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一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置
一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置
【授權公告號： CN219787709U；申請權利人：北京石晶光電科技股份有限公司;發(fā)明設計人：許建峰;】
摘要：
一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，數控裝置包括固定設置在磨床機體上的電控主體機箱，電控主體機箱通過(guò)連接管連接人機交互機箱，人機交互機箱上設置觸摸屏、按鈕，觸摸屏、按鈕與PLC通信連接；驅動(dòng)裝置包括從動(dòng)同步帶輪、步進(jìn)電機，步進(jìn)電機的輸出軸上固定設置主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪通過(guò)同步帶同步連接，步進(jìn)電機通過(guò)動(dòng)力電纜與步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器連接；限位裝置包括前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)、前限位擋塊、后限位擋塊。利用本實(shí)用新型可以將普通臥式平面磨床改造成數控化操作裝置，勞動(dòng)強度大幅降低，尺寸磨削精度能夠達到±0.01mm，安全性得到了徹底解決，提高了效率。
主權項：
1.一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：包括數控裝置、驅動(dòng)裝置、限位裝置，所述數控裝置包括固定設置在磨床機體上的電控主體機箱，其內部設置PLC、步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、電源，電控主體機箱通過(guò)連接管連接人機交互機箱，人機交互機箱上設置觸摸屏、按鈕，觸摸屏、按鈕與PLC通信連接，PLC與步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、磨床自身液壓系統中控制磨頭縱向往復運動(dòng)的液壓導向閥門(mén)通信連接；驅動(dòng)裝置包括設置在磨床手輪軸的從動(dòng)同步帶輪，磨床的手柄箱體上固定設置步進(jìn)電機，步進(jìn)電機的輸出軸上固定設置主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪通過(guò)同步帶同步連接，步進(jìn)電機通過(guò)動(dòng)力電纜與電控主體機箱內的步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器連接；限位裝置包括前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)，磨頭上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向上分布前限位擋塊、后限位擋塊，前限位行程開(kāi)關(guān)位于前限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，后限位行程開(kāi)關(guān)位于后限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)通過(guò)其對應的信號電纜與PLC通信連接。
要求：
1.一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：包括數控裝置、驅動(dòng)裝置、限位裝置，所述數控裝置包括固定設置在磨床機體上的電控主體機箱，其內部設置PLC、步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、電源，電控主體機箱通過(guò)連接管連接人機交互機箱，人機交互機箱上設置觸摸屏、按鈕，觸摸屏、按鈕與PLC通信連接，PLC與步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、磨床自身液壓系統中控制磨頭縱向往復運動(dòng)的液壓導向閥門(mén)通信連接；
驅動(dòng)裝置包括設置在磨床手輪軸的從動(dòng)同步帶輪，磨床的手柄箱體上固定設置步進(jìn)電機，步進(jìn)電機的輸出軸上固定設置主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪通過(guò)同步帶同步連接，步進(jìn)電機通過(guò)動(dòng)力電纜與電控主體機箱內的步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器連接；
限位裝置包括前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)，磨頭上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向上分布前限位擋塊、后限位擋塊，前限位行程開(kāi)關(guān)位于前限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，后限位行程開(kāi)關(guān)位于后限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)通過(guò)其對應的信號電纜與PLC通信連接。
2.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述按鈕包括急停按鈕、自動(dòng)進(jìn)刀暫停按鈕、回磨削起始位按鈕、手動(dòng)連續下降按鈕、手動(dòng)連續上升按鈕、手動(dòng)單步退刀按鈕、手動(dòng)單步進(jìn)刀按鈕、下刀量加一按鈕、下刀量減一按鈕。
3.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述從動(dòng)同步帶輪、主動(dòng)同步帶輪外壁均勻分布齒槽，主動(dòng)同步帶輪與從動(dòng)同步帶輪位于同一平面，同步帶內壁設置與從動(dòng)同步帶輪、主動(dòng)同步帶輪外壁齒槽嚙合的齒。
4.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述手柄箱體上設置罩蓋在同步帶、主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪上的防護罩。
5.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)分布設置在行程開(kāi)關(guān)固定架上，分布方向在水平面上與磨頭縱向往復運動(dòng)方向垂直，行程開(kāi)關(guān)固定架固定設置在隨磨頭垂直進(jìn)給的磨床機體上。
6.根據權利要求5所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述行程開(kāi)關(guān)固定架位于前限位擋塊、后限位擋塊之間。
7.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述磨頭上設置擋塊固定架，擋塊固定架上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向分布前限位擋塊、后限位擋塊。
8.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述磨床的電磁吸盤(pán)上設置用于圍擋限位水晶棒材的橫向擋塊、縱向擋塊，縱向擋塊的長(cháng)度等于或小于水晶棒材的長(cháng)度，橫向擋塊、縱向擋塊的高度均小于水晶棒材的高度，并且均采用磁性物質(zhì)。
一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于水晶加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于水晶棒材外形尺寸精確磨削加工的普通臥式平面磨床的數控操作裝置。
背景技術(shù)
在水晶產(chǎn)品加工中，需要用到普通臥式平面磨床對水晶棒材的外形尺寸進(jìn)行精確磨削加工，磨削加工公差精度通常要求在±0.03mm以?xún)?。以往采用的磨削加工方式是半機械化加工，將水晶棒材放置在磨床的工作臺28上，工作臺28上設置電磁吸盤(pán)30，用于固定待磨削工件；工作臺28利用磨床自身的液壓系統并在液壓導向閥門(mén)的控制下做橫向往復運動(dòng)，以實(shí)現橫向磨削；砂輪22設置在磨頭23上，由電動(dòng)機驅動(dòng)旋轉，對水晶棒材進(jìn)行磨削；磨頭23同樣利用磨床自身的液壓系統并在對應液壓導向閥門(mén)的控制下做縱向往復運動(dòng)，以實(shí)現縱向磨削；磨頭23滑動(dòng)設置在拖板29上，磨頭23通過(guò)拖板29與立柱24上的垂直導軌機構連接，以調整磨頭23的高低位置及完成垂直進(jìn)給，該垂直進(jìn)給通過(guò)磨床上的手柄箱體26上的轉動(dòng)手輪完成，手柄箱體內設置齒輪組及傳動(dòng)軸，將手輪的轉動(dòng)精確調整為拖板及磨頭的垂直進(jìn)給。在對水晶棒材磨削加工時(shí)，砂輪轉動(dòng)，砂輪在水晶棒材外側垂直進(jìn)給下刀，工作臺做橫向往復運動(dòng)，磨頭做縱向往復運動(dòng)，砂輪靠近并對水晶棒材進(jìn)行磨削加工。同一批水晶棒材需要進(jìn)行多次磨削，每一次磨削對應一定數值的垂直進(jìn)給量，多次垂直進(jìn)給磨削后實(shí)現最終的磨削量。砂輪每一次垂直進(jìn)給，操作員就需要搖動(dòng)手輪一次，因為每一次垂直進(jìn)給量都有限制，垂直進(jìn)給量不能超出限制范圍，因此，需要記住每一次的垂直進(jìn)給量，避免垂直進(jìn)給量超出限制范圍。并且在每一次進(jìn)給的磨削中，砂輪只能從水晶棒材的外側逐漸靠近水晶棒材來(lái)進(jìn)行磨削，而不能直接抵在水晶棒材上，避免發(fā)生危險。在操作過(guò)程中，由于人為因素(例如記錯垂直進(jìn)給量)容易造成垂直進(jìn)給量不準確，導致廢品率高，同時(shí)還存在危險性：如果疏忽將垂直進(jìn)給量調整過(guò)大，輕則工料報廢，重則砂輪破碎飛濺，造成人員傷害。并且采用人工操作磨削水晶，勞動(dòng)強度大，人工勞動(dòng)效率非常低。
實(shí)用新型內容
為解決上述垂直進(jìn)給需要手動(dòng)操作手輪造成廢品率高、存在危險、勞動(dòng)強度大、勞動(dòng)效率低的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置。
本實(shí)用新型的目的是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現。依據本實(shí)用新型提出的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，包括數控裝置、驅動(dòng)裝置、限位裝置，所述數控裝置包括固定設置在磨床機體上的電控主體機箱，其內部設置PLC、步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、電源，電控主體機箱通過(guò)連接管連接人機交互機箱，人機交互機箱上設置觸摸屏、按鈕，觸摸屏、按鈕與PLC通信連接，PLC與步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、磨床自身液壓系統中控制磨頭縱向往復運動(dòng)的液壓導向閥門(mén)通信連接；
驅動(dòng)裝置包括設置在磨床手輪軸的從動(dòng)同步帶輪，磨床的手柄箱體上固定設置步進(jìn)電機，步進(jìn)電機的輸出軸上固定設置主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪通過(guò)同步帶同步連接，步進(jìn)電機通過(guò)動(dòng)力電纜與電控主體機箱內的步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器連接；
限位裝置包括前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)，磨頭上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向上分布前限位擋塊、后限位擋塊，前限位行程開(kāi)關(guān)位于前限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，后限位行程開(kāi)關(guān)位于后限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)通過(guò)其對應的信號電纜與PLC通信連接。
進(jìn)一步的，所述按鈕包括急停按鈕、自動(dòng)進(jìn)刀暫停按鈕、回磨削起始位按鈕、手動(dòng)連續下降按鈕、手動(dòng)連續上升按鈕、手動(dòng)單步退刀按鈕、手動(dòng)單步進(jìn)刀按鈕、下刀量加一按鈕、下刀量減一按鈕。
進(jìn)一步的，所述從動(dòng)同步帶輪、主動(dòng)同步帶輪外壁均勻分布齒槽，主動(dòng)同步帶輪與從動(dòng)同步帶輪位于同一平面，同步帶內壁設置與從動(dòng)同步帶輪、主動(dòng)同步帶輪外壁齒槽嚙合的齒。
進(jìn)一步的，所述手柄箱體上設置罩蓋在同步帶、主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪上的防護罩。
進(jìn)一步的，所述前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)分布設置在行程開(kāi)關(guān)固定架上，分布方向在水平面上與磨頭縱向往復運動(dòng)方向垂直，行程開(kāi)關(guān)固定架固定設置在隨磨頭垂直進(jìn)給的磨床機體上。
進(jìn)一步的，所述行程開(kāi)關(guān)固定架位于前限位擋塊、后限位擋塊之間。
進(jìn)一步的，所述磨頭上設置擋塊固定架，擋塊固定架上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向分布前限位擋塊、后限位擋塊。
進(jìn)一步的，所述磨床的電磁吸盤(pán)上設置用于圍擋限位水晶棒材的橫向擋塊、縱向擋塊，縱向擋塊的長(cháng)度等于或小于水晶棒材的長(cháng)度，橫向擋塊、縱向擋塊的高度均小于水晶棒材的高度，并且均采用磁性物質(zhì)。
與現有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益之處在于：利用本實(shí)用新型可以將普通臥式平面磨床改造成可以進(jìn)行數控操作的磨床裝置，操作員可通過(guò)觸摸屏或按鈕設定各種加工參數，PLC5控制步進(jìn)電機旋轉，步進(jìn)電機9帶動(dòng)手輪軸27轉動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)磨頭23升降，實(shí)現垂直進(jìn)給；設置多個(gè)垂直進(jìn)給參數，不需要人來(lái)記憶參數，可以實(shí)現多次垂直進(jìn)給，達到最終的磨削量，可以避免出現錯誤，減少廢品率；不需要再手動(dòng)調整手輪，勞動(dòng)強度大幅降低，同時(shí)提高加工效率；由于步進(jìn)電機運行的精確性，尺寸磨削值都控制在公差范圍內，因此避免了操作員的操作失誤造成的不合格品，尺寸磨削精度能夠達到±0.01mm，這是人工操作無(wú)法達到的精度，產(chǎn)品合格率大幅提升；同時(shí)，由步進(jìn)電機實(shí)現垂直進(jìn)給，避免因工作失誤造成進(jìn)給量過(guò)大而發(fā)生危險，安全性得到了保證；本實(shí)用新型設置兩個(gè)限位行程開(kāi)關(guān)，當磨頭運行至縱向的端部，對應的限位行程開(kāi)關(guān)接觸到擋塊，發(fā)送信號給PLC5，PLC5控制步進(jìn)電機9使磨頭進(jìn)給，使磨頭在此處實(shí)現垂直進(jìn)給，避免在水晶棒材上方垂直進(jìn)給時(shí)發(fā)生危險，進(jìn)一步保證安全，同時(shí)PLC5給控制磨頭縱向運動(dòng)的液壓導向電磁閥門(mén)發(fā)送信號，使磨頭反向運行，進(jìn)行下一次進(jìn)給磨削；操作員操作本裝置更便捷易用，一個(gè)操作員可同時(shí)看守兩臺設備，提高了生產(chǎn)效率；本實(shí)用新型可以實(shí)現老式手動(dòng)臥式平面磨床的自動(dòng)化改進(jìn)，提高了水晶棒材平面磨削加工效率、合格率、安全性，降低了勞動(dòng)成本。
上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細說(shuō)明如下。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的總體示意圖；
圖2為圖1中限位裝置的示意圖；
圖3a為圖1中數控裝置的正面示意圖；
具體實(shí)施方式
下面將結合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng )造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護的范圍。
本實(shí)用新型一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置的實(shí)施例，如圖1至圖5所示，用于對現有普通臥式平面磨床進(jìn)行改造，以實(shí)現對水晶棒材尺寸精確磨削。該裝置包括數控裝置、驅動(dòng)裝置、限位裝置。
數控裝置包括電控主體機箱1、人機交互機箱2、觸摸屏3、按鈕4、PLC5、步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6、電源7、連接管8。電控主體機箱1固定設置在磨床機體25上，其內部設置PLC5、步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6、電源7，PLC5與磨床液壓系統中控制磨頭縱向運動(dòng)的液壓導向電磁閥門(mén)連接，以實(shí)現與磨頭縱向往復運動(dòng)聯(lián)動(dòng)，PLC5與步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6通信連接，PLC5用于接收設置的信息以及限位裝置傳遞的信息并通過(guò)步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6控制驅動(dòng)裝置的運行，步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6用于控制驅動(dòng)裝置中的步進(jìn)電機9運行，電源7為數控裝置供電。人機交互機箱2通過(guò)剛性的連接管8與電控主體機箱1連接，且人機交互機箱2位于該磨床的前側，便于使用人員操作。人機交互機箱2上設置觸摸屏3、按鈕4，觸摸屏3、按鈕4與PLC5通信連接，通信連接的線(xiàn)纜位于連接管8中，實(shí)現對線(xiàn)纜的保護。
人機交互機箱2上設置觸摸屏3，用于設置垂直進(jìn)給量、進(jìn)給速度、磨削量到達值、當前坐標值等數據。在觸摸屏上設置垂直進(jìn)給量后，將數據傳遞至PLC5，PLC5通過(guò)步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6控制步進(jìn)電機9，使步進(jìn)電機轉動(dòng)一定角度，對應的，使磨頭下降對應的距離。通過(guò)設置下刀速度，可以控制步進(jìn)電機轉動(dòng)速度，進(jìn)而控制磨頭的下降速度。通過(guò)設置磨削值到達量，可以控制磨頭總的垂直進(jìn)給量，除以單次的垂直進(jìn)給量，為水晶棒材磨削的垂直進(jìn)給次數。設置當前坐標值后，可以通過(guò)PLC控制步進(jìn)電機運行，進(jìn)而改變磨頭與磨床上電磁吸盤(pán)之間的距離。
人機交互機箱2上設置的按鈕4包括急停按鈕、自動(dòng)進(jìn)刀暫停按鈕、回磨削起始位按鈕、手動(dòng)連續下降按鈕、手動(dòng)連續上升按鈕、手動(dòng)單步退刀按鈕、手動(dòng)單步進(jìn)刀按鈕、下刀量加一按鈕、下刀量減一按鈕。急停按鈕用于保證本裝置的安全；按下自動(dòng)進(jìn)刀暫停按鈕，可以使磨頭的垂直進(jìn)給停止，即，使步進(jìn)電機暫停轉動(dòng)；按下回磨削起始位按鈕，可以使磨頭上升至初始位置。按下手動(dòng)連續下降按鈕、手動(dòng)連續上升按鈕、手動(dòng)單步退刀按鈕、手動(dòng)單步進(jìn)刀按鈕、下刀量加一按鈕、下刀量減一按鈕，可以使步進(jìn)電機對應連續轉動(dòng)、連續反向轉動(dòng)、轉過(guò)一定角度、反向轉過(guò)一定角度、使觸摸屏中設置的垂直進(jìn)給量增加對應的單位值、使觸摸屏中設置的垂直進(jìn)給量減少對應的單位值，從而改變磨頭的位置。
驅動(dòng)裝置包括步進(jìn)電機9、主動(dòng)同步帶輪10、同步帶11、從動(dòng)同步帶輪12、電機固定架13、保護罩14。步進(jìn)電機9通過(guò)動(dòng)力電纜與電控主體機箱內的步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6連接。手柄箱體26上的手輪軸27去除原有的手輪，然后在手輪位置處固定設置從動(dòng)同步帶輪12，從動(dòng)同步帶輪12轉動(dòng)方向與原手輪轉動(dòng)方向相同，其外壁均勻分布齒槽。手柄箱體26上通過(guò)電機固定架13固定設置步進(jìn)電機9，主動(dòng)同步帶輪10固定設置在步進(jìn)電機9的輸出軸上，主動(dòng)同步帶輪10與從動(dòng)同步帶輪12位于同一平面，其外壁均勻分布與從動(dòng)同步帶輪12形狀相同的齒槽。同步帶11同時(shí)設置在主動(dòng)同步帶輪10和從動(dòng)同步帶輪12上，同步帶11內壁的齒與主動(dòng)同步帶輪10、從動(dòng)同步帶12上的齒槽形狀匹配，使同步帶11與主動(dòng)同步帶輪10、從動(dòng)同步帶輪12同時(shí)嚙合，使得主動(dòng)同步帶輪10、從動(dòng)同步帶輪12能夠精確同步轉動(dòng)。步進(jìn)電機9動(dòng)力通過(guò)主動(dòng)同步帶輪10、同步帶11、從動(dòng)同步帶輪12作用到手輪軸27上，進(jìn)而同步到進(jìn)刀軸上，以控制磨頭的垂直進(jìn)給運動(dòng)。PLC接收來(lái)自觸摸屏或按鈕的信號，通過(guò)控制步進(jìn)電機9的轉動(dòng)角度，進(jìn)而控制手柄軸的轉動(dòng)角度，進(jìn)而控制磨頭的垂直進(jìn)給量。手柄箱體26上設置罩蓋在同步帶11、主動(dòng)同步帶輪10、從動(dòng)同步帶輪12上的防護罩14，用以防止雜物進(jìn)入上述驅動(dòng)裝置中，避免影響進(jìn)給的精度。
限位裝置包括前限位行程開(kāi)關(guān)15、后限位行程開(kāi)關(guān)16、前限位擋塊17、后限位擋塊18、行程開(kāi)關(guān)固定架19、擋塊固定架20、信號電纜21。行程開(kāi)關(guān)固定架19固定設置在磨床機體25上，在本實(shí)施例中，行程開(kāi)關(guān)固定架19固定在拖板上，與拖板位置相對固定，可以隨磨頭垂直進(jìn)給而移動(dòng)。行程開(kāi)關(guān)固定架19上分布設置前限位行程開(kāi)關(guān)15、后限位行程開(kāi)關(guān)16，分布方向在水平面上與磨頭縱向往復運動(dòng)方向垂直。磨頭上設置擋塊固定架20，擋塊固定架20隨磨頭移動(dòng)，擋塊固定架20上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向分布前限位擋塊17、后限位擋塊18。前限位行程開(kāi)關(guān)15位于前限位擋塊17移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，后限位行程開(kāi)關(guān)16位于后限位擋塊18移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，行程開(kāi)關(guān)固定架19位于前限位擋塊17、后限位擋塊18之間。前限位行程開(kāi)關(guān)15、后限位行程開(kāi)關(guān)16通過(guò)其對應的信號電纜21與PLC5通信連接。
在對水晶棒材進(jìn)行磨削時(shí)，工作臺橫向往復移動(dòng)，砂輪旋轉，磨頭進(jìn)給至初始進(jìn)給位置，開(kāi)始縱向且向前端的移動(dòng)，對水晶棒材進(jìn)行一次磨削，當磨頭帶動(dòng)前限位擋塊17接觸前限位行程開(kāi)關(guān)15時(shí)，說(shuō)明此時(shí)磨頭已經(jīng)越過(guò)工作臺上的水晶棒材并完成對水晶棒材進(jìn)行一次磨削，同時(shí)磨頭已經(jīng)運行至縱向往復運動(dòng)的前端部，此時(shí)如果進(jìn)一步垂直進(jìn)給，不會(huì )與水晶棒材發(fā)生撞擊，可以避免發(fā)生危險，因此，前限位行程開(kāi)關(guān)15通過(guò)信號電纜21給PLC5發(fā)送信號，PLC5通過(guò)步進(jìn)電機9控制磨頭垂直進(jìn)給，同時(shí)給磨頭的縱向運動(dòng)的液壓導向電磁閥門(mén)發(fā)送信號，調轉磨頭運行方向，使磨頭向后端移動(dòng)，開(kāi)始下一次磨削。待后限位行程開(kāi)關(guān)16接觸到后限位擋塊18，磨頭運行至縱向移動(dòng)的后端部，此時(shí)進(jìn)給不會(huì )發(fā)生危險，后限位行程開(kāi)關(guān)16給PLC5發(fā)送信號，再一次控制步進(jìn)電機垂直進(jìn)給，并使磨頭調轉方向，可以再一次磨削，直到水晶棒材達到設置的最終的磨削量，停止垂直進(jìn)給。
由于行程開(kāi)關(guān)固定架19固定在磨床機體25上，前限位行程開(kāi)關(guān)15、后限位行程開(kāi)關(guān)16集中設置在同一行程開(kāi)關(guān)固定架19，引出的信號電纜21也可以集中設置，避免電纜雜亂。同時(shí)前限位行程開(kāi)關(guān)15、后限位行程開(kāi)關(guān)16位置固定，對應的前限位擋塊17、后限位擋塊18移動(dòng)，對限位行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行保護，避免拉扯信號電纜21，保證限位裝置的穩定使用。
磨床的工作臺28上設置電磁吸盤(pán)30，用以固定待磨削的工件。在本實(shí)施例中，設置橫向擋塊32、縱向擋塊33，橫向擋塊32長(cháng)度接近電磁吸盤(pán)30的寬度，縱向擋塊33的長(cháng)度等于或小于水晶棒材的長(cháng)度，橫向擋塊32、縱向擋塊33的高度均小于水晶棒材的高度，避免磨削時(shí)砂輪撞到橫向擋塊32、縱向擋塊33，并且均采用磁性物質(zhì)制成，便于固定在電磁吸盤(pán)30上。
在固定水晶棒材31時(shí)，先將水晶棒材31按照圖5所示排列放置在電磁吸盤(pán)30上，然后在排列的水晶棒材31兩端放置橫向擋塊32，最后在排列的水晶棒材31兩側放置縱向擋塊33，橫向擋塊32、縱向擋塊33抵在相鄰的水晶棒材上，其內側的水晶棒材31在橫向、縱向上的位置被限制，在磨頭對水晶棒材31磨削時(shí)，防止水晶棒材31移動(dòng)。不同規格的水晶棒材對應不同的擋塊，在磨削水晶棒材時(shí)，采用對應的擋塊。
利用本實(shí)用新型可以將普通臥式平面磨床改造成可以進(jìn)行數控操作的磨床裝置，操作員可通過(guò)觸摸屏或按鈕設定各種加工參數，PLC5控制步進(jìn)電機旋轉，步進(jìn)電機9帶動(dòng)手輪軸27轉動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)磨頭23升降，實(shí)現垂直進(jìn)給；設置多個(gè)垂直進(jìn)給參數，不需要人來(lái)記憶參數，可以實(shí)現多次垂直進(jìn)給，達到最終的磨削量，可以避免出現錯誤，減少廢品率；不需要再手動(dòng)調整手輪，勞動(dòng)強度大幅降低，同時(shí)提高加工效率；由于步進(jìn)電機運行的精確性，尺寸磨削值都控制在公差范圍內，因此避免了操作員的操作失誤造成的不合格品，尺寸磨削精度能夠達到±0.01mm，這是人工操作無(wú)法達到的精度，產(chǎn)品合格率大幅提升；同時(shí)，由步進(jìn)電機實(shí)現垂直進(jìn)給，避免因工作失誤造成進(jìn)給量過(guò)大而發(fā)生危險，安全性得到了保證；本實(shí)用新型設置兩個(gè)限位行程開(kāi)關(guān)，當磨頭運行至縱向的端部，對應的限位行程開(kāi)關(guān)接觸到擋塊，發(fā)送信號給PLC5，PLC5控制步進(jìn)電機9使磨頭進(jìn)給，使磨頭在此處實(shí)現垂直進(jìn)給，避免在水晶棒材上方垂直進(jìn)給時(shí)發(fā)生危險，進(jìn)一步保證安全，同時(shí)PLC5給控制磨頭縱向運動(dòng)的液壓導向電磁閥門(mén)發(fā)送信號，使磨頭反向運行，進(jìn)行下一次進(jìn)給磨削；操作員操作本裝置更便捷易用，一個(gè)操作員可同時(shí)看守兩臺設備，提高了生產(chǎn)效率；本實(shí)用新型可以實(shí)現老式手動(dòng)臥式平面磨床的自動(dòng)化改進(jìn)，提高了水晶棒材平面磨削加工效率、合格率、安全性，降低了勞動(dòng)成本。
盡管已經(jīng)展示和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
【授權公告號： CN219787709U；申請權利人：北京石晶光電科技股份有限公司;發(fā)明設計人：許建峰;】
摘要：
一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，數控裝置包括固定設置在磨床機體上的電控主體機箱，電控主體機箱通過(guò)連接管連接人機交互機箱，人機交互機箱上設置觸摸屏、按鈕，觸摸屏、按鈕與PLC通信連接；驅動(dòng)裝置包括從動(dòng)同步帶輪、步進(jìn)電機，步進(jìn)電機的輸出軸上固定設置主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪通過(guò)同步帶同步連接，步進(jìn)電機通過(guò)動(dòng)力電纜與步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器連接；限位裝置包括前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)、前限位擋塊、后限位擋塊。利用本實(shí)用新型可以將普通臥式平面磨床改造成數控化操作裝置，勞動(dòng)強度大幅降低，尺寸磨削精度能夠達到±0.01mm，安全性得到了徹底解決，提高了效率。
主權項：
1.一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：包括數控裝置、驅動(dòng)裝置、限位裝置，所述數控裝置包括固定設置在磨床機體上的電控主體機箱，其內部設置PLC、步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、電源，電控主體機箱通過(guò)連接管連接人機交互機箱，人機交互機箱上設置觸摸屏、按鈕，觸摸屏、按鈕與PLC通信連接，PLC與步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、磨床自身液壓系統中控制磨頭縱向往復運動(dòng)的液壓導向閥門(mén)通信連接；驅動(dòng)裝置包括設置在磨床手輪軸的從動(dòng)同步帶輪，磨床的手柄箱體上固定設置步進(jìn)電機，步進(jìn)電機的輸出軸上固定設置主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪通過(guò)同步帶同步連接，步進(jìn)電機通過(guò)動(dòng)力電纜與電控主體機箱內的步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器連接；限位裝置包括前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)，磨頭上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向上分布前限位擋塊、后限位擋塊，前限位行程開(kāi)關(guān)位于前限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，后限位行程開(kāi)關(guān)位于后限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)通過(guò)其對應的信號電纜與PLC通信連接。
要求：
1.一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：包括數控裝置、驅動(dòng)裝置、限位裝置，所述數控裝置包括固定設置在磨床機體上的電控主體機箱，其內部設置PLC、步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、電源，電控主體機箱通過(guò)連接管連接人機交互機箱，人機交互機箱上設置觸摸屏、按鈕，觸摸屏、按鈕與PLC通信連接，PLC與步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、磨床自身液壓系統中控制磨頭縱向往復運動(dòng)的液壓導向閥門(mén)通信連接；
驅動(dòng)裝置包括設置在磨床手輪軸的從動(dòng)同步帶輪，磨床的手柄箱體上固定設置步進(jìn)電機，步進(jìn)電機的輸出軸上固定設置主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪通過(guò)同步帶同步連接，步進(jìn)電機通過(guò)動(dòng)力電纜與電控主體機箱內的步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器連接；
限位裝置包括前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)，磨頭上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向上分布前限位擋塊、后限位擋塊，前限位行程開(kāi)關(guān)位于前限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，后限位行程開(kāi)關(guān)位于后限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)通過(guò)其對應的信號電纜與PLC通信連接。
2.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述按鈕包括急停按鈕、自動(dòng)進(jìn)刀暫停按鈕、回磨削起始位按鈕、手動(dòng)連續下降按鈕、手動(dòng)連續上升按鈕、手動(dòng)單步退刀按鈕、手動(dòng)單步進(jìn)刀按鈕、下刀量加一按鈕、下刀量減一按鈕。
3.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述從動(dòng)同步帶輪、主動(dòng)同步帶輪外壁均勻分布齒槽，主動(dòng)同步帶輪與從動(dòng)同步帶輪位于同一平面，同步帶內壁設置與從動(dòng)同步帶輪、主動(dòng)同步帶輪外壁齒槽嚙合的齒。
4.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述手柄箱體上設置罩蓋在同步帶、主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪上的防護罩。
5.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)分布設置在行程開(kāi)關(guān)固定架上，分布方向在水平面上與磨頭縱向往復運動(dòng)方向垂直，行程開(kāi)關(guān)固定架固定設置在隨磨頭垂直進(jìn)給的磨床機體上。
6.根據權利要求5所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述行程開(kāi)關(guān)固定架位于前限位擋塊、后限位擋塊之間。
7.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述磨頭上設置擋塊固定架，擋塊固定架上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向分布前限位擋塊、后限位擋塊。
8.根據權利要求1所述的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，其特征在于：所述磨床的電磁吸盤(pán)上設置用于圍擋限位水晶棒材的橫向擋塊、縱向擋塊，縱向擋塊的長(cháng)度等于或小于水晶棒材的長(cháng)度，橫向擋塊、縱向擋塊的高度均小于水晶棒材的高度，并且均采用磁性物質(zhì)。
一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于水晶加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于水晶棒材外形尺寸精確磨削加工的普通臥式平面磨床的數控操作裝置。
背景技術(shù)
在水晶產(chǎn)品加工中，需要用到普通臥式平面磨床對水晶棒材的外形尺寸進(jìn)行精確磨削加工，磨削加工公差精度通常要求在±0.03mm以?xún)?。以往采用的磨削加工方式是半機械化加工，將水晶棒材放置在磨床的工作臺28上，工作臺28上設置電磁吸盤(pán)30，用于固定待磨削工件；工作臺28利用磨床自身的液壓系統并在液壓導向閥門(mén)的控制下做橫向往復運動(dòng)，以實(shí)現橫向磨削；砂輪22設置在磨頭23上，由電動(dòng)機驅動(dòng)旋轉，對水晶棒材進(jìn)行磨削；磨頭23同樣利用磨床自身的液壓系統并在對應液壓導向閥門(mén)的控制下做縱向往復運動(dòng)，以實(shí)現縱向磨削；磨頭23滑動(dòng)設置在拖板29上，磨頭23通過(guò)拖板29與立柱24上的垂直導軌機構連接，以調整磨頭23的高低位置及完成垂直進(jìn)給，該垂直進(jìn)給通過(guò)磨床上的手柄箱體26上的轉動(dòng)手輪完成，手柄箱體內設置齒輪組及傳動(dòng)軸，將手輪的轉動(dòng)精確調整為拖板及磨頭的垂直進(jìn)給。在對水晶棒材磨削加工時(shí)，砂輪轉動(dòng)，砂輪在水晶棒材外側垂直進(jìn)給下刀，工作臺做橫向往復運動(dòng)，磨頭做縱向往復運動(dòng)，砂輪靠近并對水晶棒材進(jìn)行磨削加工。同一批水晶棒材需要進(jìn)行多次磨削，每一次磨削對應一定數值的垂直進(jìn)給量，多次垂直進(jìn)給磨削后實(shí)現最終的磨削量。砂輪每一次垂直進(jìn)給，操作員就需要搖動(dòng)手輪一次，因為每一次垂直進(jìn)給量都有限制，垂直進(jìn)給量不能超出限制范圍，因此，需要記住每一次的垂直進(jìn)給量，避免垂直進(jìn)給量超出限制范圍。并且在每一次進(jìn)給的磨削中，砂輪只能從水晶棒材的外側逐漸靠近水晶棒材來(lái)進(jìn)行磨削，而不能直接抵在水晶棒材上，避免發(fā)生危險。在操作過(guò)程中，由于人為因素(例如記錯垂直進(jìn)給量)容易造成垂直進(jìn)給量不準確，導致廢品率高，同時(shí)還存在危險性：如果疏忽將垂直進(jìn)給量調整過(guò)大，輕則工料報廢，重則砂輪破碎飛濺，造成人員傷害。并且采用人工操作磨削水晶，勞動(dòng)強度大，人工勞動(dòng)效率非常低。
實(shí)用新型內容
為解決上述垂直進(jìn)給需要手動(dòng)操作手輪造成廢品率高、存在危險、勞動(dòng)強度大、勞動(dòng)效率低的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置。
本實(shí)用新型的目的是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現。依據本實(shí)用新型提出的一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置，包括數控裝置、驅動(dòng)裝置、限位裝置，所述數控裝置包括固定設置在磨床機體上的電控主體機箱，其內部設置PLC、步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、電源，電控主體機箱通過(guò)連接管連接人機交互機箱，人機交互機箱上設置觸摸屏、按鈕，觸摸屏、按鈕與PLC通信連接，PLC與步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器、磨床自身液壓系統中控制磨頭縱向往復運動(dòng)的液壓導向閥門(mén)通信連接；
驅動(dòng)裝置包括設置在磨床手輪軸的從動(dòng)同步帶輪，磨床的手柄箱體上固定設置步進(jìn)電機，步進(jìn)電機的輸出軸上固定設置主動(dòng)同步帶輪，主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪通過(guò)同步帶同步連接，步進(jìn)電機通過(guò)動(dòng)力電纜與電控主體機箱內的步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器連接；
限位裝置包括前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)，磨頭上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向上分布前限位擋塊、后限位擋塊，前限位行程開(kāi)關(guān)位于前限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，后限位行程開(kāi)關(guān)位于后限位擋塊移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)通過(guò)其對應的信號電纜與PLC通信連接。
進(jìn)一步的，所述按鈕包括急停按鈕、自動(dòng)進(jìn)刀暫停按鈕、回磨削起始位按鈕、手動(dòng)連續下降按鈕、手動(dòng)連續上升按鈕、手動(dòng)單步退刀按鈕、手動(dòng)單步進(jìn)刀按鈕、下刀量加一按鈕、下刀量減一按鈕。
進(jìn)一步的，所述從動(dòng)同步帶輪、主動(dòng)同步帶輪外壁均勻分布齒槽，主動(dòng)同步帶輪與從動(dòng)同步帶輪位于同一平面，同步帶內壁設置與從動(dòng)同步帶輪、主動(dòng)同步帶輪外壁齒槽嚙合的齒。
進(jìn)一步的，所述手柄箱體上設置罩蓋在同步帶、主動(dòng)同步帶輪、從動(dòng)同步帶輪上的防護罩。
進(jìn)一步的，所述前限位行程開(kāi)關(guān)、后限位行程開(kāi)關(guān)分布設置在行程開(kāi)關(guān)固定架上，分布方向在水平面上與磨頭縱向往復運動(dòng)方向垂直，行程開(kāi)關(guān)固定架固定設置在隨磨頭垂直進(jìn)給的磨床機體上。
進(jìn)一步的，所述行程開(kāi)關(guān)固定架位于前限位擋塊、后限位擋塊之間。
進(jìn)一步的，所述磨頭上設置擋塊固定架，擋塊固定架上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向分布前限位擋塊、后限位擋塊。
進(jìn)一步的，所述磨床的電磁吸盤(pán)上設置用于圍擋限位水晶棒材的橫向擋塊、縱向擋塊，縱向擋塊的長(cháng)度等于或小于水晶棒材的長(cháng)度，橫向擋塊、縱向擋塊的高度均小于水晶棒材的高度，并且均采用磁性物質(zhì)。
與現有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益之處在于：利用本實(shí)用新型可以將普通臥式平面磨床改造成可以進(jìn)行數控操作的磨床裝置，操作員可通過(guò)觸摸屏或按鈕設定各種加工參數，PLC5控制步進(jìn)電機旋轉，步進(jìn)電機9帶動(dòng)手輪軸27轉動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)磨頭23升降，實(shí)現垂直進(jìn)給；設置多個(gè)垂直進(jìn)給參數，不需要人來(lái)記憶參數，可以實(shí)現多次垂直進(jìn)給，達到最終的磨削量，可以避免出現錯誤，減少廢品率；不需要再手動(dòng)調整手輪，勞動(dòng)強度大幅降低，同時(shí)提高加工效率；由于步進(jìn)電機運行的精確性，尺寸磨削值都控制在公差范圍內，因此避免了操作員的操作失誤造成的不合格品，尺寸磨削精度能夠達到±0.01mm，這是人工操作無(wú)法達到的精度，產(chǎn)品合格率大幅提升；同時(shí)，由步進(jìn)電機實(shí)現垂直進(jìn)給，避免因工作失誤造成進(jìn)給量過(guò)大而發(fā)生危險，安全性得到了保證；本實(shí)用新型設置兩個(gè)限位行程開(kāi)關(guān)，當磨頭運行至縱向的端部，對應的限位行程開(kāi)關(guān)接觸到擋塊，發(fā)送信號給PLC5，PLC5控制步進(jìn)電機9使磨頭進(jìn)給，使磨頭在此處實(shí)現垂直進(jìn)給，避免在水晶棒材上方垂直進(jìn)給時(shí)發(fā)生危險，進(jìn)一步保證安全，同時(shí)PLC5給控制磨頭縱向運動(dòng)的液壓導向電磁閥門(mén)發(fā)送信號，使磨頭反向運行，進(jìn)行下一次進(jìn)給磨削；操作員操作本裝置更便捷易用，一個(gè)操作員可同時(shí)看守兩臺設備，提高了生產(chǎn)效率；本實(shí)用新型可以實(shí)現老式手動(dòng)臥式平面磨床的自動(dòng)化改進(jìn)，提高了水晶棒材平面磨削加工效率、合格率、安全性，降低了勞動(dòng)成本。
上述說(shuō)明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細說(shuō)明如下。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的總體示意圖；
圖2為圖1中限位裝置的示意圖；
圖3a為圖1中數控裝置的正面示意圖；
圖3b為圖1中數控裝置的背面示意圖；
圖4為圖1中驅動(dòng)裝置的示意圖；
具體實(shí)施方式
下面將結合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)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(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng )造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護的范圍。
本實(shí)用新型一種普通臥式平面磨床的數控操作裝置的實(shí)施例，如圖1至圖5所示，用于對現有普通臥式平面磨床進(jìn)行改造，以實(shí)現對水晶棒材尺寸精確磨削。該裝置包括數控裝置、驅動(dòng)裝置、限位裝置。
數控裝置包括電控主體機箱1、人機交互機箱2、觸摸屏3、按鈕4、PLC5、步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6、電源7、連接管8。電控主體機箱1固定設置在磨床機體25上，其內部設置PLC5、步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6、電源7，PLC5與磨床液壓系統中控制磨頭縱向運動(dòng)的液壓導向電磁閥門(mén)連接，以實(shí)現與磨頭縱向往復運動(dòng)聯(lián)動(dòng)，PLC5與步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6通信連接，PLC5用于接收設置的信息以及限位裝置傳遞的信息并通過(guò)步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6控制驅動(dòng)裝置的運行，步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6用于控制驅動(dòng)裝置中的步進(jìn)電機9運行，電源7為數控裝置供電。人機交互機箱2通過(guò)剛性的連接管8與電控主體機箱1連接，且人機交互機箱2位于該磨床的前側，便于使用人員操作。人機交互機箱2上設置觸摸屏3、按鈕4，觸摸屏3、按鈕4與PLC5通信連接，通信連接的線(xiàn)纜位于連接管8中，實(shí)現對線(xiàn)纜的保護。
人機交互機箱2上設置觸摸屏3，用于設置垂直進(jìn)給量、進(jìn)給速度、磨削量到達值、當前坐標值等數據。在觸摸屏上設置垂直進(jìn)給量后，將數據傳遞至PLC5，PLC5通過(guò)步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6控制步進(jìn)電機9，使步進(jìn)電機轉動(dòng)一定角度，對應的，使磨頭下降對應的距離。通過(guò)設置下刀速度，可以控制步進(jìn)電機轉動(dòng)速度，進(jìn)而控制磨頭的下降速度。通過(guò)設置磨削值到達量，可以控制磨頭總的垂直進(jìn)給量，除以單次的垂直進(jìn)給量，為水晶棒材磨削的垂直進(jìn)給次數。設置當前坐標值后，可以通過(guò)PLC控制步進(jìn)電機運行，進(jìn)而改變磨頭與磨床上電磁吸盤(pán)之間的距離。
人機交互機箱2上設置的按鈕4包括急停按鈕、自動(dòng)進(jìn)刀暫停按鈕、回磨削起始位按鈕、手動(dòng)連續下降按鈕、手動(dòng)連續上升按鈕、手動(dòng)單步退刀按鈕、手動(dòng)單步進(jìn)刀按鈕、下刀量加一按鈕、下刀量減一按鈕。急停按鈕用于保證本裝置的安全；按下自動(dòng)進(jìn)刀暫停按鈕，可以使磨頭的垂直進(jìn)給停止，即，使步進(jìn)電機暫停轉動(dòng)；按下回磨削起始位按鈕，可以使磨頭上升至初始位置。按下手動(dòng)連續下降按鈕、手動(dòng)連續上升按鈕、手動(dòng)單步退刀按鈕、手動(dòng)單步進(jìn)刀按鈕、下刀量加一按鈕、下刀量減一按鈕，可以使步進(jìn)電機對應連續轉動(dòng)、連續反向轉動(dòng)、轉過(guò)一定角度、反向轉過(guò)一定角度、使觸摸屏中設置的垂直進(jìn)給量增加對應的單位值、使觸摸屏中設置的垂直進(jìn)給量減少對應的單位值，從而改變磨頭的位置。
驅動(dòng)裝置包括步進(jìn)電機9、主動(dòng)同步帶輪10、同步帶11、從動(dòng)同步帶輪12、電機固定架13、保護罩14。步進(jìn)電機9通過(guò)動(dòng)力電纜與電控主體機箱內的步進(jìn)電機細分驅動(dòng)器6連接。手柄箱體26上的手輪軸27去除原有的手輪，然后在手輪位置處固定設置從動(dòng)同步帶輪12，從動(dòng)同步帶輪12轉動(dòng)方向與原手輪轉動(dòng)方向相同，其外壁均勻分布齒槽。手柄箱體26上通過(guò)電機固定架13固定設置步進(jìn)電機9，主動(dòng)同步帶輪10固定設置在步進(jìn)電機9的輸出軸上，主動(dòng)同步帶輪10與從動(dòng)同步帶輪12位于同一平面，其外壁均勻分布與從動(dòng)同步帶輪12形狀相同的齒槽。同步帶11同時(shí)設置在主動(dòng)同步帶輪10和從動(dòng)同步帶輪12上，同步帶11內壁的齒與主動(dòng)同步帶輪10、從動(dòng)同步帶12上的齒槽形狀匹配，使同步帶11與主動(dòng)同步帶輪10、從動(dòng)同步帶輪12同時(shí)嚙合，使得主動(dòng)同步帶輪10、從動(dòng)同步帶輪12能夠精確同步轉動(dòng)。步進(jìn)電機9動(dòng)力通過(guò)主動(dòng)同步帶輪10、同步帶11、從動(dòng)同步帶輪12作用到手輪軸27上，進(jìn)而同步到進(jìn)刀軸上，以控制磨頭的垂直進(jìn)給運動(dòng)。PLC接收來(lái)自觸摸屏或按鈕的信號，通過(guò)控制步進(jìn)電機9的轉動(dòng)角度，進(jìn)而控制手柄軸的轉動(dòng)角度，進(jìn)而控制磨頭的垂直進(jìn)給量。手柄箱體26上設置罩蓋在同步帶11、主動(dòng)同步帶輪10、從動(dòng)同步帶輪12上的防護罩14，用以防止雜物進(jìn)入上述驅動(dòng)裝置中，避免影響進(jìn)給的精度。
限位裝置包括前限位行程開(kāi)關(guān)15、后限位行程開(kāi)關(guān)16、前限位擋塊17、后限位擋塊18、行程開(kāi)關(guān)固定架19、擋塊固定架20、信號電纜21。行程開(kāi)關(guān)固定架19固定設置在磨床機體25上，在本實(shí)施例中，行程開(kāi)關(guān)固定架19固定在拖板上，與拖板位置相對固定，可以隨磨頭垂直進(jìn)給而移動(dòng)。行程開(kāi)關(guān)固定架19上分布設置前限位行程開(kāi)關(guān)15、后限位行程開(kāi)關(guān)16，分布方向在水平面上與磨頭縱向往復運動(dòng)方向垂直。磨頭上設置擋塊固定架20，擋塊固定架20隨磨頭移動(dòng)，擋塊固定架20上沿磨頭縱向往復運動(dòng)方向分布前限位擋塊17、后限位擋塊18。前限位行程開(kāi)關(guān)15位于前限位擋塊17移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，后限位行程開(kāi)關(guān)16位于后限位擋塊18移動(dòng)軌跡所在的直線(xiàn)上，行程開(kāi)關(guān)固定架19位于前限位擋塊17、后限位擋塊18之間。前限位行程開(kāi)關(guān)15、后限位行程開(kāi)關(guān)16通過(guò)其對應的信號電纜21與PLC5通信連接。
在對水晶棒材進(jìn)行磨削時(shí)，工作臺橫向往復移動(dòng)，砂輪旋轉，磨頭進(jìn)給至初始進(jìn)給位置，開(kāi)始縱向且向前端的移動(dòng)，對水晶棒材進(jìn)行一次磨削，當磨頭帶動(dòng)前限位擋塊17接觸前限位行程開(kāi)關(guān)15時(shí)，說(shuō)明此時(shí)磨頭已經(jīng)越過(guò)工作臺上的水晶棒材并完成對水晶棒材進(jìn)行一次磨削，同時(shí)磨頭已經(jīng)運行至縱向往復運動(dòng)的前端部，此時(shí)如果進(jìn)一步垂直進(jìn)給，不會(huì )與水晶棒材發(fā)生撞擊，可以避免發(fā)生危險，因此，前限位行程開(kāi)關(guān)15通過(guò)信號電纜21給PLC5發(fā)送信號，PLC5通過(guò)步進(jìn)電機9控制磨頭垂直進(jìn)給，同時(shí)給磨頭的縱向運動(dòng)的液壓導向電磁閥門(mén)發(fā)送信號，調轉磨頭運行方向，使磨頭向后端移動(dòng)，開(kāi)始下一次磨削。待后限位行程開(kāi)關(guān)16接觸到后限位擋塊18，磨頭運行至縱向移動(dòng)的后端部，此時(shí)進(jìn)給不會(huì )發(fā)生危險，后限位行程開(kāi)關(guān)16給PLC5發(fā)送信號，再一次控制步進(jìn)電機垂直進(jìn)給，并使磨頭調轉方向，可以再一次磨削，直到水晶棒材達到設置的最終的磨削量，停止垂直進(jìn)給。
由于行程開(kāi)關(guān)固定架19固定在磨床機體25上，前限位行程開(kāi)關(guān)15、后限位行程開(kāi)關(guān)16集中設置在同一行程開(kāi)關(guān)固定架19，引出的信號電纜21也可以集中設置，避免電纜雜亂。同時(shí)前限位行程開(kāi)關(guān)15、后限位行程開(kāi)關(guān)16位置固定，對應的前限位擋塊17、后限位擋塊18移動(dòng)，對限位行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行保護，避免拉扯信號電纜21，保證限位裝置的穩定使用。
磨床的工作臺28上設置電磁吸盤(pán)30，用以固定待磨削的工件。在本實(shí)施例中，設置橫向擋塊32、縱向擋塊33，橫向擋塊32長(cháng)度接近電磁吸盤(pán)30的寬度，縱向擋塊33的長(cháng)度等于或小于水晶棒材的長(cháng)度，橫向擋塊32、縱向擋塊33的高度均小于水晶棒材的高度，避免磨削時(shí)砂輪撞到橫向擋塊32、縱向擋塊33，并且均采用磁性物質(zhì)制成，便于固定在電磁吸盤(pán)30上。
在固定水晶棒材31時(shí)，先將水晶棒材31按照圖5所示排列放置在電磁吸盤(pán)30上，然后在排列的水晶棒材31兩端放置橫向擋塊32，最后在排列的水晶棒材31兩側放置縱向擋塊33，橫向擋塊32、縱向擋塊33抵在相鄰的水晶棒材上，其內側的水晶棒材31在橫向、縱向上的位置被限制，在磨頭對水晶棒材31磨削時(shí)，防止水晶棒材31移動(dòng)。不同規格的水晶棒材對應不同的擋塊，在磨削水晶棒材時(shí)，采用對應的擋塊。
利用本實(shí)用新型可以將普通臥式平面磨床改造成可以進(jìn)行數控操作的磨床裝置，操作員可通過(guò)觸摸屏或按鈕設定各種加工參數，PLC5控制步進(jìn)電機旋轉，步進(jìn)電機9帶動(dòng)手輪軸27轉動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)磨頭23升降，實(shí)現垂直進(jìn)給；設置多個(gè)垂直進(jìn)給參數，不需要人來(lái)記憶參數，可以實(shí)現多次垂直進(jìn)給，達到最終的磨削量，可以避免出現錯誤，減少廢品率；不需要再手動(dòng)調整手輪，勞動(dòng)強度大幅降低，同時(shí)提高加工效率；由于步進(jìn)電機運行的精確性，尺寸磨削值都控制在公差范圍內，因此避免了操作員的操作失誤造成的不合格品，尺寸磨削精度能夠達到±0.01mm，這是人工操作無(wú)法達到的精度，產(chǎn)品合格率大幅提升；同時(shí)，由步進(jìn)電機實(shí)現垂直進(jìn)給，避免因工作失誤造成進(jìn)給量過(guò)大而發(fā)生危險，安全性得到了保證；本實(shí)用新型設置兩個(gè)限位行程開(kāi)關(guān)，當磨頭運行至縱向的端部，對應的限位行程開(kāi)關(guān)接觸到擋塊，發(fā)送信號給PLC5，PLC5控制步進(jìn)電機9使磨頭進(jìn)給，使磨頭在此處實(shí)現垂直進(jìn)給，避免在水晶棒材上方垂直進(jìn)給時(shí)發(fā)生危險，進(jìn)一步保證安全，同時(shí)PLC5給控制磨頭縱向運動(dòng)的液壓導向電磁閥門(mén)發(fā)送信號，使磨頭反向運行，進(jìn)行下一次進(jìn)給磨削；操作員操作本裝置更便捷易用，一個(gè)操作員可同時(shí)看守兩臺設備，提高了生產(chǎn)效率；本實(shí)用新型可以實(shí)現老式手動(dòng)臥式平面磨床的自動(dòng)化改進(jìn)，提高了水晶棒材平面磨削加工效率、合格率、安全性，降低了勞動(dòng)成本。
盡管已經(jīng)展示和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權利要求及其等同物限定。
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