[發(fā)明專利]一種弓鋸機(jī)床自動鋸切下料控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710172164.6
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106695009B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昌平;楊揚(yáng);丁騰飛;鄧禹;陳鴻武;段修棟;周波
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)
• 主分類號: B23D49/12
• 分類號: B23D49/12;B23D59/00
• 代理公司: 武漢華旭知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 42214
• 代理人: 江釗芳

1.一種弓鋸機(jī)床自動鋸切下料控制系統(tǒng)，包括氣動控制裝置、PLC硬件部分、數(shù)據(jù)存儲器和上位機(jī)；所述的氣動控制裝置設(shè)有氣源及通過管道串接的空氣過濾器、減壓閥、油霧氣和壓力表，壓力表后的管道中連接有5個(gè)氣控機(jī)構(gòu)；所述的氣源為5個(gè)氣控機(jī)構(gòu)供氣，空氣過濾器、減壓閥、油霧氣組成氣動三聯(lián)件，用以凈化、過濾氣源和減壓至壓力表額定供給的氣源壓力；所述的數(shù)據(jù)存儲器通過USB連接上位機(jī)，所述的上位機(jī)中開發(fā)有自動鋸切控制軟件，在上位機(jī)屏幕上設(shè)有觸摸式操作界面，通過觸摸屏操作界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；所述的控制系統(tǒng)設(shè)有手動操作模式和自動操作模式；其特征在于：

所述的5個(gè)氣控機(jī)構(gòu)分別是左右夾緊氣控機(jī)構(gòu)，上下夾緊氣控機(jī)構(gòu)、鋸切夾緊氣控機(jī)構(gòu)、支撐桿推動氣控機(jī)構(gòu)、鋸切控制氣控機(jī)構(gòu)；所述的5個(gè)氣控機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，均由二位五通電磁換向閥、無桿腔單向節(jié)流閥、有桿腔單向節(jié)流閥、單桿雙作用氣缸和消音器組成，每個(gè)二位五通電磁換向閥內(nèi)均有電磁換向閥線圈；通過5個(gè)氣控機(jī)構(gòu)完成對鋸切棒料的左右夾緊或松開、上下夾緊或松開、鋸切夾緊或松開、支撐桿推動或拉回、弓鋸鋸切臂下降或上升的操作；

所述的PLC硬件部分以PLC控制器為中心，PLC控制器通過RS232與上位機(jī)連接，PLC控制器與按鈕/檢測開關(guān)電連接；PLC控制器通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器連接步進(jìn)電機(jī)；PLC控制器通過5個(gè)中間繼電器分別連接5個(gè)電磁換向閥線圈，即PLC控制器通過左右夾緊中間繼電器連接左右夾緊電磁換向閥線圈、通過上下夾緊中間繼電器連接上下夾緊電磁換向閥線圈、通過鋸切夾緊中間繼電器連接鋸切夾緊電磁換向閥線圈、通過支撐桿推動中間繼電器連接支撐桿推動電磁換向閥線圈、通過鋸切控制中間繼電器連接鋸切控制電磁換向閥線圈；所述按鈕/檢測開關(guān)中的電源開關(guān)用于啟、停弓據(jù)機(jī)床和控制系統(tǒng)，按鈕/檢測開關(guān)中檢測行程開關(guān)用于檢測步進(jìn)電機(jī)極限位置的動作；所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器用于驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，PLC控制器檢測到各開關(guān)量觸點(diǎn)變化后，發(fā)出脈沖使步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動或輸出開關(guān)量，PLC控制器的輸出端去驅(qū)動中間繼電器，中間繼電器的觸點(diǎn)去驅(qū)動電磁換向閥線圈得電或失電，進(jìn)而控制電磁換向閥換向；

所述的數(shù)據(jù)存儲器用于存儲鋸切日期、鋸切長度、鋸切量的數(shù)據(jù)信息；

所述的上位機(jī)觸摸屏操作界面上設(shè)有左右夾緊/松開按鈕，上下夾緊/松開按鈕，鋸切夾緊/松開按鈕，支撐桿推動/拉回按鈕，鋸切上升/下降按鈕，自動啟動指示燈，復(fù)位指示燈，電機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕，正轉(zhuǎn)到位指示燈，電機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕，反轉(zhuǎn)到位指示燈，送料按鈕，切料長度設(shè)置，操作其中的左右夾緊/松開按鈕、上下夾緊/松開按鈕、鋸切夾緊/松開按鈕、支撐桿推動/拉回按鈕、鋸切上升/下降按鈕分別用于實(shí)現(xiàn)左右夾緊/松開棒料、上下夾緊/松開棒料、鋸切夾緊/松開棒料、推動/拉回支撐桿、鋸弓臂上升/下降；所述的指示燈用于指示操作狀態(tài)，電機(jī)正轉(zhuǎn)按鈕操作步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，電機(jī)反轉(zhuǎn)按鈕操作步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，切料長度設(shè)置用于對鋸切棒料長度進(jìn)行設(shè)置，送料按鈕實(shí)現(xiàn)手動送料，送料的長度為設(shè)置的切料長度；

所述的上位機(jī)通過觸摸屏上操作按鈕或設(shè)置的參數(shù)傳遞至PLC控制器控制弓鋸機(jī)床自動下料的操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弓鋸機(jī)床自動鋸切下料控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的自動鋸切下料控制的操作包括如下步驟：

步驟⑴、控制模式判斷：控制系統(tǒng)開機(jī)后，弓鋸機(jī)床中所有執(zhí)行部件復(fù)位到初始位置；PLC硬件部分的按鈕/檢測開關(guān)檢測與控制模式轉(zhuǎn)換按鈕相連的觸點(diǎn)狀態(tài)，若檢測到控制模式的觸點(diǎn)處于手動模式狀態(tài)，則PLC控制器使控制模式進(jìn)入到手動模式，通過上位機(jī)上的觸摸屏點(diǎn)壓所需按鈕控制各氣缸的伸出與縮回的運(yùn)行，以及通過步進(jìn)電機(jī)的正、反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)送料運(yùn)行；若檢測到控制模式的觸點(diǎn)處于自動模式，則PLC控制器使控制模式進(jìn)入到自動模式，并完成設(shè)置所需鋸切料的長度的操作；

步驟⑵、自動送料：開啟自動模式后，上下夾緊氣控機(jī)構(gòu)控制單桿雙作用氣缸B上下夾緊鋸切棒料，左右夾緊氣控機(jī)構(gòu)控制單桿雙作用氣缸A左右夾緊鋸切棒料，且左右和上下夾緊夾持點(diǎn)的位置要靠在鋸切點(diǎn)的旁邊；步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)將棒料運(yùn)送至設(shè)置的切料長度后，鋸切夾緊氣控機(jī)構(gòu)控制單桿雙作用氣缸C夾緊鋸切的鋸切棒料；

步驟⑶、鋸切準(zhǔn)備：鋸切前單桿雙作用氣缸A、單桿雙作用氣缸B先松開鋸切棒料，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動至極限位置，單桿雙作用氣缸A、單桿雙作用氣缸B再夾緊鋸切棒料，支撐桿推動氣控機(jī)構(gòu)控制單桿雙作用氣缸D推動支撐桿，為鋸切臂下降鋸切作準(zhǔn)備；

步驟⑷、自動鋸切：鋸切準(zhǔn)備完成后，鋸切控制氣控機(jī)構(gòu)控制單桿雙作用氣缸E推動鋸切控制把手，鋸切臂開始下降進(jìn)行鋸切，鋸切臂下降到極限位置后，觸碰按鈕/檢測開關(guān)中的機(jī)械式行程開關(guān)，鋸切控制氣控機(jī)構(gòu)控制單桿雙作用氣缸E拉動鋸切控制把手，鋸切臂開始上升，鋸切執(zhí)行部件復(fù)位。