專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雙過(guò)程共用工作臺(tái)葉片榫齒蠕動(dòng)磨床控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于特種數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)，適用于數(shù)磨床領(lǐng)域，具體是ー種雙過(guò)程共用工作臺(tái)葉片榫齒蠕動(dòng)磨床控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
數(shù)控技術(shù)是關(guān)系到國(guó)家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力水平的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，機(jī)床的數(shù)控化率是衡量ー個(gè)國(guó)家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志。目前在國(guó)際上數(shù)控技術(shù)對(duì)我國(guó)封鎖較嚴(yán)，國(guó)產(chǎn)數(shù)控發(fā)展較為緩慢，而且大多數(shù)數(shù)控機(jī)床依賴(lài)于進(jìn)ロ日本和歐美等國(guó)，而大多數(shù)高端數(shù)控技術(shù)仍然封鎖較嚴(yán)，嚴(yán)重制約了我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展。目前國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)磨床雙軸雙過(guò)程控制，原有數(shù)控系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)單面磨床的控制，使其對(duì)葉片榫齒加工時(shí)因多次裝卡產(chǎn)生的定位誤差，導(dǎo)致出現(xiàn)葉片榫齒對(duì)稱(chēng)度不好、葉片錯(cuò)齒等現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種雙過(guò)程共用工作臺(tái)葉片榫齒蠕動(dòng)磨床控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用以計(jì)算機(jī)為核心，利用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床多插補(bǔ)軸和雙主軸加エ過(guò)程進(jìn)行控制。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案一種雙過(guò)程共用工作臺(tái)葉片榫齒蠕動(dòng)磨床控制系統(tǒng)，其特征在干該系統(tǒng)包括CPU控制器、軸控制模塊、I/O模塊、電源模板、液晶顯示器、機(jī)床操作站；通過(guò)各軸控制模塊采集機(jī)床軸編碼器信號(hào)經(jīng)ISA-BUS總線(xiàn)與CPU控制器互連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床軸的控制；各I/O模塊接收或發(fā)送外圍的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)ISA-BUS總線(xiàn)與CPU控制器對(duì)應(yīng)接ロ互連接；同時(shí)CPU控制器輸出端通過(guò)TFT接ロ接液晶顯示器，CPU控制器輸入端接機(jī)床操作站，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)機(jī)床多個(gè)插補(bǔ)軸和兩個(gè)獨(dú)立主軸的雙過(guò)程控制。每個(gè)軸控制模塊包兩個(gè)插補(bǔ)編碼器、兩個(gè)主軸編碼器和D/A指令電壓輸出接ロ ；所述每個(gè)軸控制模塊中的插補(bǔ)編碼器和主軸編碼器輸入端通過(guò)ISA-BUS總線(xiàn)接CPU控制器，D/A指令電壓經(jīng)CPU控制器處理后的模擬量信號(hào)由ISA-BUS總線(xiàn)輸出至D/A指令輸出接ロ。所述I/O模塊包括4個(gè)接ロ，每個(gè)接ロ有24或16個(gè)輸入輸出接點(diǎn)、24或16個(gè)輸入輸出信號(hào)，該輸入輸出信號(hào)通過(guò)ISA-BUS總線(xiàn)接CPU控制器?？刂葡到y(tǒng)還包括信號(hào)輸入板和信號(hào)輸出板，其信號(hào)輸入板包括24個(gè)能量吸收回路；該信號(hào)輸出板包括16個(gè)隔離保護(hù)電路，每個(gè)隔離保護(hù)電路由內(nèi)回路和外回路構(gòu)成，兩回路相互分離，實(shí)現(xiàn)與外回路的隔離保護(hù)。所述電源模板包括濾波器和電源報(bào)警電路。本實(shí)用新型有益效果及優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型數(shù)控系統(tǒng)高性能、高可靠性，由于采用了軸控制模塊、I/O模塊，實(shí)現(xiàn)了磨床雙主軸雙過(guò)程控制，可實(shí)現(xiàn)控制精度高，速度快，廢品率低，產(chǎn)品質(zhì)量一致性好。有效地保證了發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，減少了大量的體力勞動(dòng)和勞動(dòng)時(shí)間，是原有工作效率4倍。2、本實(shí)用新型對(duì)外圍開(kāi)關(guān)信號(hào)抗干擾性強(qiáng)，由于控制系統(tǒng)設(shè)有信號(hào)輸入板和信號(hào)輸出板，該輸入板設(shè)有能量吸收回路，該輸出板設(shè)有隔離保護(hù)電路，由于內(nèi)外回路由接觸器線(xiàn)圈和觸點(diǎn)分離，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外回路的隔離保護(hù)。3、本實(shí)用新型由于增設(shè)了電源濾波器和電源報(bào)警電路，使開(kāi)關(guān)電源信號(hào)更加穩(wěn)定，電源報(bào)警電路出現(xiàn)異常吋，該信號(hào)可以通過(guò)CPU進(jìn)行處理，由先顯示器顯示出電源異常報(bào)警提示，現(xiàn)場(chǎng)工作人員可以根據(jù)提示進(jìn)行異常情況處理，避免了事故發(fā)生。

圖I為控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為信號(hào)輸入板電路原理圖；圖3為信號(hào)輸出板電路原理圖圖4為圖I中軸控制模塊框圖；圖5為電源模板框圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本新型進(jìn)行進(jìn)ー步詳細(xì)描述如圖I所示，為控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)示意圖；本新型是ー種雙過(guò)程共用工作臺(tái)葉片榫齒蠕動(dòng)磨床控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括CPU控制器、軸控制模塊、I/O模塊、電源模板、液晶顯示器、機(jī)床操作站；通過(guò)各軸控制模塊采集機(jī)床軸編碼器信號(hào)經(jīng)ISA-BUS總線(xiàn)與CPU控制器互連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床軸的控制；各I/O模塊接收或發(fā)送外圍的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)ISA-BUS總線(xiàn)與CPU控制器對(duì)應(yīng)接ロ互連接；同時(shí)CPU控制器輸出端通過(guò)TFT接ロ接液晶顯示器，CPU控制器輸入端接機(jī)床操作站，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)機(jī)床多個(gè)插補(bǔ)軸和兩個(gè)獨(dú)立主軸的雙過(guò)程控制。該控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于藍(lán)天NCllO控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了雙主軸控制模塊，實(shí)現(xiàn)了雙主軸雙過(guò)程控制。進(jìn)ー步說(shuō)明在本實(shí)施例中，操作単元的機(jī)床操作站是人機(jī)交互的界面，完成圖形和信息的顯示、命令和程序的編輯及完成對(duì)機(jī)床操作的重要功能。液晶顯示器通過(guò)TFT接口和與CPU控制器連接，鍵盤(pán)通過(guò)C25-422接口和與CPU控制器聯(lián)接，機(jī)床操作站通過(guò)C15-422總線(xiàn)接ロ與其鍵盤(pán)聯(lián)接；通過(guò)C25-422總線(xiàn)與CPU控制器交換信息，CPU又通過(guò)鍵盤(pán)、機(jī)床操作単元和液晶顯示器實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的自動(dòng)控制。每個(gè)軸控制模塊包兩個(gè)插補(bǔ)編碼器、兩個(gè)主軸編碼器和D/A指令電壓輸出接ロ ；所述每個(gè)軸控制模塊中的插補(bǔ)編碼器和主軸編碼器輸入端通過(guò)ISA-BUS總線(xiàn)接CPU控制器，D/A指令電壓經(jīng)CPU控制器處理后的模擬量信號(hào)由ISA-BUS總線(xiàn)輸出至D/A指令輸出接ロ。軸控制模塊，提供編碼器接口和D/A指令電壓輸出接ロ，通過(guò)機(jī)床軸位置反饋信號(hào)分別接至對(duì)應(yīng)插補(bǔ)編碼器和主軸編碼器接ロ實(shí)現(xiàn)機(jī)床軸實(shí)際位置和速度檢測(cè)，同時(shí)提供模擬輸出電壓實(shí)現(xiàn)機(jī)床插補(bǔ)軸位置和主軸速度控制。所述I/O模塊包括4個(gè)接ロ，每個(gè)接ロ有24或16個(gè)輸入輸出接點(diǎn)、24或16個(gè)輸入輸出信號(hào)，該輸入輸出信號(hào)通過(guò)ISA-BUS總線(xiàn)接CPU控制器。控制系統(tǒng)還包括信號(hào)輸入板和信號(hào)輸出板，其信號(hào)輸入板包括24個(gè)能量吸收回路；該信號(hào)輸出板包括16個(gè)隔離保護(hù)電路，每個(gè)隔離保護(hù)電路由內(nèi)回路和外回路構(gòu)成，兩回路相互分離，實(shí)現(xiàn)與外回路的隔離保護(hù)。該信號(hào)輸入板包括24個(gè)能量吸收回路，每個(gè)能量吸收回路均由電感LI與單向ニ極管Dl串聯(lián)后并聯(lián)到對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)上，使電感LI、單向ニ極管Dl和并聯(lián)的導(dǎo)線(xiàn)形成能量吸收回路，該能量吸收回路的輸出接點(diǎn)與I/O模塊的輸入接ロ相連接。該信號(hào)輸出板由內(nèi)回路線(xiàn)圈與外回路構(gòu)成，內(nèi)回路包括電感L2與ニ級(jí)管D2和接觸器K的線(xiàn)圈并聯(lián)，其中電感L2與指示串聯(lián)，外回路由接觸器K的常開(kāi)觸點(diǎn)、24V電源和電器執(zhí)行部件構(gòu)成，通過(guò)對(duì)內(nèi)回路接觸器線(xiàn)圈的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)外回路控制器常開(kāi)觸點(diǎn)的控制，以保證內(nèi)外回路的隔離保護(hù)，該輸出板的輸入接點(diǎn)C與I/O模塊的輸出接ロ相聯(lián)，外回路的A和B端分別與24V電源和電氣執(zhí)行部件相連?！0030]所述電源模板包括濾波器和電源報(bào)警電路。 電源模板由濾波器、エ業(yè)開(kāi)關(guān)電源和報(bào)警電路組成，濾波器可以防止外部電源波動(dòng)，保證開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)定性，エ業(yè)開(kāi)關(guān)電源為上述各部分提供+5V開(kāi)關(guān)電源、+12V、-12V開(kāi)關(guān)電源，報(bào)警電路可以在開(kāi)關(guān)電源出現(xiàn)故障時(shí)，把故障信息回饋給CPU控制器，經(jīng)CPU控制器處理后把電源報(bào)警信息通過(guò)顯示器反饋給操作人員。控制系統(tǒng)對(duì)磨床加工エ件控制操作過(guò)程通過(guò)對(duì)機(jī)床各差補(bǔ)軸進(jìn)行差補(bǔ)運(yùn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)上下主軸分別對(duì)葉片榫齒上下表面進(jìn)行第一次磨削粗加工，第一次磨削后上下主軸分別需要進(jìn)行砂輪修整，修正后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把修整量累加刀補(bǔ)文件中，通過(guò)控制系統(tǒng)CPU控制器運(yùn)算后實(shí)現(xiàn)上下主軸分別對(duì)葉片榫齒進(jìn)行第二次磨削精加工。因砂輪的自銳性，砂輪直徑在不斷變化，控制系統(tǒng)通過(guò)砂輪每次休整量變化自動(dòng)調(diào)整噴嘴位置，保證エ件不被灼傷。
權(quán)利要求1.一種雙過(guò)程共用工作臺(tái)葉片榫齒蠕動(dòng)磨床控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括CPU控制器、軸控制模塊、I/o模塊、電源模板、液晶顯示器、機(jī)床操作站；通過(guò)各軸控制模塊采集機(jī)床軸編碼器信號(hào)經(jīng)ISA-BUS總線(xiàn)與CPU控制器互連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床軸的控制；各I/O模塊接收或發(fā)送外圍的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)ISA-BUS總線(xiàn)與CPU控制器對(duì)應(yīng)接ロ互連接；同時(shí)CPU控制器輸出端通過(guò)TFT接ロ接液晶顯示器，CPU控制器輸入端接機(jī)床操作站，實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)機(jī)床多個(gè)插補(bǔ)軸和兩個(gè)獨(dú)立主軸的雙過(guò)程控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種雙過(guò)程共用工作臺(tái)葉片榫齒蠕動(dòng)磨床控制系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)軸控制模塊包兩個(gè)插補(bǔ)編碼器、兩個(gè)主軸編碼器和D/A指令電壓輸出接ロ ；所述每個(gè)軸控制模塊中的插補(bǔ)編碼器和主軸編碼器輸入端通過(guò)ISA-BUS總線(xiàn)接CPU控制器，D/A指令電壓經(jīng)CPU控制器處理后的模擬量信號(hào)由ISA-BUS總線(xiàn)輸出至D/A指令輸出接ロ。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種雙過(guò)程共用工作臺(tái)葉片榫齒蠕動(dòng)磨床控制系統(tǒng)，其特征在于所述I/o模塊包括4個(gè)接ロ，每個(gè)接ロ有24或16個(gè)輸入輸出接點(diǎn)、24或16個(gè)輸入輸出信號(hào)，該輸入輸出信號(hào)通過(guò)ISA-BUS總線(xiàn)接CPU控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種雙過(guò)程共用工作臺(tái)葉片榫齒蠕動(dòng)磨床控制系統(tǒng)，其特征在于控制系統(tǒng)還包括信號(hào)輸入板和信號(hào)輸出板，其信號(hào)輸入板包括24個(gè)能量吸收回路；該信號(hào)輸出板包括16個(gè)隔離保護(hù)電路，每個(gè)隔離保護(hù)電路由內(nèi)回路和外回路構(gòu)成，兩回路相互分離，實(shí)現(xiàn)與外回路的隔離保護(hù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種雙過(guò)程共用工作臺(tái)葉片榫齒蠕動(dòng)磨床控制系統(tǒng)，其特征在于所述電源模板包括濾波器和電源報(bào)警電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種雙過(guò)程共用工作臺(tái)葉片榫齒蠕動(dòng)磨床控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)控制是基于藍(lán)天NC110控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增設(shè)了雙主軸控制模塊、I/O模塊，通過(guò)接收/發(fā)送的外圍的開(kāi)關(guān)量信號(hào)經(jīng)ISA-BUS總線(xiàn)與CPU控制器對(duì)應(yīng)的接口互連接；實(shí)現(xiàn)了通過(guò)一個(gè)數(shù)控系統(tǒng)同時(shí)對(duì)多個(gè)插補(bǔ)軸和兩個(gè)獨(dú)立主軸的控制，可完成雙主軸雙過(guò)程控制，還完成了葉片榫齒一次性裝卡雙面磨削一次成型，避免了原有單面磨床在對(duì)葉片榫齒加工時(shí)多次裝卡誤差產(chǎn)生的葉片榫齒對(duì)稱(chēng)度不佳、葉片錯(cuò)齒等現(xiàn)象，大大提高了加工效率；本控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高、速度快和可靠性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)單個(gè)工件短時(shí)間大批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B24B51/00GK202479967SQ20112052806
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者丁晏龍, 單方威, 夏筱筠, 柏松, 肖德光, 陸廼田 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所有限公司