[实用新型]五轴联动机床柔性线的电气控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子控制设备技术领域，具体涉及一种五轴联动机床柔性线的电气控制系统。

背景技术

近年来，随着我国国民经济迅速发展和国防建设的需要，对高档的数控机床的需求也迅速增大。五轴联动数控机床是一个国家制造业水平的象征，反映了一个国家的工业发展水平状况。五轴联动数控机床是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床，在航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业有着举足轻重的影响力。它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。

传统的加工方式是需要一条生产线的来完成对复杂曲面的加工，降低加工效率，扩大了工厂占地面积，增加了设备的操作和维护人员。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种创新，自动化程度高五轴联动机床柔性线的电气控制系统。

为实现此目的，本实用新型的技术方案如下：五轴联动机床柔性线的电气控制系统，包括PLC控制系统、联动机器人、自动输送线、视觉系统、夹具快换系统、吹气系统、安全光幕系统、显示屏和皿智云平台；

PLC控制系统通过PROFIBUS总线与机床和机器人控制器相连接，实现整个系统的数据互联互通与逻辑控制，通过PROFINET与显示屏相连接，用于系统的画面通讯，实现控制的操作、报警信息的显示、开关状态的监控、数据的修改；联动机器人用于机床的自动上下料；自动输送线用于物料的连续供给；视觉系统用于物料的坐标定位；夹具快换系统用于不同物料的抓取安装；吹气系统用于物料安装前的碎屑清理；安全光幕系统用于人员的安全操作保护；显示屏用于整个柔性线的操作；皿智云平台用于柔性线云端数据互联。

所述的PLC控制系统为西门子S7-1200控制系统。

所述的联动机器人为七轴联动。

所述的视觉系统为2D视觉系统。

所述的显示屏为10寸触摸屏。

本发明的有益效果是：采用上述方案后实现了一台机床取代一条生产线的目的，不仅提高了加工效率，还缩减了工厂占地面积，减少了设备的操作和维护人员。五轴联动机床柔性线通过对工件的一次装夹就可完成工件的五面体加工，特别适应多品种、小批量的柔性生产需求。采用机器人行走导轨的形式，扩展了机器人的工作区间，增加了被服务机床的数量，为后期产能提高预留了扩容空间。夹具快换装置，为后期增加不同的加工件提供了简单快速的接口。采用2D视觉实现了工件摆放后位置的自动识别，机械手可以根据实际坐标进行工件的准确定位。吹碎屑功能实现了工件安装前工件底面和工作台面的清理，保证工件的准确定位。

附图说明

图1为本实用新型五轴联动机床柔性线的电气控制系统框图

具体实施方式

现结合附图1对实用新型做进一步的说明，如图1所示，本实用新型以可编程控制器S7-1200为控制核心，该可编程控制器可配两种接口，如PROFIBUS、PROFINET。通过PROFIBUS与机床和的机器人控制器相连接，实现整个系统的数据互联互通与逻辑控制。通过组态软件，将机床和机器人的工作数据上传到云平台，实现大数据的云端共享。通过PROFINET与显示屏相连接，用于系统的画面通讯，实现控制的操作、报警信息的显示、开关状态的监控、数据的修改。通过安全回路保证人员安全，在维修人员进入工作区域时停止机器人的所有工作。通过自动上下料系统，保证柔性线的不间断的连续工作。

五轴加工中心柔性线的主要动作过程为自动输送线将工件运送到等待位置，机器人等待机床的上料预请求信号，根据预请求信号选择需要拍照的工件，拍照完成后更换对应的快换夹具，然后移动到工件位置进行抓取，抓取后移动到吹气系统的吹屑工位进行清理，清理结束后移动到上料等待位置，等待机床的上料信号，机床门打开，机器人进入卸下已经加工好的工件，然后安装上新的工件，退出机床运动到下料输送线，将工件摆放在下料位后，机器人返回等待位置，等待下一个预请求指令。机床为大连三垒自主研发的五轴加工中心SVW80A、SVW80C、SVW60C，七轴联动机器人为川崎CX165L机器人，2D视觉品牌为康耐视，云端互联平台为皿智云平台，PLC控制器系统为西门子S7-1200，显示屏为西门子10寸触摸屏。