[發明專利]托輥生產線的軸加工線控制子系統

無效

• 申請號: 201210343842.8
• 申請日: 2012-09-18
• 公開（公告）號: CN102866673A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳市神拓機電設備有限公司
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及托輥生產過程中，托輥軸加工生產線的自動化控制子系統。?

背景技術

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控加工技術兩個領域，托輥軸的長度較長還要實現兩端同時加工，現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，符合現代化工業的發展需要。軸加工線控制子系統是托輥自動化生產線集中控制系統當中的軸加工線控制子統統，主要用來實現軸加工線生產作業自動化所必需的電氣控制和狀態監控。?

發明內容

本發明主要解決了軸加工生產線工作過程的自動化控制，實現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，很大程度的提高了生產效率和產品質量。?

托輥生產線的軸加工線控制子系統，主要分為硬件系統和軟件系統，硬件系統共有四個電氣控制站和一個機器人控制站組成，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；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都包含有PLC控制器、人機界面、檢測單元和執行單元，檢測單元和執行單元主要包括：機床伺服驅動器和伺服電機、上下料機械手伺服驅動器和伺服電機、I/O模塊和變頻器；四個電氣控制站以及機器人控制站之間均通過以太網（PROFINET）進行通訊。?

軸加工生產線的電氣系統采用集中控制模式，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監控；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。?

軸加工裝配線所有設備的工裝夾具均安裝有數字編碼裝置，該裝置通過數據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；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格；確保了夾具安裝過程中不會出現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。?

所述的軟件系統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結構圖。

具體實施方式：

本發明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網線進行以太網連接。

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場總線依次連接；?

其中PLC控制器選用CPU?315T-2?DP，以太網模塊選用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11KW通用變頻器，I/O模塊采用32DI與32DO各兩個；

以太網模塊選CP343-1的RJ45接口采用網線依次連接其他各電氣控制站的PLC控制器的以太網模塊，實現信息交換，同時PLC控制器通過現場總線（PROFIBUS）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?PROFIBUS總線與PLC控制器連接，減少了過多連接線所帶來的不穩定性，現場布線簡單易行；

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；