[發(fā)明專利]一種用于輔助航空鈦板激光切割的柔性工裝控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310737201.5
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103823410B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張敏;孔嘯;翟江偉;王巖;陶杰
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇潤模汽車檢測裝備有限公司
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097;B23K26/70
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 羅敏

1.一種用于輔助航空鈦板激光切割的柔性工裝控制系統(tǒng)，其特征在于包括：主控站、工業(yè)數(shù)字IO板塊、接近開關(guān)傳感器、中繼放大固態(tài)繼電器、電磁閥和主電源；所述主控站通過定制軟件對整個系統(tǒng)進(jìn)行實時控制，并根據(jù)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控顯示，同時可以直接連接虛擬機(jī)系統(tǒng)，同步顯示設(shè)備的狀態(tài)；所述工業(yè)數(shù)字IO板塊實現(xiàn)對電磁閥和主電源的狀態(tài)監(jiān)控；所述接近開關(guān)傳感器對激光刀頭的位置進(jìn)行實時檢測，給出報警信號；所述中繼放大固態(tài)繼電器將IO板塊輸出信號進(jìn)行放大，驅(qū)動電磁閥工作，或驅(qū)動主電源進(jìn)行停機(jī)；所述電磁閥控制吸盤的吸緊與松開，所述主電源是整個系統(tǒng)動力源。

2.如權(quán)利要求1所述用于輔助航空鈦板激光切割的柔性工裝控制系統(tǒng)，其特征在于：所述主控站采用研華工控整機(jī)，定制HMI人機(jī)界面軟件；所述工業(yè)數(shù)字IO板塊采用研華PCI-1756數(shù)字輸入輸出板塊；所述接近開關(guān)傳感器的接近距離為3mm-8mm。

3.如權(quán)利要求1所述用于輔助航空鈦板激光切割的柔性工裝控制系統(tǒng)，其特征在于控制過程包括如下步驟：

（1）通過上位機(jī)的數(shù)學(xué)模型分析得出數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)放好鈦板蒙皮件；

（2）啟動真空泵、控制電源、控制系統(tǒng)；

（3）開始運(yùn)行讓設(shè)備初始化，檢測硬件是否有損壞；如有問題根據(jù)報錯信息解決問題，然后重新初始化；

（4）按下吸附按鈕使鈦板蒙皮件根據(jù)分析的數(shù)據(jù)自適應(yīng)的吸附在工裝上；根據(jù)回饋信息是否有錯，如有問題根據(jù)報錯信息解決問題；

（5）壓緊裝置壓緊蒙皮件；根據(jù)回饋信息是否有錯，如有問題根據(jù)報錯信息解決問題；

（6）激光開始切割鈦板蒙皮件，壓緊裝置根據(jù)傳感器信息避讓激光頭；

（7）激光切割完成后，壓緊裝置彈開，真空吸附松開，工人取出工件。

4.如權(quán)利要求3所述用于輔助航空鈦板激光切割的柔性工裝控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制過程步驟（4）和步驟（5）中，利用激光切割的CAM（計算機(jī)輔助制造）程序計算各個時間點切割的位置以及在軟件部分確認(rèn)的壓板數(shù)量和位置，確定每個時刻各個壓板打開和關(guān)閉的狀態(tài)，從而生成壓板狀態(tài)的數(shù)字代碼，利用微機(jī)安裝的輸出卡，通過中續(xù)放大來控制電磁閥，從而驅(qū)動氣缸實現(xiàn)壓板的關(guān)閉和開啟。

5.如權(quán)利要求3所述用于輔助航空鈦板激光切割的柔性工裝控制系統(tǒng)，其特征在于：所述控制過程步驟（6）中，在激光切割機(jī)啟動CAM程序后，在正常工作狀態(tài)時，控制系統(tǒng)將實時地發(fā)出壓板狀態(tài)的指令，同時循環(huán)掃描所有的電磁閥和氣缸的啟閉狀態(tài)，一旦狀態(tài)掃描過程中發(fā)現(xiàn)某一狀態(tài)異常，系統(tǒng)迅速發(fā)出控制指令及時糾偏；在異常工作狀態(tài)時，安全系統(tǒng)分為兩級保障環(huán)節(jié)即位置傳感器運(yùn)行模式和強(qiáng)制停機(jī)模式，所述位置傳感器運(yùn)行模式按照接觸傳感器的狀態(tài)來開啟和關(guān)閉壓板，同時系統(tǒng)發(fā)出報警指令，讓操作人員在循環(huán)結(jié)束后檢查；所述強(qiáng)制停機(jī)模式是系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)有異常情況且糾偏失敗后，立即發(fā)出報警信號，操作人員可進(jìn)行停機(jī)檢查，如操作人員不在現(xiàn)場或未能及時停機(jī)，且接近開關(guān)傳感器接受到激光頭靠近的信號時，為不出現(xiàn)撞機(jī)事件，控制系統(tǒng)將強(qiáng)制關(guān)閉主電源停機(jī)，程序終止，所有閥門處于打開狀態(tài)。