托輥生產線的軸加工線控制子系統(tǒng)技術方案

一種托輥生產線的軸加工線控制子系統(tǒng)，主要解決了軸加工生產線工作過程的自動化控制和狀態(tài)監(jiān)控。主要包括：四個電氣控制站和一個機器人控制器，所述的四個電氣控制站是集中控制主站、鉆中心孔控制從站、銑槽扁控制從站、車外圓及擋圈曹控制從站；所述的一個機器人控制站是軸加工線搬運機器人控制從站。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

托輥生產線的軸加工線控制子系統(tǒng)
本技術設計托輥生產過程中，托輥軸加工生產線的自動化控制子系統(tǒng)。
技術介紹
托輥生產的軸加工設備中，因為同時涉及到過程控制技術和數(shù)控加工技術兩個領 域，托輥軸的長度較長還要實現(xiàn)兩端同時加工，現(xiàn)有的托輥生產大部分采用的是每一道加 工工序安排一名工人操作一臺機器，這種方式生產效率低下，產品質量較難控制，還需要大 量的人力。自動化軸加工生產線可以很大的提高生產效率和產品質量，符合現(xiàn)代化工業(yè)的 發(fā)展需要。軸加工線控制子系統(tǒng)是托輥自動化生產線集中控制系統(tǒng)當中的軸加工線控制子 統(tǒng)統(tǒng)，主要用來實現(xiàn)軸加工線生產作業(yè)自動化所必需的電氣控制和狀態(tài)監(jiān)控。
技術實現(xiàn)思路
本技術主要解決了軸加工生產線工作過程的自動化控制，實現(xiàn)了軸加工生產 線生產過程每一道工序的工件上下料和加床之間的工件輸送采用機械手自動完成，很大程 度的提聞了生廣效率和廣品質量。本技術采用了如下技術方案軸加工線控制子系統(tǒng)采用集中控制模式，設有 一臺集中控制主站進行控制；每一臺加工設備均設有上料機械手和下料機械手，整個軸加 工線的能夠實現(xiàn)無人化全自動生產加工；其主要包括四個設備電氣控制站和一個機器人控制站，所述的四個設備電氣控 制站是集中控制主站、鉆中心孔控制從站、銑槽扁控制從站、車外圓及擋圈槽控制從站；所 述的一個機器人控制站是軸加工線搬運機器人控制從站；四個設備電氣控制站之間通過以太網(wǎng)進行通訊，四個設備電氣控制站和一個機器 人控制站均有手動和自動兩種工作模式，在自動工作模式下，托輥生產過程中整個軸加工 過程采用無人化全自動生產加工；軸加工線所有設備的工裝夾具均安裝有電子編碼裝置，該裝置通過數(shù)據(jù)線與所在 機床的電氣控制站進行連接，所有工裝夾具的編碼具有唯一性；四個設備電氣控制站分別由PLC控制器、人機界面、以太網(wǎng)模塊、檢測單元和執(zhí)行 單元構成，所述的檢測單元和執(zhí)行單元主要包括機床伺服驅動器、變頻器、上料機械手伺服 驅動器、下料機械手伺服驅動器、夾具編碼裝置和I/o模塊；PLC控制器、人機界面、檢測單 元和執(zhí)行單元之間采用現(xiàn)場總線依次連接；軸加工生產線的電氣系統(tǒng)采用集中控制模式，設有一臺集中控制主站進行控制； 所述的四個電氣控制站其中任意一個均可以作為集中控制主站使用，其他三個電氣控制站 和一個機器人控制站作為控制從站；軸加工線所有電氣設備均受集中控制主站的指令控制 和狀態(tài)監(jiān)控；四個電氣控制站和一個機器人控制站均有手動和自動兩種工作模式，在自動 工作模式下，托輥生產過程中整個軸加工過程采用無人化全自動生產作業(yè)。生產線在進行加工之前首先會進行夾具編碼檢驗，確認每一個夾具的安裝位置和夾具所對應的產品規(guī)格；確保了夾具安裝過程中不會出現(xiàn)因人為錯誤而帶來的不良后果。上述四個電氣控制站硬件系統(tǒng)的電器元件、部件選用西門子公司生產的通用電氣 控制元器件；一個機器人控制站選用ABB公司生產的成套機器人系統(tǒng)。所述的軟件系統(tǒng)是存儲與控制器中用于托輥軸加工裝配線各設備動作的程序指 令，為了滿足電氣控制部件對生產線設備控制的自動化，存儲于控制器中的軟件系統(tǒng)采用 模塊化設計，按功能劃分為集中控制主站功能塊、切軸功能塊、鉆中心孔從站功能塊、銑槽 扁從站功能塊、車擋圈槽從站功能塊和軸搬運機器人從站功能塊。附圖說明附圖1 :軸加工線自動控制系統(tǒng)結構圖。具體實施方式本技術以切軸控制站作為集中控制主站進行說明，四個電氣控制站的PLC控 制器以及軸加工線搬運機器人控制從站之間采用超五類UTP網(wǎng)線進行以太網(wǎng)連接。第一，集中控制主站是由帶主站通訊模塊的PLC控制器、人機界面、切軸送料伺 服驅動器、徑向調整伺服驅動器、上料裝置伺服驅動器、下料機械手伺服驅動器、切軸變頻 器、夾具編碼裝置、I/o模塊組成；PLC控制器、人機界面、夾具編碼裝置、I/O模塊、各伺服驅 動器及變頻器之間采用現(xiàn)場總線依次連接。其中PLC控制器選用CPU 315T-2 DP,以太網(wǎng)模塊選用CP343-1，伺服驅動器和伺 服電機全部采用S120系列共8套，變頻器選用MM440系列IlKW通用變頻器，I/O模塊采用 32DI與32D0各兩個；以太網(wǎng)模塊選CP343-1的RJ45接口采用網(wǎng)線依次連接其他各電氣控制站的PLC 控制器的以太網(wǎng)模塊，實現(xiàn)信息交換，同時PLC控制器通過現(xiàn)場總線(PR0FIBUS)依次連接 各個模塊，具體實施方法是1、將各種模塊分別安裝在集中控制主站的電氣柜里，各模塊之間只需要一條 PR0FIBUS總線與PLC控制器連接，減少了過多連接線所帶來的不穩(wěn)定性，現(xiàn)場布線簡單易 2、為了保證托輥軸送料時的輸送精度，切軸機床安裝有光電檢測開關來檢測送料 到位型號，通過判斷光電開關的送料到位信號，PLC控制器對送料伺服電機進行送料運行控 制，切軸機床以及上下料機械手的各種傳感器均連接到I/O模塊的輸入端；3、設備配置有液壓裝置，液壓裝置的電機運行通過繼電器控制，繼電器的線圈以 及各種電磁閥均受I/o模塊的輸出信號控制。第二，鉆中心孔控制從站是由帶從站模塊的PLC控制器、人機界面、進給伺服驅動 器、軸向調整伺服驅動器、徑向調整伺服驅動器、上料機械手伺服驅動器、下料機械手伺服 驅動器、鉆頭旋轉變頻器、夾具編碼裝置、I/o模塊組成；PLC控制器、人機界面、夾具編碼裝 置、I/O模塊、各伺服驅動器及變頻器之間采用現(xiàn)場總線依次連接；其中PLC控制器選用CPU 315T-2 DP,以太網(wǎng)模塊選用CP343-1，伺服驅動器和伺 服電機全部采用S120系列共11套，變頻器選用MM440系列7. 5KW通用變頻器2臺，I/O模 塊采用32DI與32D0各一個；太網(wǎng)模塊CP343-1的兩個RJ45接口一個連接集中控制主站的PLC控制器通訊模 塊，另一個連接銑槽扁控制從站，與集中控制主站及其他控制從站實現(xiàn)信息交換；同時PLC控制器通過現(xiàn)場總線(PR0FIBUS)依次連接各個模塊，具體實施方法是1、將各種模塊分別安裝在鉆中心孔從站的電氣柜里，各模塊之間只需要一條 PR0FIBUS總線與PLC控制器連接，減少了過多連接線所帶來的不穩(wěn)定性，現(xiàn)場布線簡單易 行。2、設備配置有液壓裝置，液壓裝置的電機運行通過繼電器控制，繼電器的線圈以 及各種電磁閥均受I/o模塊的輸出信號控制；鉆中心孔機床以及上下料機械手的各種傳感 器均連接到I/o模塊的輸入端。第三、銑槽扁控制從站是由帶從站模塊的PLC控制器、人機界面、水平徑向進給伺 服驅動器、垂直徑向進給伺服驅動器、軸向調整伺服驅動器、徑向調整伺服驅動器、上料機 械手伺服驅動器、下料機械手伺服驅動器、銑刀旋轉變頻器、夾具編碼裝置、I/o模塊組成； PLC控制器、人機界面、夾具編碼裝置、I/O模塊、各伺服驅動器及變頻器之間采用現(xiàn)場總線 依次連接。其中PLC控制器選用CPU 315T-2 DP,以太網(wǎng)模塊選用CP343-1，伺服驅動器和伺 服電機全部采用S120系列共15套，變頻器選用MM440系列5. 5KW通用變頻器4臺，I/O模 塊采用32DI與32D0各兩個；太網(wǎng)模塊CP343-1的兩個RJ45接口一個連接集中控制主站的PLC控制器通訊模 塊，另一個連接車擋圈曹控制從站，與集中控制主站及其他控制從站實現(xiàn)信息交換；同時 PLC控制器通過現(xiàn)場總線(PR0FIB本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
托輥生產線的軸加工線控制子系統(tǒng)，其特征在于：軸加工線控制子系統(tǒng)采用集中控制模式，設有一臺集中控制主站進行控制；每一臺加工設備均設有上料機械手和下料機械手，整個軸加工線的能夠實現(xiàn)無人化全自動生產加工；其主要包括：四個設備電氣控制站和一個機器人控制站，所述的四個設備電氣控制站是集中控制主站、鉆中心孔控制從站、銑槽扁控制從站、車外圓及擋圈槽控制從站；所述的一個機器人控制站是軸加工線搬運機器人控制從站。?2、根據(jù)權利要求1所述的托輥生產線的軸加工線控制子系統(tǒng)，其特征在于：四個設備電氣控制站之間通過以太網(wǎng)進行通訊，四個設備電氣控制站和一個機器人控制站均有手動和自動兩種工作模式，在自動工作模式下，托輥生產過程中整個軸加工過程采用無人化全自動生產加工。3、根據(jù)權利要求1所述的托輥生產線的軸加工線控制子系統(tǒng)，其特征在于：軸加工線所有設備的工裝夾具均安裝有電子編碼裝置，該裝置通過數(shù)據(jù)線與所在機床的電氣控制站進行連接，所有工裝夾具的編碼具有唯一性。4、根據(jù)權利要求1所述的托輥生產線的軸加工線控制子系統(tǒng)，其特征在于：四個設備電氣控制站分別由PLC控制器、人機界面、以太網(wǎng)模塊、檢測單元和執(zhí)行單元構成，所述的檢測單元和執(zhí)行單元主要包括機床伺服驅動器、變頻器、上料機械手伺服驅動器、下料機械手伺服驅動器、夾具編碼裝置和I/O模塊；PLC控制器、人機界面、檢測單元和執(zhí)行單元之間采用現(xiàn)場總線依次連接。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：不公告發(fā)明人，
申請(專利權)人：深圳市神拓機電設備有限公司，
類型：實用新型
國別省市：