一种磨床自动控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种磨床控制技术领域，具体涉及一种磨床自动控制系统。

背景技术：

磨床通过对工件表面进行磨削加工，使工件的形状及表面的精度、光洁度达到预期要求。数控机床以其高精度、高效率和低劳动强度等诸多普通机床无法比拟的优势，成为当今制造业的主流加工设备，已越来越受到市场的青睐。现有数控化磨床，操作和检修复杂，系统不稳定，由于操作不当或编程错误等原因，容易导致机具或者刀架撞到工件或机床上，轻者会撞坏刀具和被加工的零件，重者会损坏机床部件，使机床的加工精度大大降低，甚至造成人身事故。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是数控化磨床，操作和检修复杂、系统不稳定的问题，为解决上述问题，提供一种性能稳定可靠、操作及维修简便的磨床自动控制系统。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：本实用新型包括PLC控制器、继电器和磨头电机。采用PLC控制器的X、Y、Z轴控制电机的正反转，使磨头能够水平移动；通过不同电机的精确移动来达到磨床对工件的精确磨削。

一种磨床自动控制系统包括380V交流电机电路、电源回路、NC和控制电路、电磁阀电路、继电器电路和PLC输入电路。380V交流电机电路、电源回路、NC和控制电路、电磁阀电路、继电器电路和PLC输入电路依次连接。

一种磨床自动控制系统包括包括一条主路和四条相互并联的支路；主路由三相电源和断路器串联构成；四条相互并联的支路是指：第一支路、第二支路、第三支路和第四支路；各个支路包括依序串联的断路器、交流接触器、热继电器和电动机，三相灭狐器与热继电器并联。

一种磨床自动控制系统的380V交流电机电路，它包括一条主路和四条相互并联的支路；主路由三相电源、总断路器串联构成；第一支路包括依序串联的断路器、交流接触器、热继电器和磨头Ⅰ电动机，磨头Ⅰ三相灭狐器与热继电器并联；第二支路包括依序串联的断路器、交流接触器、热继电器和磨头Ⅱ电动机，磨头Ⅱ三相灭狐器与热继电器并联；第三支路包括依序串联的断路器、交流接触器、热继电器和磨头Ⅲ电动机，磨头Ⅲ三相灭狐器与热继电器并联；第四支路包括依序串联的断路器、交流接触器、热继电器和液压站电动机，液压站三相灭狐器与热继电器并联；各个电动机通过PE端接地。

所述的磨头Ⅰ电机、磨头Ⅱ电机和磨头Ⅲ电动机采用4KW的交流电机，液压站电动机采用7.5KW的交流电机。

所述的一种磨床自动控制系统还包括PLC，PLC具有八组输入，输入端与对应的控制按钮和限位开关连接。

所述热继电器的热继电器开关量信号量输出端与对应的交流接触器的控制线圈的输入端连接。

相对于现有技术，本实用新型操作及维修要比原系统简单，系统可靠稳定。本实用新型实现了机器全自动运行，降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应。本实用新型使磨床的操作控制系统简单化，人性化。

附图说明

图1是本实用新型的一种磨床自动控制系统的380V交流电机图。

图2是本实用新型的一种磨床自动控制系统的电源回路图。

图3是本实用新型的一种磨床自动控制系统的NC和控制电路图。

图4是本实用新型的一种磨床自动控制系统的电磁阀连接电路图。

图5是本实用新型的一种磨床自动控制系统的继电器图一。

图6是本实用新型的一种磨床自动控制系统的继电器图二。

图7是本实用新型的一种磨床自动控制系统的PLC输入图一。

图8是本实用新型的一种磨床自动控制系统的PLC输入图二。

具体实施方式

如附图1所示，一种磨床自动控制系统的380V交流电机电路，它包括一条主路和四条相互并联的支路；主路由三相电源L1、L2、L3、总断路器QF串联构成；第一支路包括依序串联的断路器QF1、交流接触器KM3、热继电器FR1和磨头Ⅰ电动机M1，磨头Ⅰ三相灭狐器FV1与热继电器FR1并联；第二支路包括依序串联的断路器QF2、交流接触器KM4、热继电器FR2和磨头Ⅱ电动机M2，磨头Ⅱ三相灭狐器FV2与热继电器FR2并联；第三支路包括依序串联的断路器QF3、交流接触器KM5、热继电器FR3和磨头Ⅲ电动机M3，磨头Ⅲ三相灭狐器FV3与热继电器FR3并联；第四支路包括依序串联的断路器QF4、交流接触器KM5、热继电器FR4和液压站电动机M4，液压站三相灭狐器FV4与热继电器FR4并联；各个电动机通过PE端接地。

所述的磨头Ⅰ电机、磨头Ⅱ电机和磨头Ⅲ电动机采用4KW的交流电机，液压站电动机采用7.5KW的交流电机。

如附图2所示，所述的一种磨床自动控制系统的电源回路将380V电源转变为220V给磨床各部分供电。它包括控制隔离变压器电路、机床电源指示电路、电柜风扇电路、吊挂风扇电路、冷却电路、驱动指示电路和低通滤波器，控制隔离变压器电路由隔离变压器TC1和熔断器FU1串联组成；机床电源指示电路包括由电阻和发光二级管组成，机床供电正常时，指示灯亮；电柜风扇电路由电机M5和电机M6构成，其中一个电机作为备用电机；吊挂风扇电路由电机M7和电机M8并联组成，其中一个电机作为备用电机；冷却电路由电机M9、交流接触器KM7和熔断器FU3组成；驱动指示电路包括电阻、发光二极管、交流接触器KM2和熔断器FU7。

如附图3所示，本实用新型的一种磨床自动控制系统的NC和控制电路包括NC电源控制电路、伺服强电控制电路、主轴Ⅰ控制电路、主轴Ⅱ控制电路、主轴Ⅲ控制电路、液压站控制电路、加热器控制电路、工件旋转控制电路，各个电路以并联方式连接，NC电源控制电路包括限位开关SA1、电阻电容串联的RC5；伺服强电控制电路包括连接在主路上的KM1、交流接触器KM2、开关KA1以及电阻电容串联电路RC6；主轴Ⅰ控制电路包括依次串联的开关KA3、继电器线圈，电阻电容串联电路RC7和继电器线圈并联；主轴Ⅱ控制电路包括依次串联的开关KA4，继电器线圈电阻电容串联电路RC8和继电器线圈并联；主轴Ⅲ控制电路包括依次串联的开关KA5、继电器线圈，电阻电容串联电路RC9和继电器线圈并联；液压站控制电路包括依次串联的开关KA7和继电器线圈，电阻电容串联电路RC11和继电器线圈并联；加热器控制电路包括依次串联的熔断器FU20、开关KA20和继电器线圈，电阻电容串联电路RC12和继电器线圈并联；工件旋转控制电路包括依次串联的开关KAGL和继电器线圈，电阻电容串联电路和继电器线圈并联。

如附图4所示，所述的一种磨床自动控制系统的电磁阀连接电路用来控制各部件启动和停止，主要包括液压阀电路、液压马达电路和三个磨头升降电路，工件夹紧电路、工件松开电路、装载上和装载下电路，液压阀电路包括依次串联的熔断器FU19、开关K18、电磁阀；液压马达电路包括依次串联的熔断器FU8、开关KA9和电磁阀；三个磨头升降电路，工件夹紧电路、工件松开电路、装载上和装载下电路分别包括依次串联的熔断器、开关和电磁阀，其中所述的熔断器是FU9～FU18，开关包括KA10～KA18。

如附图5和附图6所示，所述的一种磨床自动控制系统的继电器电路将上述中的强电电路转换成直流低压下工作的开关信号后，上述中的强电电路才能够成为PLC或继电器逻辑控制电路的可接受的电信号。反之，PLC或继电器逻辑控制来的控制信号，也必须经过中间继电器或转换电路变成能连接到强电线路的信号，再由强电回路驱动执行元件工作。所述的一种磨床自动控制系统的继电器电路包括伺服电源继电器、三个磨头的启动继电器、三个磨头的升降继电器、工件旋转继电器等。所述热继电器的热继电器开关量信号量输出端与对应的交流接触器的控制线圈的输入端连接。所述伺服电源热继电器的伺服电源热继电器开关量KA1信号量输出端与电源的交流接触器的控制线圈QKM1的输入端连接；急停超程热继电器的磨头Ⅰ启动热继电器开关量KA2信号的输出端与主轴Ⅰ的中间继电器的控制线圈QKM2的输入端连接；磨头Ⅰ启动热继电器的磨头Ⅰ启动热继电器开关量KA3信号的输出端与主轴Ⅰ的中间继电器的控制线圈QKM3的输入端连接；磨头Ⅱ启动热继电器的磨头Ⅱ启动热继电器开关量KA4信号的输出端与主轴Ⅱ的中间继电器的控制线圈QKM4的输入端连接；磨头Ⅲ启动热继电器的磨头Ⅲ启动热继电器开关量KA5信号的输出端与主轴Ⅲ的中间继电器的控制线圈QKM5的输入端连接；液压热继电器的液压热继电器开关量KA6信号的输出端与液压站的中间继电器的控制线圈QKM6的输入端连接；冷却热继电器的冷却热继电器开关量KA7信号的输出端与冷却的中间继电器的控制线圈QKM7的输入端连接；压力释放热继电器的压力释放热继电器开关量KA8信号的输出端与释放阀的中间继电器的控制线圈QKM8的输入端连接；液压马达热继电器的液压马达热继电器开关量KA9信号的输出端与液压马达的中间继电器的控制线圈QKM9的输入端连接；磨头Ⅰ升热继电器的磨头Ⅰ升热继电器开关量KA10信号的输出端与磨头Ⅰ升的中间继电器的控制线圈QKM10的输入端连接；磨头Ⅰ降热继电器的磨头Ⅰ降热继电器开关量KA11信号的输出端与磨头Ⅰ降的中间继电器的控制线圈QKM11的输入端连接；磨头Ⅱ升热继电器的磨头Ⅱ升热继电器开关量KA12信号的输出端与磨头Ⅱ升的中间继电器的控制线圈QKM12的输入端连接；磨头Ⅱ降热继电器的磨头Ⅱ降热继电器开关量KA13信号的输出端与磨头Ⅱ降的中间继电器的控制线圈QKM13的输入端连接；磨头Ⅲ升热继电器的磨头Ⅲ升热继电器开关量KA14信号的输出端与磨头Ⅲ升的中间继电器的控制线圈QKM14的输入端连接；磨头Ⅲ降热继电器的磨头Ⅲ降热继电器开关量KA15信号的输出端与磨头Ⅲ降的中间继电器的控制线圈QKM15的输入端连接；工件夹紧热继电器的工件夹紧热继电器开关量KA16信号的输出端与工件夹紧的中间继电器的控制线圈QKM16的输入端连接；工件松开热继电器的工件松开热继电器开关量KA17信号的输出端与工件松开的中间继电器的控制线圈QKM17的输入端连接；装载上继电器的装载上热继电器开关量KA18信号的输出端与装载上的中间继电器的控制线圈QKM18的输入端连接；装载下继电器的装载下热继电器开关量KA19信号的输出端与装载下的中间继电器的控制线圈QKM19的输入端连接；加热器继电器的加热器热继电器开关量KA20信号的输出端与加热器的中间继电器的控制线圈QKM20的输入端连接；工件旋转继电器的工件旋转热继电器开关量KAGJ信号的输出端与工件旋转的中间继电器的控制线圈QKMKJ的输入端连接。

如附图7和附图8所示，所述的一种磨床自动控制系统还包括PLC，PLC具有八组输入，输出端与对应的控制按钮和限位开关连接。PLC输入0组包括端口X00～X07，端口X00～X02连接限位开关SA2和限位开关SA3，用来控制自动单段手动步进手摇回零，端口X03～X07接限位开关连接进给修调控制信号；PLC输入1组包括端口X10～X17，端口X10～X11限位开关SA4同来控制Ｘ轴、Ｙ轴、Ｚ轴和Ａ轴的选择，端口X12接限位SA5来控制磨头Ⅰ、磨头Ⅱ、磨头Ⅲ的选择，PLC的工位Ⅰ的的控制信号输入端与磨床的工位Ⅰ启动按钮SB3的控制信号输出端连接；PLC的工位Ⅱ的控制信号输入端与磨床的工位Ⅱ启动按钮SB4的控制信号输出端连接；PLC的循环启动信号的控制信号的输入端与磨床的的循环启动按钮SB5的控制信号的输出端连接；PLC的进给保持的控制信号输入端与磨床的进给保持按钮SB6的控制信号的输出端连接。

PLC输入2组包括端口X20～X27，PLC的机床锁住的控制信号的输入端与磨床的机床锁住按钮SB7的控制信号的输出端连接；PLC的MST锁住的控制信号的输入端与磨床的MST锁住按钮SB8的控制信号的输出端连接；PLC的液压开/停的控制信号的输入端与磨床的液压开/停的控制按钮SB9的输出端连接；PLC的冷却开/停的控制信号的输入端与磨床的冷却开/停的控制按钮SB10的输出端连接；PLC的+JOG的控制信号的输入端与磨床的+JOG的控制按钮SB11输出端连接；PLC的快进的控制信号的输入端与磨床的快进的控制按钮SB12出端连接；PLC的-JOG的控制信号的输入端与磨床的-JOG的控制按钮SB13输出端连接； PLC的工件夹紧松开的控制信号的输入端与磨床的工件夹紧松开的控制按钮SB14出端连接。PLC输入3组包括端口X30～X37，PLC的主轴ⅠON/OFF的控制信号的输入端与磨头的主轴ⅠON/OFF的控制按钮SB15的输出端连接；PLC的主轴ⅡON/OFF的控制信号的输入端与磨头的主轴ⅡON/OFF的控制按钮SB16的输出端连接；PLC的主轴ⅢON/OFF的控制信号的输入端与磨头的主轴ⅢON/OFF的控制按钮SB17的输出端连接；PLC的砂轮旋转停的控制信号的输入端与磨头的砂轮旋转/停的控制按钮SB18的输出端连接；PLC的磨头升的控制信号输入端与磨头的磨头升的控制按钮SB19输出端连接；PLC的磨头降的控制信号的输入端与磨头的磨头降的控制按钮SB20的输出端连接。

PLC输入4组包括端口X40～X47， PLC的磨头Ⅰ升限的控制信号的输入端与磨头的磨头Ⅰ升限的控制限位开关SQ5的输出端连接，PLC的磨头Ⅰ降限的控制信号的输入端与磨头的磨头Ⅰ降限的控制限位开关SQ6的输出端连接；PLC的磨头Ⅱ升限的控制信号的输入端与磨头的磨头Ⅱ升限的控制限位开关SQ7的输出端连接；PLC的磨头Ⅱ降限的控制信号的输入端与磨头的磨头Ⅱ降限的控制限位开关SQ8的输出端连接；PLC的磨头Ⅲ升限的控制信号的输入端与磨头的磨头Ⅲ升限的控制限位开关SQ9的输出端连接；PLC的磨头Ⅲ降限的控制信号的输入端与磨头的磨头Ⅲ降限的控制限位开关SQ10的输出端连接；PLC的顺装限的控制信号的输入端与磨头的顺装限的控制限位开关SQ11的输出端连接；PLC的顺装限的控制信号的输入端与磨头的顺装限的控制限位开关SQ12的输出端连接；PLC的逆装限的控制信号的输入端与磨头的逆装限的控制限位开关SQ12的输出端连接。PLC输入5组包括端口X50～X57，PLC的装载下限的控制信号的输入端与磨头的装载下限的控制限位开关SQ13的输出端连接。第四组：PLC的装载上限的控制信号的输入端与磨头的装载上限的控制限位开关SQ14的输出端连接；PLC的Z轴左极限的控制信号的输入端与磨头的Z轴左极限的控制限位开关SQ15的输出端连接；PLC的加紧上限的控制信号的输入端与磨头的加紧上限的控制限位开关SQ16的输出端连接；PLC的加紧到位的控制信号的输入端与磨头的加紧到位的控制限位开关SQ17的输出端连接；PLC的光电开关Ⅰ的控制信号的输入端与磨头的光电开关Ⅰ的控制限位开关SQ518的输出端连接；PLC的光电开关Ⅱ的控制信号的输入端与磨头的光电开关Ⅱ的控制限位开关SQ19的输出端连接；PLC的X减速到开关的控制信号的输入端与磨头的X减速到开关的控制限位开关SQ20的输出端连接。

PLC输入6组包括端口X60～X67，PLC的Y减速到开关的控制信号的输入端与磨头的Y减速到开关的控制限位开关SQ21的输出端连接。第五组：PLC的粗磨右限的控制信号的输入端与磨头的粗磨右限的控制限位开关SQ22的输出端连接；PLC的粗磨左限的控制信号的输入端与磨头的粗磨左限的控制限位开关SQ23的输出端连接；PLC的X轴参考点的控制信号的输入端与磨头的X轴参考点的控制限位开关SQ24的输出端连接；PLC的Y轴参考点的控制信号的输入端与磨头的Y轴参考点的控制限位开关SQ25的输出端连接；PLC的Z轴参考点的控制信号的输入端与磨头的Z轴参考点的控制限位开关SQ26的输出端连接；PLC的液压空开包括相互并联的断路器QF1、断路器QF2和断路器QF3，PLC的液压空开的控制信号的输入端与磨头的液压空开的控制断路器QF1～QF3的输出端连接；PLC的磨头空开的控制信号的输入端与磨头的磨头空开的控制断路器QF4的输出端连接。PLC输入7组包括端口X70～X77，PLC的急停超程的控制信号的输入端与磨头的急停超程的控制信号开关KA2的输出端连接；PLC的伺服上电的控制信号的输入端与磨头的伺服上电的控制信号开关KA1的输出端连接；PLC的装载上/下的控制信号的输入端与磨头的装载上/下的控制按钮SB21的输出端连接,PLC的顺装的控制信号的输入端与磨头的顺装的控制按钮SB22的输出端连接；PLC的逆装的控制信号的输入端与磨头的逆装的控制按钮SB23的输出端连接,X75～X77为备用接口。

本实用新型采用PLC控制磨头等器件上下移动，本实用新型操作及维修要比原系统简单，系统可靠稳定。本实用新型实现了机器全自动运行，降低了工人的劳动强度，节省了劳动力，减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应；使磨床的操作控制系统简单化，人性化。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。