技术领域
[0001] 本
发明涉及一种轴加工输送设备，特别涉及一种塞磨自动进料出料设备控制系统及控制方法。
背景技术
[0002] 轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、
扭矩或弯矩的机械零件。在
机械加工中，对于表面
精度要求较高的轴需要进行磨削加工，以提高轴的表面粗糙度。传统工艺中，通常通过人工方式对轴进行外圆磨削，耗时耗
力，效率低下，磨削精度低，报废率高，且存在一定的危险性；为了克服上述问题，现有的一种自动塞磨装置，但是该装置夹持稳性低，把轴从送料导向板推入无心磨床的
砂轮与导轮间，对于经过精加工再塞磨的轴，外表面产生严重损伤；塞磨完工后，必须使轴进入接料机构才能进行下一个轴的送料，时间浪费严重，且长时间运作会产生部件磨损，降低设备使用寿命和精度；且该装置工作效率低。
发明内容
[0003] (一)要解决的技术问题
[0004] 本发明要解决的技术问题是克服
现有技术中的
缺陷，提供一种运行稳定、精度高、使用寿命长、工作效率高的塞磨自动进料出料设备控制系统及控制方法。
[0005] (二)技术方案
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种塞磨自动进料出料设备控制系统，其包括气源14、顶料
气缸9、送料气缸33、垂直气缸42、夹紧气缸43、
水平气缸41、顶入气缸44和顶出气缸51，各气缸均通过一电磁换向
阀与所述气源14连接，所述气源14与各所述电磁换向阀之间设有
开关阀15，各气缸上均设有感应开关，各所述感应开关与PLC的输入端电连接，各所述电磁换向阀与所述PLC的输出端电连接。
[0007] 进一步的，还包括工进气缸11，所述工进气缸11通过一电磁换向阀与所述气源连接。
[0008] 进一步的，所述顶料气缸9与所述送料气缸33共用一个电磁换向阀。
[0009] 进一步的，所述顶料气缸9、送料气缸33、垂直气缸42、水平气缸41、顶入气缸44和顶出气缸51的气口上均设有
节流阀。
[0010] 进一步的，所述电磁换向阀为二位五通阀；所述开关阀15为手动二位二通阀。
[0011] 进一步的，所述感应开关包括磁环及磁感应开关。
[0012] 本发明还提供一种使用上述塞磨自动进料出料设备控制系统的控制方法，其包括以下步骤：
[0013] A、启动控制系统，各气缸复位；
[0014] B、顶料气缸电磁换向阀和送料气缸电磁换向阀失电，使顶料气缸9和送料气缸33动作，当顶料气缸运动至上极限时，发出感应
信号；
[0015] C、垂直气缸电磁换向阀失电、工进延时开关通电延时，垂直气缸42运动，当垂直气缸42运动至上极限时，发出感应信号；
[0016] D、夹紧气缸电磁换向阀失电，夹紧气缸43运动，当夹紧气缸43运动至下极限时，发出感应信号，使送料气缸电磁换向阀通电并驱动送料气缸反向运动，当送料气缸运动至下极限时，发出感应信号，使水平气缸电磁换向阀失电并驱动水平气缸运动；
[0017] E、工进延时完毕并发出信号，使工进气缸电磁换向阀失电，工进气缸运动；
[0018] 同时顶出气缸电磁换向阀失电，顶出气缸运动，当顶出气缸运动至右极限时，发出感应信号，使顶出气缸电磁换向阀通电，顶出气缸反向运动至左极限并发出感应信号；
[0019] F、当水平气缸运动至左极限时，发出感应信号，垂直气缸电磁换向阀通电，垂直气缸反向运动至下极限，发出感应信号，使夹紧气缸电磁换向阀和顶料气缸电磁换向阀通电；
[0020] G、夹紧气缸、顶料气缸和送料气缸反向运动，当夹紧气缸运动至上极限时，发出感应信号，使顶入气缸电磁换向阀失电，顶入气缸运动至左极限时，发出感应信号；工进气缸电磁换向阀通电并激活工进延时开关；同时顶入气缸电磁换向阀通电，顶入气缸反向运动至右极限并发出感应信号；
[0021] H、水平气缸电磁换向阀通电，水平气缸反向运动至右极限并发出感应信号，顶料气缸电磁换向阀、送料气缸电磁换向阀和垂直气缸电磁换向阀失电，从而完成一个工作循环，直至关闭系统。
[0022] 进一步的，在步骤A与步骤B之间，还包括根据轴的加工需求调节工进气缸11上的节流阀。
[0023] 进一步的，在步骤A与步骤B之间，还包括根据轴的加工需求调节工进延时开关的延时时间。
[0024] (三)有益效果
[0025] 本发明塞磨自动进料出料设备的控制系统和控制方法，每个气缸的动作完成后，都会有相应的
控制信号被输入PLC，且控制方法模拟手工方式放置轴，保证轴塞磨完工出料的同时可以放料，大大提高了工作效率；且能根据轴的不同尺寸规格进行调节，柔性好，适用范围广；本本发明塞磨自动进料出料设备的控制系统及其控制方法，运行稳定、精度高、使用寿命长、工作效率高且制造成本低。
附图说明
[0026] 图1为塞磨自动进料出料设备的结构示意图；
[0027] 图2为塞磨自动进料出料设备的剖视图；
[0028] 图3为塞磨自动进料出料设备的局部示意图；
[0029] 图4为塞磨自动进料出料设备的料斗的结构示意图；
[0030] 图5为塞磨自动进料出料设备的
输送机构的结构示意图；
[0031] 图6为塞磨自动进料出料设备的砂轮工进装置的结构示意图；
[0032] 图7为本发明塞磨自动进料出料设备控制系统的
气动连接图；
[0033] 图中：1、
机架，2、料斗，3、送料机构，31、定
齿条，32、动齿条，33、送料气缸，4、输送机构，41、水平气缸，42、垂直气缸，43、夹紧气缸，44、顶入气缸，45、水平输送滑轨，46、滑
块，47、夹紧块，471、
定位槽，5、顶出机构，6、出料机构，61、
电机，62、传送带，7、调节板，8、
导轨，
9、顶料气缸，10、顶料板，11、工进气缸，12、阻尼器，13、压轮。
具体实施方式
[0034] 参阅图1～图6，提供一种塞磨自动进料出料设备，包括机架1、控制面板、控制箱，其还包括料斗2、送料机构3、输送机构4和顶出机构5；
[0035] 料斗2固定安装在机架1上，用于盛装待加工的轴；在料斗2的出口端底部设有由顶料气缸9驱动的顶料板10，该顶料板10的顶面为斜面；
[0036] 送料机构3安装在料斗2的出口端，用于将待加工的轴从料斗2送至输送机构4上；送料机构3包括送料气缸33、及相互平行设置的定齿条31和动齿条32，定齿条31固定在机架
1上，送料气缸33垂直固定在
支架1底部，动齿条32固定在送料气缸33的输出端，且动齿条32的头部向
外延伸至输送机构4内；
[0037] 输送机构4安装在送料机构3的出口端，用于将待加工的轴输送至无心磨床(图中未示出)，输送机构4包括水平气缸41、垂直气缸42、水平输送滑轨45和夹紧机构，水平气缸41固定在水平输送滑轨45上，且水平气缸41的输出端与滑配在水平输送滑轨45上的滑块46连接，垂直气缸42固定在滑块46上，夹紧机构固定在垂直气缸42的输出端，夹紧机构上设有与水平输送滑轨45平行的顶入气缸44；夹紧结构包括上下滑动地安装在滑块46上的夹紧块
47，夹紧块47的上端与垂直气缸42的输出端连接，夹紧块47的下端向(无心磨床)一侧折弯形成夹紧部，在夹紧部的上表面开设有与水平输送滑轨45平行的定位槽471，本
实施例中，该定位槽的横截面为V形，顶入气缸44固定在定位槽471内，在滑块46上垂直设有夹紧气缸
43，该夹紧气缸43位于定位槽471的正上方；
[0038] 顶出机构5与输送机构4位于同一直线上、且与输送机构4之间存在有用于放置无心磨床的间隙，该顶出机构包括一顶出气缸。
[0039] 为了便于调节，以适应传送不同直径的轴，本实施例中，包括有调节板7，该调节板7可滑动地安装在机架1的上表面，该调节板7的滑动方向垂直于水平输送滑轨45，而料斗2和送料机构3均固定在该调节板7上；进一步的，在机架1的上表面固定有两平行设置的导轨
8，导轨8垂直于水平输送滑轨45，调节板7滑配在导轨8上且通过
螺栓固定。
[0040] 为了便于自动出料，本实施例中还包括出料机构6，该出料机构6位于输送机构4的正下方、且与顶出机构5位于同一垂面内，该出料机构包括电机61及由该电机61驱动的传送带62。
[0041] 为了提高动作的
稳定性能，本实施例中的送料气缸33和顶料气缸9为双轴气缸。
[0042] 且在水平气缸41、垂直气缸42、夹紧气缸43、顶入气缸44、送料气缸33、料斗上的顶料气缸9上均设有磁环及磁感应开关，以利于传送信号，达到高运行精度。
[0043] 为了制造降低成本，且利于控制和调节，本实施例中还包括有砂轮工进装置，该砂轮工进装置包括工进气缸11和阻尼器12，工进气缸11的两端均设有
输出轴，第一端输出轴与无心磨床上的摇杆固定连接，第二端输出轴上设有压轮13，该压轮13的
侧壁与阻尼器12的输出轴的端面
接触，通过阻尼器来控制无心磨床上两砂轮的间距及相互靠拢的线速度，以利于轴的进料。
[0044] 本发明塞磨自动进料出料设备，通过增设顶入气缸和夹紧气缸，大大提高了设备运动的稳定性和可靠性能，同时避免了部件磨损，提高了使用寿命；且能根据轴的不同尺寸规格进行调节，柔性好，适用范围广；本发明塞磨自动进料出料设备，运行稳定、精度高、使用寿命长、工作效率高且制造成本低。
[0045] 本发明提供一种控制上述塞磨自动进料出料设备的控制系统，其结构如下，参阅图7，一种塞磨自动进料出料设备控制系统，其包括气源14、顶料气缸9、送料气缸33、垂直气缸42、夹紧气缸43、水平气缸41、顶入气缸44和顶出气缸51，各气缸均通过一电磁换向阀与气源14连接，即每个气缸上均设有一个电磁换向阀，本实施例中，该电磁换向阀为二位五通阀，气源14与各电磁换向阀之间设有开关阀15，本实施例中，该开关阀15为手动二位二通阀，在各气缸上均设有感应开关，感应开关包括磁环及磁感应开关，使气缸完成每个动作都有有信号输出，各感应开关与PLC的输入端电连接，各电磁换向阀与PLC的输出端电连接；为了利于控制，同时减小配件和成本，本实施例中的顶料气缸9与送料气缸33共用一个电磁换向阀；为了能将其运用在普通磨床，减少
伺服电机等高成本部件，本实施例中还包括有工进气缸11，该工进气缸11也通过一电磁换向阀与气源连接；为了利于调节缸内气流，在顶料气缸9、送料气缸33、垂直气缸42、水平气缸41、顶入气缸44和顶出气缸51的气口上均设有节流阀；通过调节节流阀，能达到控制气缸运动时间的目的。
[0046] 同时，本发明还提供使用上述塞磨自动进料出料设备控制系统的控制方法，同时结合图1至图7，顶料气缸9、送料气缸33垂直设置且输出轴朝上，垂直气缸42、夹紧气缸43垂直设置且输出轴朝下，水平汽缸41、顶入气缸44水平设置且输出轴朝左，顶出气缸水平设置且输出端朝右；
[0047] 其包括以下步骤：
[0048] A、启动控制系统，各气缸复位；
[0049] B、顶料气缸电磁换向阀和送料气缸电磁换向阀失电，使顶料气缸9和送料气缸33动作(向上运动)，顶出待加工的轴，当顶料气缸运动至上极限时，触发顶料气缸上的感应开关并发出感应信号；通常该系统会空运行几个工作循环，或手动循环该步骤，以使料斗内的轴输送至动齿条32前端，该步骤完成顶料及送料工序；
[0050] C、垂直气缸电磁换向阀失电、工进延时开关通电延时，垂直气缸42(向上)运动，当垂直气缸42运动至上极限时，触发垂直气缸上的感应开关并发出感应信号；该步骤中，将夹紧块上移并使带加工的轴落入夹紧块上的定位槽内，完成夹紧的第一步；
[0051] D、夹紧气缸电磁换向阀失电，夹紧气缸43(向下)运动，当夹紧气缸43运动至下极限时(此时，压紧夹紧块上的轴)，发出感应信号，使送料气缸电磁换向阀通电并驱动送料气缸反向(向下)运动，当送料气缸运动至下极限时，发出感应信号，使水平气缸电磁换向阀失电并驱动水平气缸(向左)运动；该步骤中，完成轴的夹紧工序，并驱动送料气缸向下运动，带动动齿条下移，不仅实现了下一送料工序，而且能对夹紧块进行让位，使夹紧孔向左送料；
[0052] E、工进延时完毕并发出信号，使工进气缸电磁换向阀失电，工进气缸运动；使两砂轮朝相反方向运动；
[0053] 同时顶出气缸电磁换向阀失电，顶出气缸(向右)运动，当顶出气缸运动至右极限时，发出感应信号，使顶出气缸电磁换向阀通电，顶出气缸反向运动至左极限并发出感应信号；该步骤通过顶出气缸向右运动来顶出砂轮间已完成加工的轴，完成顶料工序；
[0054] F、当水平气缸运动至左极限时，发出感应信号，垂直气缸电磁换向阀通电，垂直气缸反向(向下)运动至下极限，发出感应信号，使夹紧气缸电磁换向阀和顶料气缸电磁换向阀通电；该步骤将待加工轴实现完全定位，以进行下一工序；
[0055] G、夹紧气缸、顶料气缸和送料气缸反向(向上)运动，当夹紧气缸运动至上极限时，发出感应信号，使顶入气缸电磁换向阀失电，顶入气缸运动至左极限时，及将夹紧块内的轴顶入无心磨床，同时发出感应信号；此时工进气缸电磁换向阀通电并激活工进延时开关，使两砂轮相向运动，以完成磨削工序；同时顶入气缸电磁换向阀通电，顶入气缸反向(向右)运动至右极限并发出感应信号；
[0056] H、水平气缸电磁换向阀通电，水平气缸反向(向右)运动至右极限并发出感应信号，顶料气缸电磁换向阀、送料气缸电磁换向阀和垂直气缸电磁换向阀失电，从而完成一个工作循环，直至关闭系统。
[0057] 以上气缸运动步骤实现以下工序：
[0058] 将待加工的轴顶出料斗并落入送料机构内，垂直气缸向上运动，使夹紧部贴合在轴的下表面，夹紧气缸向下运动并将夹紧部上的轴夹紧，同时顶料气缸向下运动，使动齿条下移，以进行下一送料工序，同时给夹紧部左移让位，水平气缸向左移动，在水平气缸左移过程中，顶出气缸向右移动，将磨床内的完成加工的轴顶出，当水平气缸运动至最左边时，垂直气缸向下运动，同时顶料气缸上移，当垂直气缸运动至最下端，完成定位，顶入气缸向左运动将轴顶入磨床，顶入气缸复位、水平气缸向右移动，完成一个工作循环。
[0059] 为了能对不同规格的轴进行加工，在步骤A与步骤B之间，还可根据轴的加工需求调节工进气缸11上的节流阀。同时在步骤A与步骤B之间，还可根据轴的加工需求调节工进延时开关的延时时间。
[0060] 当启动按钮按下时，执行元件气缸得到指令，开始动，动作到位后，通过气缸内部磁环，使相应的磁感应开关接通，接通信号传到PLC的输入端。通过PLC
软件控制部分，输出相应的信号，使相应的晶体管导通，去控制相应的电磁换向阀，电磁换向阀接通则相应的气缸动作，去完成被
指定的下一个动作，每个气缸的动作完成后，都会有相应的控制信号被输入PLC，通过PLC软件控制部分，输出下一个动作的指令信号。比如，当顶料气缸运动至上极限时，激活顶料气缸上端的感应开关，该感应开关会发送一个信号至PLC的输入端，经过PLC内的控制程序，输出一个想对应的信号，本发明中，PLC输出一个信号至夹紧气缸电磁换向阀，使夹紧气缸电磁换向阀失电，从而驱动夹紧气缸向下运动；其他气缸工作原理同上；这样
电路与气路相互配合，来完成整个指定的循环动作。
[0061] 以上气缸及电磁换向阀相互对应，如水平气缸电磁换向阀即为水平气缸上的电磁换向阀；垂直气缸电磁换向阀即为垂直气缸上的电磁换向阀；顶料气缸电磁换向阀为顶料气缸上的电磁换向阀；送料气缸电磁换向阀为送料气缸上的电磁换向阀；夹紧气缸电磁换向阀为夹紧气缸上的电磁换向阀；工进气缸电磁换向阀为工进气缸上的电磁换向阀。
[0062] 本发明塞磨自动进料出料设备的控制系统和控制方法，每个气缸的动作完成后，都会有相应的控制信号被输入PLC，且控制方法模拟手工方式放置轴，保证轴塞磨完工出料的同时可以放料，大大提高了工作效率；且能根据轴的不同尺寸规格进行调节，柔性好，适用范围广；本本发明塞磨自动进料出料设备的控制系统及其控制方法，运行稳定、精度高、使用寿命长、工作效率高且制造成本低。
[0063] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
