[发明专利]一种多轴线束加工控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种线束产品加工设备，尤其是涉及一种用于多轴线束剪切、剥皮、端头压接的自动线束加工数控系统。

背景技术

线束产品主要是以金属端子与导线线材经压接加工并组装而成的，广泛用于汽车、家电、通讯、计算机、工业设备以及各种消费类电子产品中，是整机产品的神经系统，线束产品已被普遍认为具有广阔发展前景的大类产品。随着数控技术的不断发展和线束加工数控系统应用的不断扩大，如何提高线束加工数控系统的加工效率和质量，如何保证其加工精度，是线束加工数控系统在实际应用中的关键问题。

解决该问题的主要方式是将在线检测技术应用于数控加工的过程之中，实现自动化的生产过程。目前线束专用加工装备已经从线束专用工具为主阶段过渡到集成单机自动化装备为主阶段，但生产组织方式还是劳动力密集型的单机组合方式，即采用开线、剥头、压接、组装、检测等人工监控工艺来完成线束产品的生产过程，限制了线束加工生产线向低成本、高效率、快速反应、全过程质量控制等方面发展，已成为行业发展的瓶颈([1]方林中.基于PDM平台现代集成线束制造系统研究[J].新技术新工艺，2008，8：11-12)。为提高线束加技术水平和行业的国际竞争力，充分利用现代化信息技术、自动化技术和数控技术，建立现代集成线束制造系统，已成为线束制造业的重要发展方向。

采用在线检验测量的方式，能使操作者及时发现被加工工件存在的问题，并反馈给数控系统。据有关调查资料显示，目前我国因产品质量问题，如废品、次品、返修品等，所造成的经济损失约为产值的10％～15％，而在线测量技术应用于数控系统，其最直接的经济效益就在于既节省了工时，提高了测量精度，同时也提高了成品率([2]张晓峰.数控机床在线检测技术[J].CAD/CAM与制造业信息化，2005，12：69-71)。利用机床数控系统的反馈伺服功能，使得数控系统能及时得到检测系统所反馈的信息，发现加工工件存在的问题，以改变机床的运动参数，更好地保证加工质量，促进加工测量一体化的发展。可见，在线测量技术在数控机床中的应用未来具有广阔的前景。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的多轴线束加工控制系统加工精度和生产效率较低等问题，提供一种稳定性好、可靠性高的多轴线束加工控制系统。

本发明设有传感器、伺服驱动器、运动控制器、压力管理器(Crimp Force Administrator，CFA)的压接控制器(以下将“压力管理器(Crimp Force Administrator，CFA)的压接控制器”简称为CFA压接控制器)和工控计算机，工控计算机采用线束加工控制软件。

传感器安装在多轴线束加工设备的各加工轴上，可随加工轴一起运动，传感器的采集数据输出端一路经伺服驱动器接运动控制器，运动控制器的输出端接工控计算机的错误代码输入端口；传感器的采集数据输出端另一路接CFA压接控制器的输入端，CFA压接控制器的输出端通过串行接口，与工控计算机的加工数据采集输入端口连接；工控计算机的加工工艺程序输出端口经运动控制器接伺服驱动器，伺服驱动器的输出端接伺服电机，伺服电机外接多轴线来加工设备。

本发明的工作原理是：工控计算机与运动控制器相连，系统启动运行后，由线束加工控制软件生成线束加工工艺程序，工控计算机将线束加工工艺程序传送给运动控制器，运动控制器根据工艺程序要求，分别控制多轴伺服驱动器，以驱动相应加工轴的伺服电机，从而实现多轴线束加工。

由于传感器安装在各加工轴上，可随加工轴一起运动。加工轴的位置状态信息通过传感器进行采集，传感器采集的位置信息经伺服驱动器，传送给运动控制器，运动控制器对位置信号数据进行判断、处理，若判断结果与预设值不一致，则产生相应的错误代码，错误代码由运动控制器发送到工控计算机，并由错误处理模块对错误代码进行处理，生成错误详细信息，显示在加工控制软件主界面上。

CFA压接控制器与工控计算机通过串行接口连接，CFA压接控制器实现线束端子与接头的压接控制和线束端子压接数据采集，采集得到的数据经CFA压接控制器通过串行接口传送给工控计算机，由线束加工控制软件中的CFA压接管理模块对数据进行分析、处理，判断压接曲线是否在正常的范围内，如果超出正常范围，将向系统报错，要求系统重新控制压接曲线，保证线束端子压接的压接质量。

本发明所述线束加工控制软件设有系统设置模块，线束加工工艺程序生成模块，通信模块，数据处理模块，错误处理模块，在线帮助模块，CFA压接管理模块，显示模块等，同时实现人机交互功能。

软件中各模块的主要功能如下：