发明名称 微机控制磨削钢坯的方法和设备
摘要 本发明的微机控制磨削钢坯的方法与设备,属计算机技术和冶金设备技术领域,微机控制的磨削(扒皮)钢坯的方法是在磨削钢坯全过程中由多台微机统一集中管理控制、采用传感器、电子、光电子、电磁、液压等高新技术实现该设备协调一致的自动或手动、连接与不连续的钢坯的磨削操作及对故障的监测与监控,按该法制造的设备由微机系统、光电监测、电子控制、遥距传输、电磁控动、液压传动、磨头座架、方圆板坯台车、上下料台、抽尘系统组装而成,自动化程度高,是当今较先进的磨削钢坯设备。
申请公布号 CN1055884C 申请公布日期 2000.08.30
申请号 CN93120431.3 申请日期 1993.12.16
申请人 太原市恒山机械厂;太原钢铁公司 发明人 汤荣修;袁文斌;俞锡荣;张祖传
分类号 B24B27/033;B24B51/00 主分类号 B24B27/033
代理机构 太原专利事务所 代理人 傅权;聂濮阳
主权项 1.一种微机控制磨削钢坯的方法,是在磨削钢坯全过程中采用多种新技术并由微机控制磨削钢坯设备操作的钢坯磨削加工方法,特征在于:所述的微机控制磨削钢坯设备操作的钢坯磨削加工方法是在磨削加工全过程中由微机系统集中统一管理控制,依靠多种传感器采集测控信息、采用电子、光电子、电磁、液压的监测、监控、控动、传动的系统和机构,在钢坯磨削加工全过程包括:钢坯磨削加工时坯料的装上与卸下和在磨削设备上翻、转、移动、夹紧、松开及磨削加工的全过程中,实现磨削工具、钢坯与其台车及其它辅助机械部分在磨削全过程中协调一致的自动或手动的连续与不连续的钢坯磨削及运行状况的即时转换,以及对磨削过程出现故障的自动监测与监控:a.所述的微机控制系统是由多台微机组合成的主从或复合式微机控制系统,系统的硬件包括:信息处理部分:包括cpu部分,信息存储部分,人机对话部分,信息传输部分,接口部分,联机和多机的联控部分及相应的各种硬件设备、各功能电路、传感器、存储器、功能部件;微机系统的软件包为积木式结构,使用汇编语言编程,软件程序分主程序模块和各子程序模块,它们分别以模块式宏汇编子程序存储在微机控制系统内部设置和外部扩展的不同功能不同容量的存储器中,形成了固化的系统软件包,主程序按照需要和请求以优先级调用和中断各子程序;微机控制系统,通过该系统的硬件设备(包括微机控制系统的外围辅助硬件设备)和按磨削钢坯全过程设计程序的软件系统(包括内设和外扩的软件系统)实时实现对钢坯磨削全过程中的电子、光电子、传感器监测和监控,电磁控制,液压传动,机械运动,钢坯磨削,磨削质量的跟踪检测与修磨,坯料装、卸、翻、转、移动、夹紧、松开,故障的预先监测与自动监控的统一管理、协调控制和运行操作;b.所述的微机控制磨削过程采用的电子、光电子监测和监控的方法包括:光电编码计数、多种光电传感器测控、磨削跟踪检测、微机存储监控,该方法形成的电子监测监控部分,在微机系统控制之下有:人机对话部分:操纵控制键盘、监测与显示仪表、显示屏幕和打印机;遥距传输部分:包括遥距信息的采集、传感、摄录、显示、跟踪检测与扫描、监测、传输、监控、控动的各功能元件、器件、组件、部件、传输缆线和各功能电子电路;电磁控制部分:包括该设备的机械部分、运动部分、动力部分、液压部分的电磁控制阀门、开关及其组件、电磁控制部件、电磁控制电路和电磁传感器;强电控制部分:电器控制柜与其电源、变压器、仪表、开关与电闸、电磁阀门、继电器及控制缆线;由此形成的微机--光电子遥距监测监控砂轮磨头与座架和钢坯与其台车的综合协调运行机制,实现自动化或手动化磨削与修磨钢坯的操作;c.所述的微机控制磨削过程使用的传感器有:厚度传感器、位移传感器、光电传感器、压力传感器、速度传感器、功率传感器、液流传感器,所述采用的多种传感器,它们设置在钢坯磨削设备的电子、机械、动力、传动、液压、磨头座架、台车、料台各部分及故障的监测部位,用来采集各种信息,实时传输给微机控制系统、作信息处理和控制该设备的运行操作、工况转化和故障测控,使微机控制系统在磨削过程中对设备各部分的运行操作进行控制和出现故障进行监测与监控;d.所述微机控制磨削过程采用的电磁控制方法有:在微机的控制下对设备和液压系统的液压泵、液压马达、液压缸、液压阀门,动力系统的电机和马达启停的开关与阀门,各机械部分的运行、转换和制动,以及光、电、磁各部分的功能部件运行操作的电磁控制与动作;该方法形成的电磁控制部分包括该设备之机械部分、运动部分、动力部分、液压部分的电磁控制阀门、开关及其组件、电磁控制部件、电磁控制电路和电磁传感器;e.所述的微机控制磨削过程的液压传动方法有:在微机控制下,对磨削机械,工作台车机械,钢坯的装、卸、翻、转、移动、夹紧、松开的机械以及其它辅助机械的液压控制和传动;所述采用的液压传动部分:包括采用液压作动力部分,采用了液压马达作台车运动系统的动力源、圆坯台车夹坯转轮的主动轮的动力源,采用液压泵和流量调节阀控制调节液压马达的流量、流速和压强,使台车运行速度、圆坯转轮速度在宽值域范围中可无级调变,液压马达还采用了双向液流换向阀,使台车可即时灵活地往复运动;液压作传动系统:包括有圆坯台车转坯、装坯、卸坯,方坯台车夹坯、翻坯、装坯、卸坯,板坯台车卡坯、翻坯、装坯、卸坯,上料台装坯、推坯和下料台卸坯、拨坯的多组、多路、多缸液压传动系统和多缸一路液压传动系统均可实现同步传动,台车夹紧不同尺寸圆坯、方坯和板坯的范围在宽值域内可无级调变;f.所述的微机控制磨削过程的运行操作机构:在微机统一管理监控下,集电子、光电子、传感器、遥距、电磁、液压技术于该设备,自动化或手动化地实现设备综合协调的运行操作和故障监测与监控;所述采用的磨头移动机构是:在磨头系统的前后移动和上下升降采用液压传动技术和液压机械;所述采用的砂轮恒力磨削机构是:采用砂轮磨头座架的独轴吊装,形成磨头座架自身的杠杆系统,加载于砂轮的磨削力采用液压传动系统,加载的磨削力在宽值域范围内可无级调变,而且在液压油缸活塞两边采用了双向溢流阀门,该系统形成双向自动溢流调节,确保施加的磨削力是且仅是液压传动的加载力并为一恒力,恒力磨削还有压力传感器的测控;采用的砂轮恒功磨削机构是:由恒力磨削机构与砂轮恒线速磨削机构共同构成,利用转速传感器监测砂轮转速,用位移传感器监测砂轮半径,用电流传感器监测砂轮电机功率,在微机遥距监控下使砂轮恒线速度运行,实现砂轮恒功磨削;所述采用的砂轮轴承付润滑冷却机构:采用液体油循环润滑兼作轴承冷却液,使用双油泵一送一抽强化循环,又有液流故障传感器自动监控;还有工作台车机械,钢坯的装、卸、翻、转移动、夹紧、松开的机械及其它辅助机械在液压传动和电磁控动下的运行操作机构;g.所述的在磨削过程中微机控制的故障监测与监控方法包括:利用多种传感器,在微机的控制下实现对磨削过程中的种种故障的预先监测、监控与防止;所述采用的磨头故障监测方法共有三种:位置法:利用光电传感器测控坯长,与微机配合监控,凡到磨坯两端部时磨头抬高锁定位置;负载法:利用磨头电机测控实时负载电流与微机配合监控,凡遇负载异常时,磨头抬高锁定位置;压力法:利用压力传感器测控磨头与磨坯间压力和微机配合监控,凡出现砂轮磨削压力偏离恒力值时,磨头抬高锁定位置;h.所述的圆弧面磨削方法:采用了光电、速度、压力、电流多种传感器监测、跟踪检测、摄录、扫描和显示,微机统一管理遥距监控,精确控制台车速度,磨头下降速度和磨削恒力或恒功下实现钢坯边、棱、角部圆弧面磨削和局部修磨操作。
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