專利名稱：一種連續磨機的自動控制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及裝飾石材加工控制領域，具體涉及一種連續磨機的自動控制系統。
背景技術：
隨著建筑業的發展，對裝飾石板材的需求日益增大，一種石板材面連續磨光機械應運而生，大幅提高了裝飾石材的打磨加工效率，機械化加工將快速取代傳統的手工加工。在上述裝飾石材加工機械中，其控制裝置占據著舉足輕重的地位，但是市場上現有的控制裝置大多結構簡單，功能和可操作性弱，自動化程度還有待提高。鑒于此，本案發明人對上述問題進行深入研究，遂有本案產生。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種操作簡單，便于提高加工精度，自動化程度高，方便實用的連續磨機的自動控制系統。為了達到上述目的，本實用新型采用這樣的技術方案:—種連續磨機的自動控制系統，包括人機界面單元、可編程控制器單元、驅動磨頭旋轉的磨頭驅動單元、驅 動磨頭沿橫梁左右移動的X軸驅動單元、驅動磨頭上下移動的Z軸驅動單元和控制傳送帶帶動被加工石材沿Y軸移動的傳送帶控制單元；所述人機界面單元與所述可編程控制器單元之間通過通信接口雙向電連接，所述磨頭驅動單元、X軸驅動單元、Z軸驅動單元和傳送帶控制單元與所述可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。上述人機界面單元與上述可編程控制器單元之間通過Modbus通信接口連接。上述人機界面單元為觸摸式人機界面。上述磨頭驅動單元包括啟動器和與此啟動器受控電連接的交流電機，所述啟動器與上述可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。上述X軸驅動單元包括控制電機；所述控制電機與上述可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。還包括檢測磨頭對被加工石材壓力的壓力檢測單元，所述壓力檢測單元與所述可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。上述Z軸驅動單元采用液壓驅動裝置，并與上述壓力檢測單元組成壓力閉環控制系統；所述液壓驅動裝置與上述可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。上述傳送帶控制單元為包括變頻器和與此變頻器受控電連接的交流電機的交流調速控制系統，所述變頻器與上述可編程控制器單元通過數據、控制總線電連接。包括多組由上述磨頭驅動單元、X軸驅動單元和Z軸驅動單元組成的磨組控制單元，所述磨組控制單元沿傳送帶長度方向布置。還包括輔助和協調上述可編程控制器單元控制的輔助控制單元，所述輔助控制單元通過數據、控制總線與所述可編程控制器單元電連接在一起。采用上述技術方案后，本實用新型的連續磨機的自動控制系統，其包括人機界面單元、可編程控制器單元、驅動磨頭旋轉的磨頭驅動單元、驅動磨頭沿橫梁左右移動的X軸驅動單元、驅動磨頭上下移動的Z軸驅動單元和控制傳送帶帶動被加工石材沿Y軸移動的傳送帶控制單元；人機界面單元與可編程控制器單元之間通過通信接口雙向電連接，磨頭驅動單元、X軸驅動單元、Z軸驅動單元和傳送帶控制單元與可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。與現有技術相比，人們可通過本實用新型的人機界面單元配合可編程控制器單元進行簡單的工藝參數設定，進而對其它各單元進行相應的自動化控制，即可使本實用新型的連續磨機的自動控制系統自動完成對被加工石材的打磨拋光加工，操作簡單，便于提高加工精度，自動化程度高，方便實用。

圖1為本實用新型的結構示意圖。圖中:1-人機界面單元2-可編程控制器單元3-磨頭驅動單元31-啟動器32-交流電機4-X軸驅動單元41-控制電機5-Z軸驅動單元51-液壓驅動裝置6-傳送帶控制單元 61-變頻器
62-交流電機7-壓力檢測單元8-輔助控制單元9-數據、控制總線具體實施方式
為了進一步解釋本實用新型的技術方案，下面通過具體實施例進行詳細闡述。本實用新型的一種連續磨機的自動控制系統，如圖1所示，包括人機界面單元1、可編程控制器單元2、磨頭驅動單元3、X軸驅動單元4、Z軸驅動單元5和傳送帶控制單元6。磨頭驅動單元3驅動磨頭旋轉，X軸驅動單元4驅動磨頭沿橫梁左右移動，Z軸驅動單元5驅動磨頭上下移動,傳送帶控制單元6控制傳送帶帶動被加工石材沿Y軸移動，人機界面單元I與可編程控制器單元2之間通過通信接口雙向電連接，磨頭驅動單元3、X軸驅動單元4、Z軸驅動單元5和傳送帶控制單元6與可編程控制器單元2之間通過數據、控制總線9連接，具體是，人機界面單元I具有手動和自動模式切換功能，手動模式主要用于整機調試，自動模式實現人們可通過人機界面設置工藝參數進行自動加工；可編程控制器單元2作為整機的控制中心，其采用可編程控制器(PLC)，通過軟件設計實現系統的輸入/輸出信號的分析、運算、處理、存儲和顯示等，人們可根據加工要求通過人機界面單元I結合可編程控制器單元2進行編程，設定相關的工藝參數進行自動加工，來實現手動模式；人們也可直接調用儲存或預設的加工參數程序，或者通過模板檢測的方式來實現自動模式，無需數控編程等專業知識即可實現自動加工等操作；人們可通過人機界面單元I設定整個連續磨機的所有參數，并同時將各參數、狀態和報警信息等予以顯示，可對連續磨機進行全面監控；可編程控制器單元2還可通過植入智能算法實現對磨頭擺幅、擺速、對工件的壓力及輸送帶移動速度的協同控制，達到最佳的控制效果。優選地，人機界面單元I與可編程控制器單元2之間通過Modbus通信接口連接。優選地，人機界面單元I為觸摸式人機界面(HMI)，操作便捷。優選地，磨頭驅動單元3包括啟動器31和與此啟動器31受控電連接的交流電機32 ;啟動器31與可編程控制器單元2之間通過數據、控制總線9電連接；可編程控制器單元2對啟動器31發出控制指令，進而由啟動器31啟動交流電機32對磨頭進行高速旋轉驅動。優選地，X軸驅動單元4包括控制電機41 ;控制電機41與可編程控制器單元2之間通過數據、控制總線9電連接；由可編程控制器單元2對控制電機41發出控制指令，進而對磨頭進行相應的左右方向的驅動。優選地，還包括檢測磨頭對被加工石材壓力的壓力檢測單元7，壓力檢測單元7與可編程控制器單元2之間通過數據、控制總線9電連接；壓力檢測單元7將其檢測到的壓力數據信號通過數據、控制總線9經由可編程控制器單元2的信號輸入端傳輸給可編程控制器單元2，經可編程控制器單元2分析處理后，由可編程控制器單元2對磨頭相應驅動單元發出控制指令，進而對磨頭進行自動調整以達到適宜的打磨要求。優選地，Z軸驅動單元5采用液壓驅動裝置51 ;并與壓力檢測單元7組成壓力閉環控制系統；液壓驅動裝置51與可編程控制器單元2之間通過數據、控制總線電連接；壓力檢測單元7將其檢測到的壓力數據信號通過數據、控制總線9經由可編程控制器單元2的信號輸入端傳輸給可編程控制器單元2，經可編程控制器單元2分析處理后，由可編程控制器單元2對液壓驅動裝置51發出控制指令，進而由液壓驅動裝置51對磨頭進行上下方向的驅動，以達到壓力的自動調節。優選地，傳送帶控制單元6為包括變頻器61和與此變頻器61受控電連接的交流電機62的交流調速控制系統，變頻器61與可編程控制器單元2通過數據、控制總線9電連接；變頻器211可根據可編程控制器單元2發出的控制指令對交流電機62進行轉速調節，進而調節傳送帶傳送被加工石材的速度，以滿足相應的打磨拋光加工要求；交流電機62具體可采用無極調速電機，實現傳送帶速度的連續調節。優選地，包括多組由磨頭驅動單元3、X軸驅動單元4和Z軸驅動單元5組成的磨組控制單元，所述磨組控制單元沿傳送帶長度方向布置，此結構可實現被加工石材的流水線式連續打磨拋光加工，效率高。優選地，還包括輔助和協調可編程控制器單元2控制的輔助控制單元8，輔助控制單元8通過數據、控制總線9與可編程控制器單元2電連接在一起，具體結構可為，輔助控制單元8包括主令開關、行程開關、限位開關、二次儀表及冷卻水泵等控制電路，可實現對整機的輔助控制。本實用新型的連續磨機的自動控制系統，其控制的連續磨機的大致結構為，在一個平整的輸送帶上方設置 有多組磨頭，輸送帶緩緩移動，磨頭高速旋轉，這樣放置在輸送帶上的被加工石材都得經過每一組磨頭的打磨，可實現打磨拋光連續生產加工。[0042]每一組設置的磨頭數與輸送帶的寬度相匹配，一般為1、2、3或4個；組數與輸送帶的長度相匹配，一般為8、10、12、14、16或18 ;加工時每一組磨頭均可實現磨頭沿橫梁的左右(X軸方向)移動(或擺動)的自動控制、磨頭對工件的壓力及上下方向(Z軸方向)的自動控制和輸送帶移動速度即Y軸方向的自動控制，每一組磨頭在橫梁上做左、右移動(或擺動)，以增加單位時間內對石板材橫向打磨的面積，其左右移動(或擺動)速度、磨頭對工件的壓力和輸送帶移動速度等都可通過可編程控制器單元進行調節，以達到相應的打磨拋光要求。本實用新型的連續磨機的自動控制系統，為便于描述，以連續磨機為基準定義了沿著橫梁的長度方向為左右方向的X軸、前后方向(輸送帶長度方向)的Y軸和上下方向的Z軸，在實際使用過程中，X軸驅動單元、Y軸驅動單元和Z軸驅動單元所驅動的磨頭的具體移動方向可根據要求進行調整和設計；其中的各單元均為具有相應功能的實體結構；磨組控制單元中的磨頭數可根據實際要求進行調整，磨組控制單元的組數可根據實際要求進行調整。本實用新型的產品形式并非限于本案圖示和實施例，任何人對其進行類似思路的適當變 化或修飾，皆應視為不脫離本實用新型的專利范疇。
權利要求1.一種連續磨機的自動控制系統，其特征在于:包括人機界面單元、可編程控制器單元、驅動磨頭旋轉的磨頭驅動單元、驅動磨頭沿橫梁左右移動的X軸驅動單元、驅動磨頭上下移動的Z軸驅動單元和控制傳送帶帶動被加工石材沿Y軸移動的傳送帶控制單元；所述人機界面單元與所述可編程控制器單元之間通過通信接口雙向電連接，所述磨頭驅動單元、X軸驅動單元、Z軸驅動單元和傳送帶控制單元與所述可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。
2.根據權利要求1所述的一種連續磨機的自動控制系統，其特征在于:上述人機界面單元與上述可編程控制器單元之間通過Modbus通信接口連接。
3.根據權利要求1所述的一種連續磨機的自動控制系統，其特征在于:上述人機界面單元為觸摸式人機界面。
4.根據權利要求1所述的一種連續磨機的自動控制系統，其特征在于:上述磨頭驅動單元包括啟動器和與此啟動器受控電連接的交流電機，所述啟動器與上述可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。
5.根據權利要求1所述的一種連續磨機的自動控制系統，其特征在于:上述X軸驅動單元包括控制電機；所述控制電機與上述可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。
6.根據權利要求1所述的一種連續磨機的自動控制系統，其特征在于:還包括檢測磨頭對被加工石材壓力的壓力檢測單元，所述壓力檢測單元與所述可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。
7.根據權利要求6所述的一種連續磨機的自動控制系統，其特征在于:上述Z軸驅動單元采用液壓驅動裝置，并與上述壓力檢測單元組成壓力閉環控制系統；所述液壓驅動裝置與上述可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。
8.根據權利要求 1所述的一種連續磨機的自動控制系統，其特征在于:上述傳送帶控制單元為包括變頻器和與此變頻器受控電連接的交流電機的交流調速控制系統，所述變頻器與上述可編程控制器單元通過數據、控制總線電連接。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的一種連續磨機的自動控制系統，其特征在于:包括多組由上述磨頭驅動單元、X軸驅動單元和Z軸驅動單元組成的磨組控制單元，所述磨組控制單元沿傳送帶長度方向布置。
10.根據權利要求1-8中任一項的一種連續磨機的自動控制系統，其特征在于:還包括輔助和協調上述可編程控制器單元控制的輔助控制單元，所述輔助控制單元通過數據、控制總線與所述可編程控制器單元電連接在一起。
專利摘要本實用新型提出一種連續磨機的自動控制系統，包括人機界面單元、可編程控制器單元、驅動磨頭旋轉的磨頭驅動單元、驅動磨頭沿橫梁左右移動的X軸驅動單元、驅動磨頭上下移動的Z軸驅動單元和控制傳送帶帶動被加工石材沿Y軸移動的傳送帶控制單元；人機界面單元與可編程控制器單元之間通過通信接口雙向電連接，磨頭驅動單元、X軸驅動單元、Z軸驅動單元和傳送帶控制單元與可編程控制器單元之間通過數據、控制總線電連接。采用上述技術方案后，與現有技術相比，人們可通過本實用新型的人機界面單元配合可編程控制器單元進行簡單的工藝參數設定即可自動完成對被加工石材的磨光加工，操作簡單，便于提高加工精度，自動化程度高，方便實用。
文檔編號B24B51/00GK203125322SQ20132005134
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者方千山 申請人:華僑大學