[发明专利]一种面向摇枕浇冒口生产线的DNC系统

说明书

本发明公开了一种面向摇枕浇冒口生产线的DNC系统系统，包括一个知识库、上位机、主站PLC、下位机、从站PLC、变频器A、变频器B、控制器、机器人、测量系统、数控加工中心、安全单元、物流单元、翻转工装单元、打磨单元、测量单元等。所述主站PLC通过TCP/IP协议与上位机连接。所述从站PLC、变频器A、变频器B、控制器、机器人均通过Profibus‑DP现场总线与主站PLC相连接，所述测量系统、数控加工中心、均通过TCP/IP协议与智能加工单元相连接。根据历史数据和理论研究确定的各种类型浇冒口加工需要的最优加工工艺方案构建知识库，从而达到根据待加工位置差异进行最优化加工的目的。

技术领域

本发明涉及一种面向货运机车中摇枕浇冒口加工生产线的数字化DNC系统，属于自动化生产线控制领域。本发明面向的对象不只局限于摇枕浇冒口的加工生产线，同时可面向需多面体加工的零件。

背景技术

货运机车中的摇枕属于高硬度复杂零部件，摇枕的浇冒口加工工艺包括切割、铣削和打磨等工艺。国内大部分工厂普遍采取的做法是通过人工单机单控操作，每个设备之间没有必然的联系，工人将重达80公斤的铸件装卡到加工中心之后，再根据以往加工经验通过机床手轮调节进行对加工位置的对刀，对刀完成之后通过NC加工程序对加工位置进行切割、铣削工艺，铣削完成之后用打磨装置进行工件表面的平滑处理，工人的劳动强度大，智能化程度低。小部分工厂自动化程度高，可以实现工件的自动铣削，但是对所有的摇枕浇冒口的加工都用相同的铣削程序，因为零件的复杂性高、环境因素影响、机床自身误差等影响会导致零件的加工质量一致性很差。这两种方式都存在零件的加工质量一致性差，加工智能化程度不高等问题，不能实现加工过程的在线监控。

针对上述存在问题，我们通过现场总线把数控加工中心、智能加工单元、测量单元、翻转工装、打磨装置、机器人和其他的现场设备连成一个控制网络来实现摇枕浇冒口智能加工产线的自动化控制和在线监控。在高性能、难加工材料零件的加工过程中采用智能加工工艺，对加工系统、时变工况进行在线监测，获取加工过程的状态信息。在此基础上，针对实时工况变化采用智能化方法对工艺过程进行自主学习及决策控制，实现高品质零件制造过程的智能决策和自主控制，最大限度地提高加工质量、加工效率，减少或者避免不必要的损失，降低生产成本。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种提高加工质量和智能化程度比较高的面向摇枕浇冒口生产线的DNC系统。

本发明采用的技术方案为一种针对于摇枕浇冒口的加工生产线智能控制系统，该生产线智能控制系统包括知识库(1)、上位机(2)、主站PLC(3)、下位机(4)、从站PLC(5)、变频器A(6)、变频器B(7)、控制器(8)、机器人(9)、测量系统(10)、数控加工中心(11)、安全单元(12)、物流单元(13)、翻转工装单元(14)、打磨单元(15)、测量单元(16)等。

其中机器人(9)、数控加工中心(11)、安全单元(12)、物流单元(13)、翻转工装单元(14)、打磨单元(15)、测量单元(16)组成摇枕浇冒口的加工生产线。

专家库(1)为面向摇枕浇冒口加工生产线的控制模块，预安装在上位机(2)中；上位机(2)通过以太网与主站PLC(3)连接，从站PLC(5)、变频器A(6)、变频器B(7)、控制器(8)、机器人(9)均通过Profibus-DP现场总线与主站PLC(3)连接。从站PLC(5)、变频器A(6)、变频器B(7)、控制器(8)、机器人(9)并联连接。安全单元(12)通过SafetyBUS p总线与从站PLC(5)连接，物流单元(13)通过硬接线的方式与变频器A(6)连接，翻转工装单元(14)通过硬接线的方式与变频器B(7)连接，打磨单元(15)通过硬接线的方式与控制器(8)连接。上位机(2)通过以太网与下位机(4)连接，测量系统(10)、数控加工中心(11)通过以太网与下位机(4)连接。测量系统(10)、数控加工中心(11)并联连接。测量单元(16)通过以太网与测量系统(10)连接。