障信号后，要确定是哪一台磨抛专机发生的故障，在确定之后就将该磨抛专机认定为故障专机。
28.在本发明实施例中，如图2至图4所示，在金属磨抛产线上包括两台磨抛专机，例如第一台磨抛专机100发生故障，并反馈了故障信号，则将该第一台磨抛专机认定为故障专机。
29.另外，由于磨抛专机包括主轴、打磨电机、桁架位移电机和水循环系统等结构，因此，发生故障的结构不同则故障信号不同。
30.例如，当主轴发生故障时，则认定为主轴故障信号，而当其它结构发生故障时，则认为是专机整机故障信号。
31.因此，故障信号的种类包括专机整机故障和主轴故障信号。
32.s120、根据所述故障信号的种类对与所述故障专机相邻的下一工序的磨抛专机的加工工艺参数进行更新；需要说明的是，由于当前的磨抛专机出现了故障，则需要对与该磨抛专机相邻的下一工序的磨抛专机的加工工艺参数进行调整，以使得后一台磨抛专机能够将本该由当前故障专机所做的打磨作业进行替代，这样可以在不停止金属磨抛产线整个产线的运行情况下保证加工效率。
33.例如，如前文所述，本发明实施例若有两台磨抛专机，第一台磨抛专机100主要是粗抛，在第一台磨抛专机100发出故障信号后，需要对第二天磨抛专机200（第二台磨抛专机的是精抛）的加工工艺参数进行调整，以将第一台磨抛专机100未完成的粗抛打磨作业进行替代且还要完成自身需要完成的精抛打磨作业。
34.同样，若第二台磨抛专机200发生故障，则需要调整第一台磨抛专机100的加工工艺参数。
35.在本发明实施例中，当所述故障信号为所述专机整机故障信号时，对所述下一工序的磨抛专机的主轴打磨力度、主轴转速以及产线输送速度进行调整；当所述故障信号为所述主轴故障信号时，对所述下一工序的磨抛专机的主轴转速以及主轴打磨力度进行调整。
36.由于故障信号不同，所以加工工艺参数的调整也不相同。
37.进一步具体地，所述当所述故障信号为所述专机整机故障信号时，对所述下一工序的磨抛专机的主轴打磨力度、主轴转速以及产线输送速度进行调整，包括：当所述故障信号为所述专机整机故障信号时，将所述下一工序的磨抛专机的主轴打磨力度增大、主轴转速提高以及降低所述产线输送速度。
38.进一步具体地，当所述故障信号为所述主轴故障信号时，对所述下一工序的磨抛
专机的主轴转速以及主轴打磨力度进行调整，包括：当所述故障信号为所述主轴故障信号时，将所述下一工序的磨抛专机的主轴转速提高以及将所述主轴打磨力度增大。
39.应当理解的是，在对主轴打磨力度、主轴转速以及产线输送速度进行调整时，可以根据打磨需求进行调整，具体可以通过多次实验形成加工工艺参数模型来实现参数调整。
40.s130、控制所述下一工序的磨抛专机根据更新后的加工工艺参数对待加工板材进行加工。
41.综上，本发明实施例提供的金属磨抛产线的安全运行控制方法，当金属磨抛产线上的磨抛专机或者其主轴出现故障停止后，可以调整其它工序的磨抛专机的加工工艺参数，改变正在运行的其他主轴的转速、压力等工艺参数。例如当前磨抛专机1#主轴停止运行，系统将其自动抬起，同时加工工艺参数模型自动配置，使后一工序的磨抛专机的1#主轴增加适当的压力与转速；或是如果整台磨抛专机发生故障需要整体抬起，系统自动配置工艺参数，调整整条产线打磨主轴的力度与转速，以及产线输送装置的输送速度，从而保证整体产线的加工质量，不影响整体效率和抛光效果，同时也避免了现有技术中由于磨抛主机损坏或者主轴损坏需要人工前去调整可能造成的安全问题发生，进而能够有效保证金属磨抛产线的正常安全运行。
42.在本发明实施例中，为了避免由于主轴空转造成的安全隐患，所述金属磨抛产线的安全运行控制方法还包括：分别获取位于每台磨抛专机前的第一位置检测传感器的第一检测信号以及位于每台磨抛专机后的第二位置检测传感器的第二检测信号；根据所述第一检测信号判断待加工板材是否到达打磨区域，且当确定待加工板材到达打磨区域时，控制所述磨抛专机的主轴延时预设时间后下降并开启；根据所述第二检测信号判断待加工板材是否离开打磨区域，且当确定待加工板材离开打磨区域时，控制所述磨抛专机的主轴停止转动并升起。
43.应当理解的是，在每台磨抛专机的前后位置均设置位置检测传感器，可以检测待加工板材的位置，从而可以根据待加工板材的位置进行主轴的启停以及升降控制。当第一位置传感器检测到待加工板材到达时，延时预设时间后使主轴下降，开启打磨电机与桁架摆动电机。当第二位置传感器检测到待加工板材已经离开当前磨抛专机的打磨区域，则停止当前磨抛专机的打磨主轴，并升起主轴，关闭摆动电机。避免主轴空转造成安全隐患，避免磨头在传动支持结构上进行打磨，造成结构件的磨损。
44.在本发明实施例中，保证磨抛专机的安全运行，所述金属磨抛产线的安全运行控制方法还包括：获取每台磨抛专机的电机驱动器参数，其中所述电机驱动参数包括打磨电机驱动参数和桁架位移电机驱动参数；将所述电机驱动器参数与预设参数阈值进行比较，当所述电机驱动器参数超出所述预设参数阈值时，控制对应的电机停止转动并生成报警信号。
45.应当理解的是，由于磨抛专机的各个电机驱动器均可以主动反馈驱动器参数，因此当检测到电机电流过大、力矩过大时，启动安全预警，当超过限值时，打磨电机停止转动。同时停止桁架摆动电机，并且可以在上位机的显示屏上标红数值异常电机，警报灯亮起并
蜂鸣，通知工作人员现场查看问题。
46.在本发明实施例中，如图3和图4所示，由于桁架位移电机因为采用曲柄连杆机构，会有大幅度的摆动，因此在电机外部加一层保护网，即所述桁架位移电机外围设置保护网安全门300，所述保护网安全门300上设置限位开关，所述限位开关用于检测所述保护网安全门的开关，所述金属磨抛产线的安全运行控制方法还包括：获取限位开关的检测信号；当所述检测信号为所述保护网安全门打开时，锁定所述桁架位移电机与所述打磨电机的操作。
47.应当理解的是，在本发明实施例中，桁架位移电机的保护网安全门设置双向禁止，防止误操作引起人员伤亡。保护网开门可通过限位开关设置io点位，需要电机停止运行时才能解锁开门。当检测到保护网开门时，锁定桁架摆动电机与打磨主轴电机操作，无法随意修改配置参数，并且在上位机的界面显示桁架摆动电机维护门开启。
48.作为本发明的另一实施例，提供一种金属磨抛产线的安全运行控制装置，用于实现前文所述的金属磨抛产线的安全运行控制方法，其中，所述金属磨抛产线包括多台磨抛专机，每台磨抛专机均包括：主轴、打磨电机、桁架位移电机和水循环系统，所述金属磨抛产线的安全运行控制装置包括：接收模块，用于接收磨抛专机反馈的故障信号，并确定反馈故障信号的当前磨抛专机为故障专机；参数调整模块，用于根据所述故障信号的种类对与所述故障专机相邻的下一工序的磨抛专机的加工工艺参数进行更新；控制模块，用于控制所述下一工序的磨抛专机根据更新后的加工工艺参数对待加工板材进行加工。
49.关于本发明实施例提供的金属磨抛产线的安全运行控制装置的工作原理可以参照前文的金属磨抛产线的安全运行控制方法的描述，此处不再赘述。
50.作为本发明的另一实施例，提供一种金属磨抛产线的安全运行控制系统，其中，包括上位机和前文所述的金属磨抛产线的安全运行控制装置，所述上位机与所述金属磨抛产线的安全运行控制装置通信连接，所述上位机用于金属磨抛产线中每台磨抛专机的初始加工工艺参数。
51.应当理解的是，在金属磨抛产线运行开始前，用户可以根据打磨工艺需求通过上位机设定初始加工工艺参数。
52.优选地，所述金属磨抛产线的安全运行控制装置具体可以为plc。
53.关于本发明实施例提供的金属磨抛产线的安全运行控制系统的工作原理可以参照前文的金属磨抛产线的安全运行控制方法的描述，此处不再赘述。
54.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。