[發明專利]一種基于功率信號的磨削消空程與防碰撞方法

有效

• 申請號: 201710811987.9
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN107471112B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 遲玉倫;李郝林
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B24B51/00
• 分類號: B24B51/00;B24B55/00;G05B19/05
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;徐穎

1.一種基于功率信號的磨削消空程與防碰撞方法，其特征在于，將功率傳感器安裝于機床主軸變頻器輸出端處，并將數據采集控制卡與功率傳感器信號線連接，將數據采集控制卡的開關輸入/輸出與數控機床數控系統連接，磨削消空程與防碰撞的磨削加工循環控制如下：

1)磨削加工循環前，首先，測試值采集：主軸靜止時，采樣主軸靜止功率k；主軸空轉時，采樣主軸空轉功率信號d；及對主軸試磨削時，采樣主軸試磨削最大功率m；

然后，設定相關值：根據上述功率信號設定參考設定值h，h值在k與d之間；設定比例系數a，a是通過試磨削最大功率信號m和主軸空轉功率信號d的差值m-d來確定，并建立相對d的消空程控制線d+d*a；設置防碰撞控制線b，b>m；

2)防碰撞控制：當機床磨削加工循環開始后，防碰撞啟用，判斷測試功率信號是否大于觸發防碰撞控制線b，如果測試功率信號大于b，數控系統輸出PLC_o2到機床，則機床進給程序停止，機床主軸迅速回退；

3)消空程控制：每次磨削加工循環開始時，數控機床輸出數控系統檢查信號PLC_i1高電平信號，當數據采集控制卡接收到PLC_i1高電平信號時進行一次主軸空轉功率信號d采樣，同時自動進行功率傳感器及數據采集控制卡是否處于正常工作狀態檢查，檢查正常后數據采集控制卡輸出一個PLC_o3高電平信號給數控系統，當數控系統接收到PLC_o3高電平信號后，機床主軸以快進速度快速接近工件，當測試功率信號大于消空程控制線d+d*a時，輸出一個PLC_o1高電平信號給數控機床數控系統，消空程結束，機床主軸立刻轉換成定程磨削加工速度進行磨削加工，如果在數控系統發出的PLC_i1高電平區域內沒有產生消空程PLC_o1高電平信號，在PLC_i1轉換成低電平時，機床主軸自動轉入定程磨削過程；

4)自動檢查功率傳感器及數據采集控制卡是否處于正常工作狀態：在機床輸出PLC_i1高電平時，在每個工件磨削工件快速進給前，自動進行一次傳感器是否正常檢查，如果功率信號大于設定值h，表示功率傳感器正常；如果功率信號小于設定值h，表示功率傳感器發生故障，消空程控制取消，機床發生報警排查傳感器原因；數據采集控制卡采用上電指示燈顯示功能，如果采集卡已經上電，指示燈處于發亮狀態；如果數據采集控制卡沒有上電，指示燈不顯示，機床處于報警狀態；當功率傳感器和數據采集控制卡都處于正常狀態時，數據采集控制卡輸出一個高電平信號PLC_o3給數控機床數控系統，數控機床數系統接收到高電平信號PLC_o3后開始進行步驟3)消空程控制；

5)當機床定程磨削程序結束后，該磨削加工循環結束，啟動下一個磨削加工循環，重復上述2)和3)過程。

2.根據權利要求1所述基于功率信號的磨削消空程與防碰撞方法，其特征在于，所述PLC_o1高電平信號持續時間為t，t設置大于數控機床數控系統掃描時間ct。