板材拉伸件自動化生產線控制系統的制作方法

本發明屬于金屬板材加工技術領域，具體是一種針對于白色家電的板材拉伸件自動化生產線控制系統。

背景技術：

目前，在家電行業中，白色家電的板材拉伸件一直采用人工方法送料、加工、轉件，成本高，加工效率低，已逐漸成為其生產線上的瓶頸，直接影響到家電企業的經濟效益。隨著自動化的水平不斷提升，高效低耗理念已在所有優秀企業里不斷深化，以往的板材拉伸件加工模式已經完全不能滿足現代家電行業的生產需求。因此，開發一種針對白色家電的板材拉伸件自動化生產線控制系統具有非常重要的意義。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種針對某種白色家電的板材拉伸件自動化生產線控制系統，實現板材拉伸件的自動化送料、加工、轉件，以提高白色家電的生產效率，降低生產成本。

本發明的目的是通過以下方案實現的：以配有板材拉伸模具的板材拉伸液壓機為中心，采用氣動吸盤機器人吸附板材原料至板材拉伸液壓機處，拉伸作業完成后，采用氣動夾鉗機器人將拉伸件成品從板材拉伸液壓機處夾送至成品傳送帶處，氣動吸盤機器人、板材拉伸液壓機和氣動夾鉗機器人三者既相互獨立控制又有機配合，三者的各個部件形成獨立的三個從站模塊，由PLC主站模塊和工控機統一控制，構成整個板材拉伸件生產線的控制系統。

本發明板材拉伸件自動化生產線控制系統，包括工控機和PLC模塊，其中，PLC模塊包括氣動吸盤機器人控制模塊，板材拉伸液壓機控制模塊和氣動夾鉗機器人控制模塊；

氣動吸盤機器人控制模塊用于控制氣動吸盤機器人吸附板材原料至板材拉伸液壓機處；包括從站模塊Ⅰ和伺服驅動器組Ⅰ，從站模塊Ⅰ包括各轉軸關節保護限位開關Ⅰ，氣動吸附壓力傳感器，激光測距傳感器Ⅰ和氣動電磁閥組Ⅰ；

板材拉伸液壓機控制模塊，用于控制設有板材拉伸模具的板材拉伸液壓機自動加工板材拉伸件；由從站模塊Ⅱ構成，包括移動橫梁限位開關，移動橫梁位移傳感器，下頂出氣缸傳感器和液壓電磁閥組；

氣動夾鉗機器人控制模塊，用于控制氣動夾鉗機器人將板材拉伸成品從板材拉伸液壓機處夾送至成品傳送帶處；包括從站模塊Ⅲ和伺服驅動器組Ⅱ，從站模塊Ⅲ包括各轉軸關節保護限位開關Ⅱ，氣動夾緊壓力傳感器，激光測距傳感器Ⅱ和氣動電磁閥組Ⅱ。

由于整個生產線為無人化操作，為了保證整個生產線的工作安全，防止工作人員進入生產線工作區域造成人身意外傷害，本發明在生產線外設置了安全墻體；上述控制系統還包括安全控制模塊，當生產線出現故障時，以控制設備的停轉；并且為保障板材拉伸液壓機能夠正常有序的工作，防止氣動吸盤機器人和氣動夾鉗機器人在板材拉伸液壓機正常工作時出現誤動作將其手臂深入到板材拉伸液壓機工作區中，特在板材拉伸液壓機與氣動吸盤機器人和氣動夾鉗機器人位置相對應的兩側設置了安全光幕Ⅰ和安全光幕Ⅱ。

其中，上述安全控制模塊為設置于生產線外圍設備安全墻體安全門上的安全開關，生產線中設備正常運轉時該安全門保持常閉狀態，當生產線出現故障時，打開此安全門使安全開關中斷，就可以使整個生產線停止運轉，防止設備的進一步損傷。

本發明結構簡單，工位配置及工作程序合理，實現了板材拉伸件送料、加工、轉件的自動化，提高了白色家電板材拉伸件的生產效率，降低了生產成本和勞動強度，從而提升了企業在整個白色家電市場的競爭力。

附圖說明

圖1為本發明板材拉伸件自動化生產線的結構示意圖。

圖2為圖1中自動化生產線的控制系統示意圖。

附圖標記：1、板材儲存臺；2、板材；3、氣動吸盤機器人；4、板材拉伸液壓機；5、板材拉伸模具；6、氣動夾鉗機器人； 7、板材拉伸成品；8、成品傳送帶；9、設備安全墻體；10、安全門；11、工控機；12、PLC模塊；13、氣動吸盤機器人控制模塊：131、從站模塊Ⅰ：1311、各轉軸關節保護限位開關Ⅰ，1312、氣動吸附壓力傳感器，1313、激光測距傳感器Ⅰ，1314、氣動電磁閥組Ⅰ，132、伺服驅動器組Ⅰ；14、板材拉伸液壓機控制模塊：141、從站模塊Ⅱ：1411、移動橫梁限位開關，1412、移動橫梁位移傳感器，1413、下頂出缸限位開關，1414、安全光幕Ⅰ，1415、安全光幕Ⅱ，1416、液壓電磁閥組；15、氣動夾鉗機器人控制模塊：151、從站模塊Ⅲ：1511、各轉軸關節保護限位開關Ⅱ，1512、氣動夾緊壓力傳感器，1513、激光測距傳感器Ⅱ，1514、氣動電磁閥組Ⅱ，152、伺服驅動器組Ⅱ；16、安全控制模塊：161、安全開關。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施方式對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明中板材拉伸件自動化生產線以板材拉伸液壓機4為中心，氣動吸盤機器人3從板材儲存臺1吸取板材2后將其轉移到板材拉伸液壓機4的板材拉伸模具5內，加工完成后，氣動夾鉗機器人6從板材拉伸液壓機4處將加工好的板材拉伸成品7轉移到成品傳送帶8中而輸送到指定位置。為設備的安全著想，整個生產線外圍安裝有設備安全墻體9，設備安全墻體9上設有安全門10。

如圖2所示，本發明板材拉伸件自動化生產線控制系統包括工控機11和PLC模塊12，其中，PLC模塊12包括氣動吸盤機器人控制模塊13，板材拉伸液壓機控制模塊14、氣動夾鉗機器人控制模塊15和安全控制模塊16；氣動吸盤機器人控制模塊13用于控制氣動吸盤機器人吸附板材2至板材拉伸液壓機處4，包括從站模塊Ⅰ131和伺服驅動器組Ⅰ132，從站模塊Ⅰ131包括各轉軸關節保護限位開關Ⅰ1311，氣動吸附壓力傳感器1312，激光測距傳感器Ⅰ1313和氣動電磁閥組Ⅰ1314；板材拉伸液壓機控制模塊14用于控制設有板材拉伸模具5的板材拉伸液壓機4自動加工板材拉伸件，由從站模塊Ⅱ141構成，包括移動橫梁限位開關1411，移動橫梁位移傳感器1412，下頂出氣缸傳感器1413，板材拉伸液壓機4與氣動吸盤機器人3和氣動夾鉗機器人6位置相對應的兩側設有的安全光幕Ⅰ1414和安全光幕Ⅱ1415，以及液壓電磁閥組1416；氣動夾鉗機器人控制模塊15用于控制氣動夾鉗機器人6將板材拉伸成品7從板材拉伸液壓機4處夾送至成品傳送帶8處，包括從站模塊Ⅲ151和伺服驅動器組Ⅱ152，從站模塊Ⅲ151包括各轉軸關節保護限位開關Ⅱ1511，氣動夾緊壓力傳感器1512，激光測距傳感器Ⅱ1513和氣動電磁閥組Ⅱ1514；安全控制模塊16為設于生產線外圍設備安全墻體9安全門10上的安全開關161，當生產線出現故障時，用于控制設備的停轉。

使用本發明的生產線控制系統進行板材拉伸加工時，通過工控機11向PLC模塊12發出開始加工指令，PLC模塊12開始檢測安全開關161是否有未關門信號發出，若發出則需要關上安全門10，同時，安全光幕I1414和安全光幕Ⅱ1415檢測板材拉伸液壓機4的工作區中是否存在氣動吸盤機器人3或者氣動夾鉗機器人6手臂，若有則在安全門10關上的前提下，氣動吸盤機器人3回到板材儲存臺1區，氣動夾鉗機器人6回到成品傳送帶8區。當以上條件都滿足的情況下，生產線正式開始板材拉伸加工作業。

氣動吸盤機器人3通過激光測距傳感器Ⅰ1313測試到能吸取板材2后，氣動電磁閥組Ⅰ1314開始工作，驅動氣動吸盤機器人3的手臂從板材儲存臺1吸取板材2；當氣動吸附壓力傳感器1312檢測到壓力信號時，氣動吸盤機器人3手臂上升，伺服驅動器組Ⅰ132驅動吸盤旋轉轉移到板材拉伸液壓機4的板材拉伸模具5內，氣動吸盤機器人3氣動電磁閥組Ⅰ1314驅動手臂下降并釋放板材2，氣動吸附壓力傳感器1312檢測到壓力信號為零時，氣動吸盤機器人3氣動電磁閥組Ⅰ1314驅動手臂上升，并且伺服驅動器組Ⅰ132驅動轉盤旋轉轉移到板材儲存臺1待料，同時，板材拉伸液壓機4開始工作，通過移動橫梁限位開關1411、移動橫梁位移傳感器1412、下頂出氣缸傳感器1413來控制液壓電磁閥組1416的工況變化完成板材拉伸；板材2拉伸結束后氣動夾鉗機器人6的伺服驅動器組Ⅱ152驅動其吸盤旋轉轉移到板材拉伸液壓機4的板材拉伸模具5內，氣動夾鉗機器人6氣動電磁閥組Ⅰ1514驅動手臂下降，氣動夾緊壓力傳感器1512檢測到壓力信號時，氣動夾鉗機器人6的氣動電磁閥組Ⅱ1514驅動手臂上升，并且伺服驅動器組Ⅱ152驅動吸盤旋轉將板材拉伸成品7從板材拉伸液壓機4處夾送至成品傳送帶8處，氣動夾鉗機器人6的氣動電磁閥組Ⅱ1514驅動手臂下降并將板材拉伸成品7釋放至傳送帶8上，氣動夾鉗壓力傳感器1512檢測到壓力信號為零時，板材拉伸成品7已送至傳送帶8處，一個循環完成。與此同時，吸盤機器人3開始吸取板材2，重復上述動作進行下一塊板材的拉伸操作。