[发明专利]一种基于功率信号的磨削消空程与防碰撞方法

摘要

本发明涉及一种基于功率信号的磨削消空程与防碰撞方法，采样主轴静止功率k；采样主轴空转功率d；采样主轴试磨削最大功率m；根据上述功率信号设定参考设定值h，h值在k与d之间；通过试磨削最大功率信号m和主轴空转功率信号d的差值来确定设定比例系数a，并建立相对d的消空程控制线d+d*a；设置防碰撞控制线b，b>m；通过几条控制线的设定，结合数控机床数控系统与数据采集卡交互来避免机床主轴砂轮在整个工件毛坯余量内以空程速度进行撞击，通过对控制信号的延时设置解决了磨削工件毛坯形状不规则导致消空程失效问题。利用自动检测功率传感器与数据采集卡是否正常来防止消空程发生故障。方法对提高磨削加工效率和磨削加工质量具有重要意义。

主权项

1.一种基于功率信号的磨削消空程与防碰撞方法，其特征在于，将功率传感器安装于机床主轴变频器输出端处，并将数据采集控制卡与功率传感器信号线连接，将数据采集控制卡的开关输入/输出与数控机床数控系统连接，磨削消空程与防碰撞的磨削加工循环控制如下：1)磨削加工循环前，首先，测试值采集：主轴静止时，采样主轴静止功率k；主轴空转时，采样主轴空转功率信号d；及对主轴试磨削时，采样主轴试磨削最大功率m；然后，设定相关值：根据上述功率信号设定参考设定值h，h值在k与d之间；设定比例系数a，a是通过试磨削最大功率信号m和主轴空转功率信号d的差值m‑d来确定，并建立相对d的消空程控制线d+d*a；设置防碰撞控制线b，b>m；2)防碰撞控制：当机床磨削加工循环开始后，防碰撞启用，判断测试功率信号是否大于触发防碰撞控制线b，如果测试功率信号大于b，数控系统输出PLC_o2到机床，则机床进给程序停止，机床主轴迅速回退；3)消空程控制：每次磨削加工循环开始时，数控机床输出数控系统检查信号PLC_i1高电平信号，当数据采集控制卡接收到PLC_i1高电平信号时进行一次主轴空转功率信号d采样，同时自动进行功率传感器及数据采集控制卡是否处于正常工作状态检查，检查正常后数据采集控制卡输出一个PLC_o3高电平信号给数控系统，当数控系统接收到PLC_o3高电平信号后，机床主轴以快进速度快速接近工件，当测试功率信号大于消空程控制线d+d*a时，输出一个PLC_o1高电平信号给数控机床数控系统，消空程结束，机床主轴立刻转换成定程磨削加工速度进行磨削加工，如果在数控系统发出的PLC_i1高电平区域内没有产生消空程PLC_o1高电平信号，在PLC_i1转换成低电平时，机床主轴自动转入定程磨削过程；4)自动检查功率传感器及数据采集控制卡是否处于正常工作状态：在机床输出PLC_i1高电平时，在每个工件磨削工件快速进给前，自动进行一次传感器是否正常检查，如果功率信号大于设定值h，表示功率传感器正常；如果功率信号小于设定值h，表示功率传感器发生故障，消空程控制取消，机床发生报警排查传感器原因；数据采集控制卡采用上电指示灯显示功能，如果采集卡已经上电，指示灯处于发亮状态；如果数据采集控制卡没有上电，指示灯不显示，机床处于报警状态；当功率传感器和数据采集控制卡都处于正常状态时，数据采集控制卡输出一个高电平信号PLC_o3给数控机床数控系统，数控机床数系统接收到高电平信号PLC_o3后开始进行步骤3)消空程控制；5)当机床定程磨削程序结束后，该磨削加工循环结束，启动下一个磨削加工循环，重复上述2)和3)过程。