[發明專利]使用通訊技術實現超精研機的在線監測控制系統

有效

• 申請號: 200610048430.6
• 申請日: 2006-07-18
• 公開（公告）號: CN101108469A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 李萬校;王世峰;楊守振
• 申請（專利權）人: 洛陽軸研科技股份有限公司
• 主分類號: B24B35/00
• 分類號: B24B35/00;B24B49/10
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所
• 代理人: 陸君

技術領域：

本發明涉及金屬磨削的控制技術領域，尤其涉及軸承套圈溝道/滾道超精研機的在線監測的控制技術領域。

背景技術：

在軸承行業中有大量的軸承套圈溝道/滾道的超精研機設備。當加工工件定位后，主軸帶動其旋轉，此時令超精油石進入到工件溝道對側的待工作位置，加壓油缸動作，帶動油石壓向工件溝道。當油石接觸到溝道時，工作程序轉入到油石振蕩，且加粗超壓力進入粗超精工步。由于油石在工作中是不斷消耗的，造成油石原始位置和溝道的相對距離不斷增大。這樣油石加壓的空行程不斷增大，并且空行程結束的訊號難以確定成為業內無法解決的問題。國內外大多數同類機床控制系統中均采用與空行程距離不相關的時間延時的方法，來實現該機床工步的轉換。設定時間過長影響效率，過短則易撞油石，且加壓機構產生故障時不能立即中止工作。這種控制方法是模糊的，不確定的，不是油石接觸溝道工況的真實反映，不利于生產效率的提高和超精質量的改善。另外也有部分機床直接進入粗超工步，用粗超壓力加壓油石，不僅會造成油石斷裂，而且油石和工件的撞擊還會造成溝道損傷。

發明內容：

為了解決空行程結束的訊號難以確定這一業內現在仍無法解決的問題，兼顧空行程進入粗超工步時，軸承套圈溝道/滾道的超精研機設備效率和油石損耗斷裂的問題，并避免現有技術中部分機床直接進入粗超工步，用粗超壓力加壓油石，造成油石斷裂，以及油石和工件的撞擊造成的溝道損傷的問題，本發明提出了一種使用通訊技術實現超精研機的在線監測控制系統，該系統能夠實現軸承套圈溝道/滾道超精研機上的超精油石在自動加壓過程中空行程結束轉換為粗超工步的實時切換，其效率高，且因空行程結束轉換為粗超工步的切換實時進行，避免了油石斷裂，以及由此避免了油石和工件撞擊造成軸承溝道損傷的問題。

本發明是通過下列的技術方案來實現的：

一種使用通訊技術實現超精研機的在線監測控制系統，其中，包括一可編程控制器(1)，一通訊模塊(2)，一驅動工件電機的變頻器(3)以及一驅動油石往復振蕩電機的變頻器(4)，其中，所述的驅動工件電機的變頻器(3)和驅動油石往復振蕩電機的變頻器(4)分別驅動工件電機(5)旋轉和油石往復振蕩電機(6)運轉；所述可編程控制器(1)與通訊模塊(2)組合，從通訊模塊(2)引出兩條網線，分別連接驅動工件電機的變頻器(3)和驅動油石往復振蕩電機的變頻器(4)的通訊接口，可編程控制器(1)輸出指令，通過通訊模塊(2)連接的網線控制兩個變頻器的啟動、停止、運行頻率的設定以及實現油石加壓空行程結束時的工步轉換。

所述使用通訊技術實現超精研機的在線監測控制系統，其中，可編程控制器(1)通過通訊模塊(2)和網線對變頻器的控制、進而控制工件電機(5)和油石往復振蕩電機(6)的步驟如下所述：

系統啟動，工件套圈在工件電機(5)驅動的端面支撐上壓緊定位；

相應工件上的端面壓緊行程開關閉合，可編程控制器(1)讀取工件套圈已被壓緊定位的信息；

可編程控制器(1)輸送工件電機的設置頻率(f1)送入交流變頻器(3)內，再輸送啟動命令啟動交流變頻器(3)，交流變頻器(3)即驅動工件電機(5)旋轉；

交流變頻器(3)的輸出頻率達到可編程控制器(1)指令的設置頻率(f1)時，交流變頻器上(3)的輸出接口(1FU)閉合，向可編程控制器(1)輸送交流變頻器(3)的輸出頻率達到f1的信息；收到后，可編程控制器(1)即讀取交流變頻器(3)的輸出頻率達到f1時，交流變頻器(3)的輸出電流值(I₀)，并將該輸出電流值存儲于可編程控制器(1)的存儲器；

可編程控制器(1)控制加壓油缸(10)動作，將油石壓向工件溝道，油石往復振蕩電機運轉，進入空行程過程；與此同時，可編程控制器(1)實時讀取交流變頻器(3)的瞬時輸出電流值I，并計算I/I₀的值；

可編程控制器(1)的存儲器中存儲有一預先設定的值，可編程控制器(1)將該值與I/I₀的值進行比較，當I/I₀的值達到或超過該值時，可編程控制器(1)判定油石空行程結束，油石已接觸工件溝道，此時，可編程控制器(1)控制加壓油缸(10)帶動油石壓向溝道的壓力增大，降低交流變頻器(3)的供電頻率至預定值(f2)，提高變頻器(4)的頻率至預定值(f3)，進入粗超工步。