本實用新型涉及機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磨床工作臺行程控制裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的磨床，工作臺的往復(fù)運動是靠液壓油缸來推動，其換向和變速(磨削工件速度與修整砂輪速度的切換)是靠機(jī)械碰撞液壓閥門的閥芯來實現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)的缺點是在對磨床進(jìn)行自動化改造時，不能對工作臺的位置行程信息進(jìn)行實時設(shè)置反饋給磨床計算機(jī)控制系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種磨床工作臺行程控制裝置，可以實時反饋工作臺的位置行程信息給機(jī)床控制系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種磨床工作臺行程控制裝置，包括接近開關(guān)端口，編碼器端口，信號處理模塊，單片計算機(jī)，機(jī)床控制系統(tǒng)端口，開關(guān)模塊和LED顯示模塊，用于接收外部移動工作臺位置信號的所述編碼器端口輸出端連接信號處理模塊的輸入端，信號處理模塊的輸出端、用于接收移動工作臺位置數(shù)值參考點信號的接近開關(guān)端口的輸出端和開關(guān)模塊的輸出端分別連接單片計算機(jī)的輸入端，單片計算機(jī)的輸出端分別連接LED顯示模塊的輸入端、機(jī)床控制系統(tǒng)端口的輸入端。

作為上述方案的改進(jìn)，所述開關(guān)模塊包括

用于存儲砂輪位于磨削區(qū)間所述移動工作臺左極限位置數(shù)值的第一按鍵，用于存儲砂輪位于磨削區(qū)間所述移動工作臺右極限位置數(shù)值的第二按鍵，用于存儲砂輪位于修整區(qū)間所述移動工作臺左極限位置數(shù)值的第三按鍵，用于存儲砂輪位于修整區(qū)間所述移動工作臺右極限位置數(shù)值的第四按鍵，用于控制所述移動工作臺左行的第五按鍵，用于控制所述移動工作臺右行的第六按鍵。該方案便于對移動工作臺行程的各個極限位置設(shè)置，以及對移動工作臺左右行程的控制。

本實用新型還提供了一種磨床工作臺行程控制系統(tǒng)，包括所述的磨床工作臺行程控制裝置和液壓缸驅(qū)動的移動工作臺，所述移動工作臺安裝于機(jī)床上，

所述移動工作臺上固定設(shè)置有感應(yīng)塊，所述機(jī)床上設(shè)置有接近開關(guān)，所述接近開關(guān)電連接所述接近開關(guān)端口，所述感應(yīng)塊靠近接近開關(guān)，觸發(fā)接近開關(guān)的移動工作臺位置數(shù)值參考點信號；

所述編碼器端口電連接一旋轉(zhuǎn)編碼器，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的轉(zhuǎn)軸連接有齒輪，所述齒輪與固定安裝在移動工作臺上的齒條嚙合連接，所述齒條沿移動工作臺的直線運動方向設(shè)置。

作為上述方案的改進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)編碼器為輸出互差90°相角兩相信號的增量式旋轉(zhuǎn)編碼器。該方案是為了后續(xù)信號處理模塊區(qū)分兩相信號的先后來判斷移動工作臺是左移或右移。

有益效果

本發(fā)明一種磨床工作臺行程控制裝置通過旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的移動工作臺的位置信號給機(jī)床控制系統(tǒng)，實時反饋移動工作臺的位置信號，并顯示于LED顯示模塊，磨床工作臺行程控制裝置的單片計算機(jī)可以記錄手動設(shè)置的移動工作臺在磨削工件或修整砂輪時移動工作臺行程的行程極限位置，使得機(jī)床控制系統(tǒng)控制移動工作臺在行程極限位置自動換向。本發(fā)明磨床工作臺行程控制系統(tǒng)針對傳統(tǒng)磨床進(jìn)行自動化改造時，一些傳統(tǒng)磨床因其內(nèi)部空間所限，不便或不能改為電機(jī)驅(qū)動移動工作臺，通過保留原來的液壓油缸驅(qū)動移動工作臺，移動工作臺上加裝磨床工作臺行程控制裝置，與移動工作臺連接的旋轉(zhuǎn)編碼器實時將移動工作臺的位置信息，通過磨床工作臺行程控制裝置控制發(fā)送給機(jī)床控制系統(tǒng)實現(xiàn)移動工作臺移動、換向和設(shè)置行程極限位置的功能。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的磨床工作臺行程控制裝置結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本實用新型提供的磨床工作臺行程控制裝置的界面示意圖；

圖3是本實用新型提供的磨床工作臺行程控制系統(tǒng)中液壓缸驅(qū)動的移動工作臺的示意結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本實用新型提供的磨床工作臺行程控制系統(tǒng)實現(xiàn)的行程控制方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

參見圖1，是本實用新型實施例1提供的一種磨床工作臺行程控制裝置結(jié)構(gòu)圖，該磨床工作臺行程控制裝置包括包括接近開關(guān)端口101，編碼器端口102，信號處理模塊103，單片計算機(jī)104，機(jī)床控制系統(tǒng)端口105，開關(guān)模塊106和LED顯示模塊107，用于接收外部移動工作臺位置信號的所述編碼器端口102輸出端連接信號處理模塊103的輸入端，信號處理模塊103的輸出端、用于接收移動工作臺位置數(shù)值參考點信號的接近開關(guān)端口101的輸出端和開關(guān)模塊106的輸出端分別連接單片計算機(jī)104的輸入端，單片計算機(jī)104的輸出端分別連接LED顯示模塊107的輸入端、機(jī)床控制系統(tǒng)端口105的輸入端。

其中，接近開關(guān)端口101，用于接收接近開關(guān)檢測到的移動工作臺位置數(shù)值參考點的信號，并將其傳輸給單片計算機(jī)104；

編碼器端口102，用于接收移動工作臺的位置信號并傳輸給信號處理模塊103；

信號處理模塊103，用于處理移動工作臺的位置信號，判斷移動工作臺的運動方向，并將判斷結(jié)果傳輸給單片計算機(jī)104；

單片計算機(jī)104，用于存儲磨削工件或修整砂輪時移動工作臺行程的行程極限位置，控制移動工作臺的移動位置信息輸出給LED顯示模塊107，以及在移動工作臺移動至所述行程極限位置時將換向控制信號輸出給機(jī)床控制系統(tǒng)端口105；

機(jī)床控制系統(tǒng)端口105，用于將所述移動工作臺移動信息傳輸給機(jī)床控制系統(tǒng)控制移動工作臺移動，和將所述換向信號傳輸給機(jī)床控制系統(tǒng)控制移動工作臺變換移動方向；

開關(guān)模塊106，用于觸發(fā)單片計算機(jī)104記錄磨削工件或修整砂輪時移動工作臺的行程極限位置信息，以及向單片計算機(jī)104發(fā)送控制機(jī)床控制系統(tǒng)使得移動工作臺移動的信息；

LED顯示模塊107，用于顯示所述移動工作臺移動的位置信息。

參見圖2，是磨床工作臺行程控制裝置的界面示意圖。

開關(guān)模塊106包括用于存儲砂輪位于磨削區(qū)間所述移動工作臺左極限位置數(shù)值的第一按鍵16，用于存儲砂輪位于磨削區(qū)間所述移動工作臺右極限位置數(shù)值的第二按鍵14，用于存儲砂輪位于修整區(qū)間所述移動工作臺左極限位置數(shù)值的第三按鍵12，用于存儲砂輪位于修整區(qū)間所述移動工作臺右極限位置數(shù)值的第四按鍵11，用于控制所述移動工作臺左行的第五按鍵15，用于控制所述移動工作臺右行的第六按鍵13。

本實施例中，按下第六按鍵13，單片計算機(jī)104判斷移動工作臺的運動方向，并將判斷結(jié)果通過機(jī)床控制系統(tǒng)端口105傳輸給機(jī)床控制系統(tǒng)控制移動工作臺右行。第五按鍵15的工作過程類同第六按鍵13。

當(dāng)LED顯示模塊107顯示所述移動工作臺的當(dāng)前位置信息為砂輪位于磨削區(qū)間中用戶要設(shè)定的左極限移動工作臺位置數(shù)值時，按下第一按鍵16，此時，單片計算機(jī)104存儲移動工作臺的當(dāng)前位置信息，即設(shè)定磨削區(qū)間移動工作臺左極限位置信息；在工件在磨削時，編碼器端口102接收移動工作臺的位置信號并傳輸給信號處理模塊103，信號處理模塊103處理所述移動工作臺的位置信號，判斷移動工作臺的運動方向，當(dāng)移動工作臺的運動方向為左時，單片計算機(jī)104對當(dāng)前的移動工作臺位置數(shù)值與所述設(shè)定的移動工作臺左極限位置數(shù)值作比較運算，當(dāng)兩者相同時，單片計算機(jī)104通過機(jī)床控制系統(tǒng)端口105將判斷結(jié)果傳輸給機(jī)床控制系統(tǒng)控制移動工作臺左行至所述設(shè)定磨削區(qū)間移動工作臺左極限位置時變換移動方向。第二按鍵14的工作過程類同第一按鍵16。

當(dāng)LED顯示模塊107顯示所述移動工作臺的當(dāng)前位置信息為砂輪位于修整區(qū)間中用戶要設(shè)定的左極限移動工作臺位置數(shù)值時，按下第三按鍵12，此時，單片計算機(jī)104存儲移動工作臺的當(dāng)前位置信息，即設(shè)定修整區(qū)間移動工作臺左極限位置信息；在砂輪在修整時，編碼器端口102接收移動工作臺的位置信號并傳輸給信號處理模塊103，信號處理模塊103處理所述移動工作臺的位置信號，判斷移動工作臺的運動方向，當(dāng)移動工作臺的運動方向為左時，單片計算機(jī)104對當(dāng)前的移動工作臺位置數(shù)值與所述設(shè)定的移動工作臺左極限位置數(shù)值作比較運算，當(dāng)兩者相同時，單片計算機(jī)104通過機(jī)床控制系統(tǒng)端口105將判斷結(jié)果傳輸給機(jī)床控制系統(tǒng)控制移動工作臺左行至所述設(shè)定修整區(qū)間移動工作臺左極限位置時變換移動方向。第四按鍵11的工作過程類同第三按鍵12。

接近開關(guān)端口101接收到外接接近開關(guān)檢測到的移動工作臺位置數(shù)值參考點的信號，并將其傳輸給單片計算機(jī)104，單片計算機(jī)104對移動工作臺位置數(shù)值進(jìn)行清零，當(dāng)接近開關(guān)端口101接收不到移動工作臺位置數(shù)值參考點的信號時，單片計算機(jī)104對移動工作臺位置數(shù)值進(jìn)行累加或累減運算。

參見圖3，是本實用新型實施例2提供的一種磨床工作臺行程控制系統(tǒng)中液壓缸驅(qū)動的移動工作臺的示意結(jié)構(gòu)圖。

所述磨床工作臺行程控制系統(tǒng)包括實施例1中所述的磨床工作臺行程控制裝置、機(jī)床控制系統(tǒng)和液壓缸驅(qū)動的移動工作臺4，移動工作臺安4和砂輪修整刀2安裝于機(jī)床上，

移動工作臺4上固定設(shè)置有感應(yīng)塊6，所述機(jī)床上設(shè)置有接近開關(guān)5，接近開關(guān)5電連接接近開關(guān)端口101，感應(yīng)塊6靠近接近開關(guān)5，觸發(fā)接近開關(guān)5的移動工作臺位置數(shù)值參考點信號；

編碼器端口102電連接一旋轉(zhuǎn)編碼器，旋轉(zhuǎn)編碼器的轉(zhuǎn)軸連接有齒輪8，齒輪8與固定安裝在移動工作臺4上的齒條7嚙合連接，齒條7沿移動工作臺4的直線運動方向設(shè)置；

第五按鍵15通過單片計算機(jī)104控制所述機(jī)床控制系統(tǒng)使得移動工作臺4左行，第六按13鍵通過單片計算機(jī)104控制所述機(jī)床控制系統(tǒng)使得移動工作臺4右行。

所述旋轉(zhuǎn)編碼器為增量式旋轉(zhuǎn)編碼器9，輸出的互差90°相角的兩相信號，用以區(qū)分移動工作臺4是左移或右移。

本實施例中，機(jī)床控制系統(tǒng)控制移動工作臺4移動時，帶動固定于移動工作臺4上的砂輪3、齒條7、液壓油缸10的活塞桿17移動，通過齒輪8帶動增量式旋轉(zhuǎn)編碼器9旋轉(zhuǎn)，增量式旋轉(zhuǎn)編碼器9輸出的互差90°相角的兩相信號，通過編碼器端口102送入信號處理模塊103及其外圍元件組成的電路，由上述電路對輸入移動工作臺4位置信號進(jìn)行四倍頻處理，以提高工作臺定位精度，根據(jù)兩相信號的相位先后，判斷移動工作臺4是左移或右移，進(jìn)而控制單片計算機(jī)104對移動工作臺4當(dāng)前位置數(shù)值作累加或累減運算。

本實施例中的信號處理模塊103為邏輯門集成電路。

接近開關(guān)5為移動工作臺4起點檢測元件，以確立移動工作臺4位置數(shù)值的參考點。當(dāng)移動工作臺4行至右盡頭時，固定在其上的的感應(yīng)塊6進(jìn)入接近開關(guān)5的感應(yīng)區(qū)，接近開關(guān)5便通過接近開關(guān)端口101向單片計算機(jī)104發(fā)出移動工作臺4起點信號，此時單片計算機(jī)104將移動工作臺4當(dāng)前位置數(shù)值清零；當(dāng)移動工作臺4左行使感應(yīng)塊6離開接近開關(guān)5，單片計算機(jī)104才對移動工作臺4當(dāng)前位置數(shù)值進(jìn)行運算。

參見圖4，是本實用新型提供的所述磨床工作臺行程控制系統(tǒng)實現(xiàn)行程控制方法的流程示意圖。該磨床工作臺行程控制系統(tǒng)實現(xiàn)的行程控制方法，包括如下步驟：

S1、開關(guān)模塊106控制所述機(jī)床控制系統(tǒng)使得移動工作臺4左行或右行；

該步驟中，按下第五按鍵15或第六按鍵13，單片計算機(jī)104判斷移動工作臺4的運動方向，并將判斷結(jié)果通過機(jī)床控制系統(tǒng)端口105傳輸給機(jī)床控制系統(tǒng)控制移動工作臺4左行或右行。

S2、移動工作臺4行至其上的感應(yīng)塊6進(jìn)入接近開關(guān)5的感應(yīng)區(qū)，接近開關(guān)通過接近開關(guān)端口101向單片計算機(jī)104發(fā)出移動工作臺4的起點信號；

該步驟中，當(dāng)移動工作臺4行至右盡頭時，固定在其上的的感應(yīng)塊6進(jìn)入接近開關(guān)5的感應(yīng)區(qū)，接近開關(guān)5便通過接近開關(guān)端口101向單片計算機(jī)104發(fā)出移動工作臺4起點信號，此時單片計算機(jī)104將移動工作臺4當(dāng)前位置數(shù)值清零，以確立移動工作臺4位置數(shù)值的參考點；當(dāng)移動工作臺4左行使感應(yīng)塊6離開接近開關(guān)5，單片計算機(jī)104才對移動工作臺4當(dāng)前位置數(shù)值進(jìn)行運算。

S3、在工件磨削區(qū)間的左右極限位置數(shù)值時，和/或在砂輪修整區(qū)間的左右極限位置數(shù)值時，開關(guān)模塊106觸發(fā)單片計算機(jī)104分別記錄當(dāng)前移動工作臺的位置信息；

該步驟中，當(dāng)LED顯示模塊107顯示移動工作臺4的當(dāng)前位置信息為砂輪位于磨削區(qū)間中用戶要設(shè)定的左極限移動工作臺位置數(shù)值或右極限移動工作臺位置數(shù)值時，對應(yīng)按下第一按鍵16或第二按鍵14，此時，單片計算機(jī)104存儲移動工作臺4的當(dāng)前位置信息，即設(shè)定磨削區(qū)間移動工作臺左右極限位置信息；

當(dāng)LED顯示模塊107顯示移動工作臺4的當(dāng)前位置信息為砂輪位于修整區(qū)間中用戶要設(shè)定的左極限移動工作臺位置數(shù)值或右極限移動工作臺位置數(shù)值時，對應(yīng)按下第三按鍵12或第四按鍵11，此時，單片計算機(jī)104存儲移動工作臺的當(dāng)前位置信息，即設(shè)定修整區(qū)間移動工作臺左右極限位置信息；

S4、機(jī)床工作時，單片計算機(jī)104不斷對移動工作臺4的當(dāng)前位置數(shù)值分別與記錄的所述工件磨削區(qū)間的左右極限位置數(shù)值，和/或在砂輪修整區(qū)間的左右極限位置數(shù)值作比較運算，運算結(jié)果通過機(jī)床控制系統(tǒng)端口105輸出給所述機(jī)床控制系統(tǒng)控制移動工作臺4變換移動方向。

在工件在磨削時，增量式旋轉(zhuǎn)編碼器9輸出的互差90°相角的兩相信號，通過編碼器端口XS3送入信號處理模塊及其外圍元件組成的電路，信號處理模塊處理所述移動工作臺的位置信號，判斷移動工作臺的運動方向，當(dāng)移動工作臺的運動方向為左時，單片計算機(jī)104對當(dāng)前的移動工作臺位置數(shù)值與所述設(shè)定的移動工作臺左極限位置數(shù)值作比較運算，當(dāng)兩者相同時，單片計算機(jī)104通過機(jī)床控制系統(tǒng)端口105將判斷結(jié)果傳輸給機(jī)床控制系統(tǒng)控制移動工作臺4左行至所述設(shè)定磨削區(qū)間移動工作臺左極限位置時變換移動方向；移動工作臺4右行至所述設(shè)定磨削區(qū)間移動工作臺右極限位置時變換移動方向的工作過程同上。

在砂輪在修整時，所述編碼器端口102接收移動工作臺4的位置信號并傳輸給信號處理模塊103，信號處理模塊103處理移動工作臺4的位置信號，判斷移動工作臺4的運動方向，當(dāng)移動工作臺4的運動方向為左時，單片計算機(jī)104對當(dāng)前的移動工作臺位置數(shù)值與所述設(shè)定的移動工作臺左極限位置數(shù)值作比較運算，當(dāng)兩者相同時，單片計算機(jī)104通過機(jī)床控制系統(tǒng)端口105將判斷結(jié)果傳輸給機(jī)床控制系統(tǒng)控制移動工作臺4左行至所述設(shè)定修整區(qū)間移動工作臺左極限位置時變換移動方向；移動工作臺4右行至所述設(shè)定修整區(qū)間移動工作臺右極限位置時變換移動方向的工作過程同上。

在另一個實施例中，可以僅存在移動工作臺4左行至所述設(shè)定磨削區(qū)間移動工作臺左極限位置時變換移動方向的工作過程，和移動工作臺4右行至所述設(shè)定磨削區(qū)間移動工作臺右極限位置時變換移動方向的工作過程。

上述磨床工作臺行程控制系統(tǒng)實現(xiàn)的行程控制方法也可以理解為，通過手動第五按鍵15或手動第六按鍵13使得移動工作臺4左行或右行，手動控制移動工作臺4分別行至以上四個極限位置點，然后按下對應(yīng)的按鍵，該極限位置點的數(shù)值便儲存到單片計算機(jī)104內(nèi)的EEPROM中。

機(jī)床工作時，單片計算機(jī)104不斷對移動工作臺4當(dāng)前位置數(shù)值與上述的四個極限位置數(shù)值比較運算，運算結(jié)果通過機(jī)床控制系統(tǒng)端口105送至機(jī)床控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對移動工作臺4的換向或變速控制以及機(jī)床其它機(jī)構(gòu)的控制。

以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本實用新型的保護(hù)范圍。