切削设备及其控制方法与流程

文档序号:19060043发布日期:2019-11-06 01:41阅读:262来源:国知局
切削设备及其控制方法与流程

本发明涉及切削设备及其控制方法。



背景技术:

各种板材坯料,包括人造石毛胚板材或天然石材板材的表面加工,通常是用多磨头的抛磨切削设备来加工的,抛磨磨头通常可达到4-24个不等。

加工过程中,将毛胚板材放置在多磨头定厚机的工作传输皮带上面,传输皮带通过电机驱动带动被加工的毛胚板材移动,逐个通过多磨头抛磨设备上的每一个抛磨切削磨头,抛磨切削磨头对传输带上面的毛胚板材的上表面进行抛磨切削,如中国专利cn106737069a所公开的一种抛磨机。传统多头抛磨设备采用手工方式来设定每一个抛磨磨头的高度,以此来设定每个抛磨磨头对其下部通过的毛胚板材表面的切削量;其中,以第一个工作抛磨磨头的高度即切削量的设定尤为重要,如设定的太高,抛磨切削量就不够或没有抛磨切销量,即这个抛磨磨头无效工作,如设定的过低,会导致这个抛磨磨头对其下部通过的被加工板材的抛磨切削量过大,而会使这个抛磨磨头超载停机。如果遇到某个抛磨磨头超载的情况,通常采用紧急降低用以移动毛胚板材的传输皮带的带速的方式,或采用紧急提升抛磨磨头,以达到减小磨头负荷的目的,进而可再通过调整各个抛磨磨头的高度,达到均衡其负荷的目的。

通常当毛胚板材通过多头抛磨切削设备上最后一个磨头时,出板厚度取决于这个抛磨磨头的高度,即加工后的板材的厚度可以通过设定最后一个工作磨头的高度来决定。

常规的计算机自动化控制的方法,通过计算机控制自动检测出在传输皮带上待加工毛胚板材的厚度,计算出均匀分摊多头定厚机上每一个抛磨磨头的切削量,由计算机控制来提升或降低各个磨头的高度,通常是使其每一个抛磨磨头的高度逐级降低。

但实际生产中,由于石料毛胚板材的表面常常是坑洼不平且厚薄不均的,毛胚板材表面待加工部位的峰谷(即所述加工表面的凸凹)被抛磨切削时所需的能耗自然也是不一样的,我们可以简单的将峰想象成锥体的顶部,将谷想象成锥体的底部,切削锥顶和锥底所需的能耗自然是相差甚远的。

鉴于此,则前述通过计算机检测到待加工的毛胚板厚度进而来调整各个磨头的高度及至传输皮带的速度,无法如愿达到最大效率的全自动控制生产加工的目的。

况且,包括石英石毛胚板材的各种人造的或天然的石料材质有时也不一样,比如人造石板材中石英石颗粒大的板材通常硬度就高,从而在同样的单位时间内就需要降低抛磨切削量,以防抛磨磨头电机过载停机。不同的天然石材的硬度也是不相同的,理论上,当碰到较软的板时多头定厚机传输皮带的运行速度可以相应快一些,当碰到硬一些的板材时多头定厚机传输皮带的运行速度可以相应慢一些,但实际生产现场测量毛坯板材的硬度,可操作性不强,从而不易设定一个最佳的皮带运行速度。

又如日本专利jp2013056392a公开了一种加工设备,其虽以负载电流值作为监测,当设置为当负载电流超过预设的基准值时,则停止加工。这种设置无疑会使得生产周期不能保证,从而增加了生产的成本且不利于产品质量的保证。

由此,常规的自动控制方法,还是很难让多头抛磨设备的每一个切削磨头都处在最佳有效的工作状态,进而也就无法保证多头抛磨设备整体处于最佳有效工作状态;因此,也就无法真正实现高效的自动化控制。



技术实现要素:

鉴于现有技术所存在的上述种种问题,本发明旨在公开一种切削设备及其控制方法,同时公开和要求保护相应的计算机可读存储介质;所述控制方法和切削设备是通过计算机处理器执行存储器上的计算机程序,根据切削单元的刀头主驱动电机的实时负载电流,使得每个刀头动态地处于最佳有效工作范围及或相对应的主传送带的最合理传送速度,完成相应的生产加工过程,从而保证了生产的低成本和高效率,达到了自动化控制的最佳效果。

本发明的技术解决方案是这样实现的:

一种切削设备,包括:

至少两个切削单元,每个切削单元都包括有刀头主驱动电机;

控制器,其包括计算机存储器和计算机处理器;

所述存储器中存储有计算机程序;

所述处理器在执行所述计算机程序时实现以下步骤:

-接收所述至少两个切削单元中的每一个实时参与切削的切削单元的刀头主驱动电机的实时负载电流irt;

-响应所述接收到的实时负载电流,控制所述实时负载电流在规定的设计电流范围内,所述设计电流取值在一个下限值idmin与一个上限值idmax之间,即实现irt∈【idmin,idmax】。

比如,所述切削设备包括有切削单元刀头的主驱动电机实时负载电流检测单元,其分别与相应的切削单元刀头主驱动电机及控制器连接,配置为响应所述处理器的控制采集并向所述控制器反馈实时负载电流irt。

进一步的,还包括传送机构,其用于向所述至少两个切削单元传送或供给一种硬质材料或坯料;

所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:控制所述传送机构的主传送速度,以保证所述实时参与切削的每个切削单元的刀头主驱动电机的实时负载电流irt处于所述规定范围内,即实现irt∈【idmin,idmax】。

比如,所述传送机构包括主传送带,所述切削设备还包括主传送速度(即主传送带带速或相应的电机转速)检测单元,其分别与传送机构及控制器连接并配置为响应所述处理器的控制采集并向所述控制器反馈所述主传送速度(或相应的电机转速)。

或者进一步的,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:控制所述实时参与切削的每个切削单元的位置(或相应刀头的进给位置),以保证所述实时参与切削的每个切割单元的刀头主驱动电机的实时负载电流irt在所述规定范围内,即实现irt∈【idmin,idmax】。

相应的,比如,所述切削设备还包括切削单元刀头进给位置检测单元,其与控制器连接并配置为响应所述处理器的控制采集并向所述控制器反馈所述刀头的进给位置。

进一步的,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:控制每个所述实时负载电流irt趋近实时平均负载电流iav;

所述实时平均负载电流iav是实时参与切削的所有刀头的负载电流的平均值。

更进一步的,所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤:控制每个所述实时负载电流irt趋近所述设计电流的上限idmax。

进一步的,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:检测坯料和出料产品的尺寸并控制所述至少两个切削单元将所述硬质材料或坯料的尺寸减小到预定公差内的期望尺寸。

优选的,比如分别对应所述设备的进料位置和出料位置设置物料尺寸检测单元,其分别与控制器连接并配置为响应所述处理器的控制采集和向控制器反馈进料的毛坯和出料产品的相关尺寸,所述处理器将其与存储器中的相应预值进行比较并做出判断,包括产品尺寸合格,或者产品尺寸不合格继而控制相应的操作。

进一步的,所述至少两个切削单元固定在构架上,所述构架构造成沿着一个或多个轨道移动。

进一步的,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:在硬质材料或坯料随所述传送机构经过第一个所述切削单元前,设定所述每个切削单元的初始位置。

进一步的,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:监测实时参与切削的每一个切削单元刀头的磨损程度,并与相应的预值进行比较,超出所述相应预值则发出报警信号。

具体的,比如,所述切削设备还包括刀头位移检测单元,其分别与相应的刀头及控制器连接并配置为响应所述处理器的控制采集并向所述控制器反馈相应的刀头磨损数据。

本发明同时公开了所述切削设备相应的控制方法,包括如下步骤:

-接收所述至少两个切削单元中的每一个刀头主驱动电机的实时负载电流irt;

-响应所述接收到的实时负载电流,控制所述实时负载电流在规定的设计电流范围内,所述设计电流取值在一个下限值idmin与一个上限值idmax之间,即实现irt∈【idmin,idmax】。

所述下限值idmin与上限值idmax存储于计算机的存储器上。

进一步的,还包括如下步骤:

-控制所述传送机构的速度,以保证所述实时参与切削的每个切削单元的刀头主驱动电机的实时负载电流irt处于所述规定范围内,即实现irt∈【idmin,idmax】;

所述传送机构用于向所述至少两个切削单元传送或供给一种硬质材料或坯料。

或者进一步的,还包括如下步骤:

-控制所述实时参与切削的每个切削单元的位置,也即控制刀头的位置,以保证所述实时参与切削的每个切割单元的刀头主驱动电机的实时负载电流irt在所述规定范围内,即实现irt∈【idmin,idmax】。

进一步的,还包括如下步骤:

-控制每个所述实时负载电流irt趋近实时平均负载电流iav;

所述实时平均负载电流iav是实时参与切削的所有刀头的负载电流的平均值。

更进一步的,还包括如下步骤:

-控制每个所述实时负载电流irt趋近所述设计电流的上限idmax。

进一步的,还包括如下步骤:

-检测坯料和出料产品的尺寸并控制所述至少两个切削单元将所述坯料的尺寸减小到预定公差内的期望尺寸。

进一步的,还包括如下步骤:

-在硬质材料或坯料随所述传送机构经过第一个所述切削单元前,设定所述每个切削单元的初始位置。

进一步的,还包括如下步骤:

-监测实时参与切削的每一个切削单元刀头的磨损程度,并与相应的预值进行比较,超出所述相应预值则发出报警信号。

具体的,所述的控制方法,可以包括下述步骤:

-周期性控制采集并接收实时参与切削的切削单元刀头的主驱动电机各自的实时负载电流irt;

-计算实时平均负载电流iav;

-根据所述irt调整和设定主传送带的传送速度vb和/或各相应刀头的进给位置,控制所述切削处于整体均衡状态;

-和在一个生产周期内重复上述步骤使得所述整体均衡状态下的实时平均负载电流iav趋近其设计电流的上限idmax;

其中,所述整体均衡状态是指实时参与切削的各切削单元刀头的主驱动电机的实时负载电流irt都在设计电流范围内即irt∈【idmin,idmax】,且趋近所述实时平均负载电流iav;

所述实时平均负载电流iav是实时参与切削的所有刀头的负载电流的平均值;

idmax,idmin分别为所述规定的设计电流的上限值和下限值。

进一步的,还包括下述步骤:根据出料产品尺寸参数,执行相应的操作,包括根据采集到的出料产品的尺寸参数并与所要求尺寸相比较,不合格者停机或报警待检;合格者则存储相应的实时工艺参数。

进一步的,还包括下述步骤:根据切削单元刀头的磨损,执行相应的操作,包括根据周期性采集的刀头磨损数据与设定的相应参数的临界值相比较,超出所述临界值者对相应的刀头进行停机和/或报警操作。

更具体的,当所述切削设备是抛磨设备的磨削单元,在进行板材定厚抛磨加工过程中,所述控制方法,由计算机处理器执行计算机存储器上的计算机程序,具体实现了下述步骤:

步骤一:检测和读取原始工艺参数,包括

检测待加工毛坯板材的进板厚度th,tl,当th≤tmax且tl≥t0时,所述毛坯板材进入抛磨设备待加工;其中,th和tl分别是所述待加工毛坯板材的实测最大厚度和最小厚度,tmax是所述抛磨设备所允许的待加工毛坯的最大厚度,t0是定厚抛磨完成时成品板材所要求的厚度;

步骤二:初步定厚抛磨,包括

(2.1)设置各磨削单元磨头的初始进给位置:第一个磨头与最后一个磨头分别以th和t0为参照,当n≥3时,中间磨头的进给位置依次阶梯下降设置,其中n为磨削单元个数;

(2.2)启动相应的电机,包括各磨头主旋转驱动电机及纵向进给电机,抛磨总成框架的摆臂的摆动驱动电机,主传送带驱动电机,设定所述主传送带的初始带速vb0<主传送带的带速允许上限vbmax;

步骤三:抛磨过程中,针对实时参与磨削工作的磨削单元的各磨头,周期性巡检其实时磨削数据并调整相应的工艺参数完成定厚抛磨,包括

周期性巡检所述实时参与磨削的各磨头主旋转驱动电机的实时负载电流irt,比较所述各个磨头的irt与设计电流的大小关系并藉此控制主传送机构及各磨削单元执行相应的指令:

当任一磨头的irt>idmax或其irt<idmin时,则主传送带相应的分别减速或提速一个单位设定值,或者当该磨头非最后一个磨削单元磨头时,对该磨头的进给量相应地减小或增加一个单位设定值;进而重复步骤三的上述操作步骤;

当各个磨头的irt∈【idmin,idmax】,进而判断是否整体均衡及进行相应的调整:

当任一磨头的实时负载电流irt相对实时平均负载电流iav的偏离值超出规定值时,主传送带相应的减速或提速一个单位设定值,或者当该磨头非最后一个磨削单元磨头时对该磨头的进给量相应地减小或增加一个单位设定值;并重复步骤三的上述步骤;

当各磨头处于整体均衡状态且没有产品出料,主传送带提速一个单位设定值;重复步骤三的上述步骤;

步骤四:当有产品出料,检测出板厚度t1,当t1≠t0时,产品不合格,报警或停机待检测;当t1=t0时,产品合格,存储此时有关工艺参数,并设为相应的待加工板材的预置参考值;重复步骤三及步骤四上述操作,至该生产周期结束。

并进一步的,执行巡检磨削单元磨头的磨料磨损进行相应的操作;即

步骤一和步骤三中,还分别包括巡检或周期性巡检各相应磨头的磨料磨损数据,与所设定的停机和/或报警的临界值相比较继而执行相应的操作,包括停机,报警或继续下一步骤;

步骤二中,所述各磨头的初始进给位置的设置需要参照所述相应磨头的磨料磨损数据。

根据本发明,还提供了一种计算机程序产品,即计算机可读存储介质,其存储有相应的计算机程序,被计算机设备的处理器访问,用于控制所述的切削设备或用于执行所述的控制方法,或者当所述计算机程序被处理器执行时实现所述控制方法的步骤。

与现有技术相比,本发明所述的切削设备,实现了综合考量生产过程中的各种影响因素,以各个切削单元的刀头或抛磨单元的磨头主驱动电机的实时负载电流irt为控制信号,配置为响应其处理器的控制周期性调整和设定主传送带的传送速度即带速vb和/或各个刀头或磨头的进给位置或进给量,控制各刀头切削处于动态地整体均衡状态,并最终实现了生产的全自动化控制及生产过程的高效率,低成本,同时也更为有效地保证了安全生产。

附图说明

图1是本发明的实施例所述设备集成示意图。

图2a,图2b是本发明的两个实施例所述定厚抛磨控制器的控制流程示意图;

图3是本发明的实施例所述定厚抛磨机的机械结构的立体示意图;

图4是图3的主视图。

具体实施方式

现结合实施例,对本发明作进一步的具体描述。

一种切削设备,包括:

切削总成,其包括n个切削单元和构架,所述n个切削单元固定于所述构架上依次排列,其中n≥2;

主传送机构,其包括主传送带及其驱动电机;

工艺参数采集器,其包括各切削单元刀头的主驱动电机实时负载电流irt检测单元,刀头进给位置检测单元,主传送机构的主传送带带速vb检测单元,进料毛坯及出料产品相关尺寸检测单元;

和控制器;所述控制器包括处理器和存储器,所述存储器上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现以下步骤:

-周期性采集实时参与切削的切削单元刀头的主驱动电机各自的实时负载电流irt;

-计算实时平均负载电流iav;

-根据所述irt调整和设定主传送带的传送速度vb和/或各相应刀头的进给位置,控制所述切削处于整体均衡状态;

-和在一个生产周期内重复上述步骤使得所述整体均衡状态下的实时平均负载电流iav趋近其设计电流的上限idmax;

其中,所述整体均衡状态是指实时参与切削的各切削单元刀头的主驱动电机的实时负载电流irt都在其设计电流范围内即irt∈【idmin,idmax】,且趋近所述实时平均负载电流iav;

所述实时平均负载电流iav是实时参与切削的所有刀头的负载电流的平均值;

idmax,idmin分别为所述刀头的主驱动电机设计电流的上限值和下限值;

所述切削总成、主传送装置及各个工艺参数采集器分别与所述控制器连接,并配置为响应所述处理器的控制执行所述程序。

所述生产周期是指一个批次的待加工毛坯在主传送带的传送下进入第一个切削单元开始切削起到该批次毛坯经所述切削加工完全离开最后一个切削单元结束切削止。

实时平均负载电流iav是正在参与切削的所有刀头的实时负载电流平均值,具体说,即,当仅有第一个刀头在参与切削时,平均负载电流就是第一个刀头的实时负载电流;当有第一个和第二个刀头正在参与工件的切削时,平均负载电流就是第一个和第二个刀头的实时负载电流之和除以2;以此类推,计算实时平均负载电流iav。

所述控制器的处理器在执行所述控制器的存储器上所存储的计算机程序时实现了下述步骤,即实时参与切削工作的任何一个刀头的实时负载电流irt大于设计电流的上限值idmax或小于设计电流的下限值idmin,则相应地降低或提高主传送带的电机转速以降低或提高相应带速vb,这一调整也可单独或者同时以减小或增加其刀头进给量的方式实现,直到所有刀头的实时负载电流irt∈【idmin,idmax】,此时,所述实时平均负载电流iav一定不大于idmax;在此基础上为实现切削单元工作负载整体均衡,我们对irt小于iav的刀头提高其刀头进给量,而对于irt大于iav的刀头则减小其刀头进给量(通常情况下最后一个刀头除外);同样的,这一调整过程也可通过分别相应地提高和降低主传送带的电机转速也即相应地提高和降低传送带速vb来实现。当所有的刀头实时负载电流irt都在实时平均负载电流iav附近即切削处于整体均衡状态下,可进一步增加皮带传送速度vb以达到提高切削效率的目的。

因最后一个刀头的进给量取决于最终产品的相关尺寸要求,所以通常情况下刀头进给量的实时调整不适用于最后一个刀头;且本发明基于多切削单元(或刀头)协同递进式切削加工,因而在上述刀头进给量的调整过程中,通常情况下,始终保持从第一个刀头到最后一个刀头实时进给量递增(即刀头实时进给位置逐一下降)的基本态势。

进一步的,所述处理器执行所述程序时实现下述步骤:根据出料产品尺寸参数,执行相应的操作;即实时采集出料产品的尺寸参数并与所要求尺寸相比较,不合格者停机或报警待检;合格者则存储相应的实时工艺参数,包括刀头进给数据及传送带带速等,作为相应的待加工板材的预置参考值;

进一步的,所述处理器执行所述程序时还要实现下述步骤:根据切削单元刀头的磨损,执行相应的操作,包括停机、报警或相应的刀头的进给量的初步设定。即将检测到的刀头磨损数据与设定的相应参数的临界值相比较,判断是否需要对相应的刀头进行停机和/或报警操作。所述临界值是指切削单元的刀头因磨损的而必须停机和/或报警的临界点。

具体的,所述切削总成可以是抛磨总成;相应的所述切削单元可以为磨削单元,即磨头总成;即所述切削设备可以是用于定厚抛磨的多头定厚抛磨机,如图3和图4所示,包括:

抛磨总成s,包括构架和6个同样规格的抛磨磨头总成(即磨削单元),所述磨头总成固定于所述构架的往复摆动的摆臂s1上并沿其纵向依次排列;

主传送装置,包括主传送带1及其驱动电机;所述构架的摆臂s1平行于所述主传送带1的上方,两者的长度方向一致;在工作状态下,所述摆臂s1沿主传送带1的横向往复摆动,摆动幅度足以覆盖待加工板材的宽度且不超过所述主传送带1的宽度范围;

工艺参数采集器,其包括与所述磨头总成分别连接的所述磨头主旋转驱动电机实时负载电流irt检测单元和磨头的纵向进给高度检测单元,与所述主传送装置连接的主传送带的带速vb检测单元(或者是与所述带速直接相对应的所述主传送带的电机转速检测单元),进板及出板厚度检测单元din,dou;此外,还可以包括磨头纵向位移检测单元dn(n=1-6)和摆臂横向进给检测单元分别用以采集相应的磨头磨料磨损数据及所述摆臂或磨头的横向进给数据;

以及定厚抛磨控制器,所述控制器包括处理器和存储器,所述存储器上存储有计算机程序;

所述抛磨总成s,主传送装置及各个工艺参数采集器分别与所述控制器连接,如图1所示;并配置为响应所述处理器的控制执行相应的程序。

具体的,所述处理器执行所述程序时实现下述步骤:根据实时参与磨削的磨削单元(即磨头总成,一般可为4-30个)的磨头的主旋转驱动电机各自的实时负载电流irt调整和设定主传送带的传送速度vb和/或各相应磨头的进给位置(或进给量),控制所述磨削处于整体均衡状态;和在一个板材定厚抛磨加工周期内重复上述步骤使得所述整体均衡状态下的实时平均负载电流iav趋近设计电流的上限idmax;所述板材定厚抛磨加工周期,即一个批次的待加工板材在输送带的传送下进入第一个磨削单元的磨头下开始磨削起到该批次板材经所述磨削加工完全离开最后一个磨削单元的磨头结束磨削止。

所述处理器执行所述程序时实现下述步骤:根据出料产品尺寸参数,执行相应的操作;即实时采集出料产品的尺寸参数并与所要求尺寸相比较,不合格者停机或报警待检;合格者则存储相应的实时工艺参数,包括磨头进给数据及传送带带速等,作为相应的待加工板材的预置参考值;

所述处理器执行所述程序时还实现下述步骤:根据磨削单元刀头的磨损,执行相应的操作,包括停机、报警以及刀头进给位置的初步设定。

其中,所述整体均衡状态是指实时参与磨削的各磨削单元的主旋转驱动电机的实时负载电流irt都在其设计电流范围内即irt∈【idmin,idmax】,且趋近所述实时平均负载电流iav;

所述实时平均负载电流iav是实时参与磨削的所有磨头驱动电机的负载电流的平均值;

本发明所述的控制器是利用检测到的实时参与磨削的每个磨削单元的磨头主旋转驱动电机的实时负载电流irt作为控制信号,通过存储器上所存储的计算机程序控制,获得所述磨削的整体平衡状态及在此状态下获得所述每个磨削单元磨头的实时最佳进给位置或进给量及对应的主传送带的最佳带速vb。

具体的,如图3和图4所示,每个磨头总成(即磨削单元)包括磨头gn,相应的磨头主旋转驱动电机an及磨头升降电机bn,n=1-6;6个磨头总成可以等距离的排布安装在抛磨总成s的往复摆动的摆臂s1上。抛磨总成s由抛磨总成驱动电机c1,c2驱动,延主传送带的横向方向往复摆动,摆动频率可由控制器的计算机程序控制且同主传送皮带1的行进速度匹配,往复摆动行程为所有磨头g1-g6至少能够覆盖被加工板材的宽度,但通常小于主传送带1的宽度。抛磨总成驱动电机c1及c2始终同步并使得摆臂s1相对主传送带1的行进方向始终是90度角。

所述6个同样规模的磨头总成的磨头gn分别为第一抛磨磨头g1,第二抛磨磨头g2,第三抛磨磨头g3,第四抛磨磨头g4,第五抛磨磨头g5,及最后一个也即第六抛磨磨头g6。每个抛磨磨头驱动电机的最佳有效负载电流区间是idmin及idmax,最佳工作上限电流值idmax大于最佳工作下限电流值idmin。th是平放于主传送皮带1上进入定厚抛磨机的待加工毛胚板材2上表面的最高点的数值(即所述毛坯板材的最大加工厚度),tl是所述上表面相应的最低点的数值(即所述毛坯板材的最小加工厚度),t0是定厚抛磨加工后的成品板材所要求的厚度,tmax是所述多头定厚抛磨机所允许的最大加工厚度;通常情况下需满足th≤tmax,th≥tl≥t0。

其处理器执行所述程序时实现的具体步骤,如图2a所示:

步骤一:检测和读取原始工艺参数,包括

检测待加工毛坯板材的进板厚度th,tl,当th≤tmax且tl≥t0时,所述毛坯板材进入抛磨设备待加工;

读取原始工艺参数,包括但不限于检测或输入的毛坯进板厚度,相应产品的出板设定厚度,及存储的相应的各磨头的预设参数如各磨头的纵向进给位置或高度,磨头磨料磨损相关数据,如与之相关的报警和/或停机的临界值和磨头的纵向位移等,以及相应的电机的预设参数,主传送带初始带速vb0及相应带速允许的上限vbmax(或相应的电机转速初始设定值及所述电机转速的上限设定)等等,还包括涉及相关参数调整时的单位设定值如磨头纵向进给变化单位设定值,主传送皮带带速(或相应的电机转速)变化的单位设定值等等。

在此过程中,还包括下述步骤,即将所检测的磨头磨料磨损数据比对相应的停机和/或报警临界值,如所述数据在所述临界值以下,则执行相应的停机或报警操作。

步骤二:初步定厚抛磨,包括

(2.1)根据所述毛坯板材进板厚度设置各磨削单元磨头的初始进给位置:第一个磨头与最后一个磨头分别以th和t0为参照并结合步骤一中检测的相关参数,当n≥3时,中间磨头的进给位置结合步骤一中读取和检测的相关参数依次阶梯下降设置,其中n为磨削单元个数,上述所述步骤一中读取和检测的相关参数主要包括步骤一中所读取的相应的各磨头的预设参数如各磨头的纵向进给位置或高度及所检测到的磨头磨料磨损相关数据等;

各磨削单元的磨头的初始进给位置的设置,遵循依次阶梯下降的基本原则,相邻两个磨头的初始进给位置高度差原则上为(tmax-t0)/(n-1);在实际设置时,如前所述,需要考虑相应的磨头磨料磨损的补偿;且在整个磨削生产周期中相应的磨头的最底部位置保持依次下降状态且均不低于t0,如图3和图4所示。

(2.2)根据原始工艺参数控制启动相应的电机,包括各磨头主旋转驱动电机及纵向进给电机,抛磨总成框架摆臂的摆动驱动电机,主传送带驱动电机,设定所述主传送带的初始带速vb0<带速允许上限vbmax;

步骤三:抛磨过程中,针对实时参与磨削工作的磨削单元的各磨头,周期性巡检其各自的磨料磨损数据及其主旋转驱动电机的实时负载电流irt,并调整相应的工艺参数完成定厚抛磨,包括:

(3.1)周期性巡检所述各磨头的磨料磨损数据及其主旋转驱动电机的实时负载电流irt;

(3.2)磨料磨损停机或报警判断:即将所述磨料磨损数据与所设定的停机和/或报警的临界值相比较继而执行相应的操作,当所述磨料磨损数据小于停机或报警的临界值时,相应地执行停机或报警;否则,继续下一步骤;

(3.3)根据irt调整完成定厚抛磨:

分别将各磨头主旋转驱动电机的实时负载电流irt与设计电流相比较并藉此控制主传送机构及各磨削单元执行相应的指令:当任一磨头的irt>idmax或其irt<idmin时,即该磨头的irt超出了设计电流范围时,主传送带相应的分别减速或提速一个单位设定值;继而重复步骤三的上述操作步骤;

当各个磨头的irt∈【idmin,idmax】,进而判断是否整体均衡及进行相应的调整:当任一磨头主旋转驱动电机的实时负载电流irt相对实时平均负载电流iav的偏离值超出规定值时,即磨削处于整体不均衡状态时,相应的磨头(最后一个磨头除外)进给量减小或增加一个单位设定值;即当irt大于iav且其差值的绝对值超出规定值则相应磨头的进给量减小一个单位设定值;反之,当irt小于iav且其差值的绝对值超出规定值则相应磨头的进给量增加一个单位设定值;当最后一个磨头的irt相对iav的偏离值超出规定值时,采用调整主传送带带速的方式,即当irt大于iav且其差值的绝对值超出规定值则对主传送带带速vb减速一个单位设定值;反之,当irt小于iav且其差值的绝对值超出规定值则对主传送带带速vb提速一个单位设定值。

重复步骤三的上述步骤;

当各磨头处于整体均衡状态且没有产品出料,主传送带提速一个设定值;重复步骤三的上述步骤;

上述巡检和调整的周期即计算机程序所设定的进行自动巡检和调整切削参数的时间周期,根据生产要求通常可设定为100ms~1000ms。

所述产品出料是指一个进板完成全部磨削加工,随着所述主传送带离开最后一个磨削单元的磨头。

步骤四:所述板材随动主传送带,当完成了全部磨削加工,产品出料时,检测出板厚度t1,当t1≠t0时,产品不合格,报警或停机待检测;当t1=t0时,产品合格,存储此时有关工艺参数,包括各磨头的进给高度,进板厚度,出板厚度及主传送带带速等,作为相应的待加工板材的预置参考值;重复步骤三及步骤四上述操作,至该生产周期结束。

上述方案中步骤(3.3)定厚抛磨的控制和实施过程,依据实时参与切削的各磨头的irt的变化,采用主传送带带速调整为主,相应的磨头的进给量调整为辅的方式来实现,如图2a所示;根据本发明,亦可采用磨头进给位置的调整优先,辅以主传送带带速调整的方式来实现,如图2b所示,具体的:

步骤(3.3)中依据irt控制定厚抛磨时:当任一磨头的irt>idmax或其irt<idmin时,调整该磨头(最后一个磨头除外)进给量减小或增加一个单位设定值,即当其irt>idmax时,该磨头的进给量减小一个单位设定值,当其irt<idmax时,该磨头的进给量增加一个单位设定值;而当最后一个磨头的irt超出设计电流范围时,则采用调整主传送带带速的方式即当最后一个磨头的irt>idmax或其irt<idmin时主传送带相应的减速或提速一个单位设定值。继而重复步骤三的上述操作步骤;

当各个磨头的irt∈【idmin,idmax】,进而判断是否整体均衡及进行相应的调整时,当任一磨头的irt相对iav的偏离值超出设定值时,即磨削处于整体不均衡状态时,进行磨削的调整时,通常除最后一个磨头外,当以优先调整相应的磨头进给量为佳;亦可采用对应调整主传送带带速的方式。

如此,在定厚抛磨的过程中,以实时参与磨削的各磨头主旋转驱动电机的实时负载电流irt为依据,调整方案主要包括主传送带的带速调整优先和各磨头的进给量调整优先两种,并且两种方案可以相互配合和补充。一般而言,主传送带的带速调整对磨头负载大小造成的影响的反应速度快于磨头升降对磨头负载大小造成的影响的反应速度。

同时,用于控制上述切削设备或抛磨设备或用于执行所述控制方法的步骤的计算机程序,及其上存储有所述计算机程序的计算机可读存储介质,亦为本发明的实施例。

本发明的实施例可以是本发明的权利要求所记载的技术方案的任意组合或合并,只要组合后的实施例不相互矛盾即可。

虽然现已通过参考其具体实施方式对本发明进行了描述,但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下,本发明可以做出许多改变或修改,如其基于本发明对于本领域技术人员来说是显而易见的,则该改变或修改可以合理地并且适当地包括在本发明对本领域的贡献的范围内,属于本发明的保护范围。

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