[發明專利]一種數控車床自動上下料系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201910975352.1
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110695377B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 王自立
• 申請（專利權）人: 寧波德立機器人有限公司
• 主分類號: B23B15/00
• 分類號: B23B15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及數控車床技術領域，尤其涉及一種數控車床自動上下料系統及其控制方法，包括HMI人機界面、工業控制器PLC、電子手輪、伺服驅動裝置、電磁閥組、X軸、Y軸、Z軸、氣動執行元件和數控車床；HMI人機界面和電子手輪均與工業控制器PLC連接，工業控制器PLC均分別與伺服驅動裝置、電磁閥組和數控車床連接，伺服驅動裝置分別與X軸、Y軸和Z軸連接。本發明用戶通過人機界面和電子手輪輸入相關參數和指令，傳遞給工業控制器PLC，PLC對各種輸入信號進行分析處理，做出一定的邏輯判斷后，對各個輸出元件下達執行命令，完成X，Y，Z三軸之間的聯合動作，并配合氣動抓取料系統，實現工件工位和運動軌跡的自動調整和重復運行。

技術領域

本發明涉及數控車床技術領域，尤其涉及一種數控車床自動上下料系統及其控制方法。

背景技術

目前，機床自動生產線和自動化程度高的加工設備已經成為今后制造工廠的一個發展趨勢。單機自動化、整線自動化等自動上下料裝置用于加工工件的自動上料和下料、工件翻轉、工件轉序等工作，能夠滿足快速、大批量加工節拍，節省人力成本，提高生產效率等要求，已經成為越來越多的工廠的理想選擇。

在現有技術中，“生產線組合機床自動上下料機械手”(《機械制造》43卷第491期，文章編號：1000-4998(2005)07-0032-03)公開了使用PLC(Programmable LogicController可編程邏輯控制器)控制協調機械手和數控機床動作，完成自動上下料操作。“一種自動化沖壓生產線上下料系統的開發設計”(《制造業自動化》，中圖分類號：TP273，文章編號：1009-0134(2010)05-0127-02)公開了使用PLC控制多臺機械手、機床、上料裝置、下料裝置、翻轉臺等外圍設備進行協同作業，完成從上料、多工序加工、下料等整個生產線設計。

但是，上述系統由于多機床、多機械手協同作業的機床上下料系統單純的使用PLC進行整個生產線調度存在邏輯復雜、可擴展性差等問題，很難實現可視化控制邏輯編輯。因此，本領域技術人員開發一種數控車床自動上下料系統及其控制方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種數控車床自動上下料系統及其控制方法。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種數控車床自動上下料系統，包括HMI人機界面、工業控制器PLC、電子手輪、伺服驅動裝置、電磁閥組、X軸、Y軸、Z軸、氣動執行元件和數控車床；所述HMI人機界面和電子手輪均與工業控制器PLC連接，所述工業控制器PLC均分別與伺服驅動裝置、電磁閥組和數控車床連接，所述伺服驅動裝置分別與X軸、Y軸和Z軸連接，所述電磁閥組與氣動執行元件連接。

優選地，所述氣動執行元件包括上料爪、卸料爪、旋轉氣缸和推料氣缸。

本發明還提供了一種數控車床自動上下料系統的控制方法，包括原點模式、手動模式和自動運行模式。

優選地，所述原點模式：機械手XYZ三軸原點校準模式，回到原點標記的位置；在開機后，系統自動進入到原點模式，按下“啟動”按鈕后，執行原點回歸動作，具體包括以下步驟：

步驟1，Y軸通過原點回歸指令回到Y軸原點位置；

步驟2，Z軸和X軸同時執行原點回歸指令，分別回到Z軸和X軸的原點位置；

步驟3，所有氣動執行元件復位。

優選地，所述自動運行模式，機械手初始位置處于料盤正上方，且所有氣缸處于復位狀態，具體包括以下步驟：

步驟1，系統計算Z軸和X軸的運行位置；

步驟2，Y軸運行到取放料高位；

步驟3，Z軸移動到第一列的位置處，同時X軸移動到第一行的位置處；

步驟4，Y軸運行到料盤取料位；