[發明專利]重型板材高效加工成形單元智能控制系統及方法

在審

• 申請號: 202011533776.1
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112845691A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 劉玉兵;呂毓軍;王永利;平偉;陳俊杰;袁鑫;周晶;程海斌;岳金成;胡建文;郭金亮
• 申請（專利權）人: 天水鍛壓機床（集團）有限公司
• 主分類號: B21D5/00
• 分類號: B21D5/00;B21D5/02;B21D11/10;B21D11/22;B21D37/14;B21D43/02;B21D43/18;B21C51/00
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本發明屬于重型板材加工技術領域，具體公開了一種重型板材高效加工成形單元智能控制系統及方法，包括依次連接的工控機、主控制器和折彎機控制系統；主控制器上連接有工業交換機，工業交換機上分別連接有遠程運維系統和MES管理系統；主控制器上分別連接有上料控制系統、氣動輔助控制系統、出料控制系統、液壓輔助控制系統、伺服步進送料控制系統、傳感器檢測控制系統和智能避讓托料控制系統；本發明適用范圍廣、隨時了解運行狀態、實現設備遠程運維、有效保障設備運行穩定且最大限度縮短故障時間。

技術領域

本發明屬于重型板材加工技術領域，涉及一種重型板材高效加工成形單元智能控制系統及方法。

背景技術

隨著我國經濟的高速發展及綜合國力的提升，城鎮化建設迅猛，各行業都呈現出快速發展的趨勢，特別是重型卡車的制造業更是迎來了發展高峰；目前，我國重型卡車保持著高速發展現狀，遠遠超過了其他車輛的增長，傳統重型卡車的制造過程由于生產效率低，產品質量難以保證，人力、物力投入大等諸多缺陷已無法滿足激烈的市場競爭；因此，淘汰落后產能，促進產業優化升級是重卡制造業所要解決的首要問題。

重型板材成形加工是重卡制造過程中車廂板材成形的重要環節，由于重卡車廂板材外形尺寸和質量較大，主流的工業機器人無法滿足其成形加工需求，主要依靠人力輔助送料的生產模式，產品質量無保障，生產效率低，且存在極大的安全隱患；重型板材高效加工成形單元有效解決了此類問題，實現了重型板材的全自動智能生產，其控制系統廣泛應用了網絡化通訊、設備信息遠程監控、故障診斷及預警功能、智能控制等新型技術，在滿足全自動智能生產的同時，實現了設備狀態的實時監控、故障診斷等遠程運維，對重型卡車智能制造有著非常重大的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種適用范圍廣、隨時了解運行狀態、實現設備遠程運維、有效保障設備運行穩定且最大限度縮短故障時間的重型板材高效加工成形單元智能控制系統及方法。

為實現上述目的，本發明采用技術方案如下：重型板材高效加工成形單元智能控制系統包括依次連接的工控機、主控制器和折彎機控制系統；主控制器上連接有工業交換機，工業交換機上分別連接有遠程運維系統和MES管理系統；主控制器上分別連接有上料控制系統、氣動輔助控制系統、出料控制系統、液壓輔助控制系統、伺服步進送料控制系統、傳感器檢測控制系統和智能避讓托料控制系統；主控制器通過PROFINET現場總成與各部件相連，主控制器通過數字量信號與折彎機控制系統進行信號交換，主控制器通過工業以太網連接工業交換機，工業交換機通過工業以太網連接MES管理系統和遠程運維系統。

重型板材高效加工成形單元智能控制系統加工常規工件折彎成形時的加工方法如下：（1）電磁吸盤上料系統根據主控制器發出的上料指令，將折彎加工板材運送至智能升降前托料托板位置處，由步進伺服前送料將折彎加工板材推送到折彎機下模的中心線位置，步進伺服后送料開始步進送料；（2）折彎機上模根據工控機的操作界面的參數設定，由主控制器發出指令，將折彎機上模的中間摸頭伸出，折彎機下模移動至中間位置，步進伺服后送料將折彎加工板材推送在設定位置后，主控制器發出折彎指令；（3）折彎加工完成，開始下一工步的送料加工，以此類推，直至工件折彎成形加工完成；（4）折彎加工板材折彎成形加工完成后，由電磁吸盤出料系統將工件運出。

重型板材高效加工成形單元智能控制系統加工異形工件折彎成形時的加工方法如下：（1）電磁吸盤上料系統根據主控制器發出的上料指令，將折彎加工板材運送至智能升降前托料托板位置處，由步進伺服前送料將折彎加工板材推送到折彎機下模的中心線位置，步進伺服后送料開始步進送料；（2）折彎機上模根據工控機的操作界面的參數設定，由主控制器發出指令，將折彎機上模的中間摸頭縮回，折彎機下模移動至前端或后端位置，折彎加工板材變形時，前后托料自動判斷避讓位置，并運行至智能升降前托料避讓位置或只能升降后托料避讓位置，主控制器發出折彎指令；（3）折彎加工完成，開始下一工步的送料加工，以此類推，直至工件折彎成形加工完成；（4）折彎加工板材折彎成形加工完成后，由電磁吸盤出料系統將工件運出。