CN102990151A - 板材抓取真空吸盘控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能够有效实现工件上料、加工过程的旋转不得掉落并能确保设备运行可靠稳定的板材抓取真空吸盘控制系统。包括真空泵、真空吸盘机、真空罐，所述真空泵的进口管路分为四路，第一路连接压缩空气，第二路连接真空吸盘机，第三路连接第一真空罐，第四路连接第二真空罐；所述真空泵用于吸取空气，产生低真空的核心元件；所述真空吸盘机为主要抓取板料装置；所述第一真空罐和第二真空罐采用旋转吸盘上料装置上的两主横梁的内腔容积作为真空罐。本发明能够有效实现工件上料、加工过程的旋转不得掉落并能确保设备运行可靠稳定。

Description

板材抓取真空吸盘控制系统
技术领域
本发明属于真空控制系统，特别涉及一种数控柔性自动剪切生产线上旋转吸盘上料装置自动进行钢板抓取的控制系统。
背景技术
板材抓取真空吸盘控制系统是数控柔性自动剪切生产线上必备的旋转吸盘上料装置，该装置主要有下述两点：其一，能够实现工件上料、加工过程的旋转及工件下料堆垛功能；其二，同时也要求真空吸盘工作过程中，提升工件不得掉落而损坏设备，具有失料检测和断电延时保护功能。
数控柔性自动剪切生产线的旋转吸盘上料装置各机械部分由相应的真空系统和电气系统控制完成相应的动作，特别地，该机设备庞杂，系统繁杂，对板材抓取真空吸盘控制系统有很高的要求。如何在设备工作过程中保证工件不得掉落，而具有失料检测和断电延时保护功能，并确保设备运行安全是现阶段亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种能够有效实现工件上料、加工过程的旋转不得掉落并能确保设备运行可靠稳定的板材抓取真空吸盘控制系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种板材抓取真空吸盘控制系统，包括真空泵、真空吸盘机、真空罐，所述真空泵的进口管路分为四路，第一路连接压缩空气，第二路连接真空吸盘机，第三路连接第一真空罐，第四路连接第二真空罐；所述真空泵用于吸取空气，产生低真空的核心元件；所述真空吸盘机为主要抓取板料装置；所述第一真空罐和第二真空罐采用旋转吸盘上料装置上的两主横梁的内腔容积作为真空罐。
所述真空吸盘机由并联的5组的真空吸盘组组成。
所述真空吸盘组包括真空电磁阀、分流器、真空吸盘，真空电磁阀与分流器通过真空管相连，分流器通过真空管并联若干个真空吸盘，每个真空吸盘都由带有真空自锁阀、缓冲杆及缓冲弹簧组成，缓冲杆与真空自锁阀相连，缓冲弹簧设置在缓冲杆上。真空吸盘及缓冲枝干作为真空吸盘机主要抓取元件，每只吸盘带有自闭阀装置，保证未接触到板料之吸盘自动锁死。
真空电磁阀与分流器之间的管路上串联真空过滤器，同时真空管路上设有检测元件真空压力开关及真空压力表。
分流器通过真空管并联13个真空吸盘。
所述真空泵的进口管路上设有检测元件真空压力开关。
在连接第一真空罐和第二真空罐的管路上分别串联有第一二通直动式电磁阀和第二二通直动式电磁阀。
所述连接压缩空气的管路上还依次连接二通直动式电磁阀、气源三联件。
本发明中，具体工作原理如下：
当真空吸盘机接近板材时，位置传感器给出信号，启动真空泵，真空吸盘装置接触板材后，控制系统打开常闭真空电磁阀，当真空值达到设定值－70%时，真空压力开关发出信号，旋转吸盘上料装置开始提升物件，并进行下一步机械动作，当板料到达指定位置，系统反馈信号到真空电磁阀端，切换真空气路，同时将压缩空气接通真空吸盘，空气迅速充满真空吸盘，实现板料释放。
当真空吸盘机抓取板料时，若在空中产生断电，真空泵端单向阀自动锁死，形成封闭真空系统，真空吸盘端自锁阀存在少量泄漏，此时真空罐代替真空泵，保证系统保压时间不低于15分钟，以致工件不得掉落，采取应急措施，将工件缓慢释放到安全位置。
本发明的有益效果是：
1、能够有效实现工件上料、加工过程的旋转不得掉落并能确保设备运行可靠稳定。
2、真空装置分成5组. 根据板料的大小,每组可以单独工作或关闭. 这样就可以节约能源，提高效率。
3、真空罐采用旋转吸盘上料装置上的两主横梁的内腔容积作为真空罐，重量轻、结构新颖，布局合理，降低成本。
4、该系统结构简单、工作可靠、使用和维护方便等一系列优点。
附图说明
图1为本发明的原理图。
图2为本发明的真空吸盘机原理。
图3为本发明的真空吸盘机的真空吸盘平面布置图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详述。
如图1所示，一种板材抓取真空吸盘控制系统，包括真空泵1、真空吸盘机2、真空罐，所述真空泵1的进口管路分为四路，第一路连接压缩空气10，连接压缩空气10的管路上还依次连接二通直动式电磁阀8、气源三联件9；第二路连接真空吸盘机2，第三路连接第一真空罐3，第四路连接第二真空罐5；在连接第一真空罐3和第二真空罐5的管路上分别串联有第一二通直动式电磁阀4和第二二通直动式电磁阀6；真空泵1用于吸取空气，产生低真空的核心元件；所述真空吸盘机2为主要抓取板料装置；所述第一真空罐3和第二真空罐5采用旋转吸盘上料装置上的两主横梁的内腔容积作为真空罐。真空泵1的进口管路上设有检测元件真空压力开关7。
真空吸盘机由并联的5组的真空吸盘组组成。
如图2所示，真空吸盘组包括真空电磁阀21、分流器28、真空吸盘25，真空电磁阀21与分流器28通过真空管相连，分流器28通过真空管并联13个真空吸盘25，每个真空吸盘25都由带有真空自锁阀26、缓冲杆27及缓冲弹簧28组成，缓冲杆27与真空自锁阀26相连，缓冲弹簧28设置在缓冲杆27上；真空电磁阀21与分流器28之间的管路上串联真空过滤器22，同时真空管路上设有检测元件真空压力开关23及真空压力表24。
如图3所示，真空吸盘机的真空吸盘平面布置图, 1最小板料：700×700×16 mm；2为最大板料5980×1960×16 mm；3为63个真空吸盘，真空吸盘上标注了数字，相同数字的为一组，共五个组，第五组的真空吸盘数量少两个，为十一个真空吸盘，其余均为十三个真空吸盘，每组可以进行单独控制。
本实施例中，板材抓取真空吸盘控制系统具体控制过程如下：
当真空吸盘机接近板材时，位置传感器给出信号，启动真空泵，真空吸盘装置接触板材后，控制系统打开常闭真空电磁阀，当真空值达到设定值－70%时，真空压力开关发出信号，真空吸盘机开始提升物件，并进行下一步工步，当板料到达指定位置，系统反馈信号到电磁阀端，切换真空气路，同时将压缩空气接通真空吸盘，空气迅速充满真空吸盘，实现工件释放。
当真空吸盘机抓取板料时，若在空中产生断电，真空泵端单向阀自动锁死，形成封闭真空系统，真空吸盘端自锁阀存在少量泄漏，此时真空罐代替真空泵，保证系统保压时间不低于15分钟，以致工件不得掉落，采取应急措施，将工件缓慢释放到安全位置。
该真空系统采用真空吸盘及缓冲枝干作为真空吸盘机主要抓取元件，配置自闭阀，该设计主要是为保证每只自闭阀能够正常工作和未接触到物体时自动锁死，不产生真空泄漏，可以实现吸取板材尺寸从700×700×16 mm 到5980×1960×16 mm的板材，吸盘吸附最小板料时至少保证有两个吸盘完整的接触板料；最大板料时所有真空吸盘完整的接触板料。 
该真空系统满足抓取板材最大板料6250×2150×16mm ；最小板材700×700×16mm的碳钢（Q235、Q215、Q345等）、耐侯钢（09CuPTiRe、09CuPCrNi（-A）等）、不锈钢（日本JFE410RW、中国T4003、TCS345)、高强度钢（Q450NQR1）、铝合金（5083-H321）等板料抓取，真空吸盘系统满足抓取旋转90°、 -180° 、90°、90°、-180°、90° 时不产生板材掉落。

Claims (8)

1.一种板材抓取真空吸盘控制系统，其特征在于：包括真空泵（1）、真空吸盘机（2）、真空罐，所述真空泵（1）的进口管路分为四路，第一路连接压缩空气（10），第二路连接真空吸盘机（2），第三路连接第一真空罐（3），第四路连接第二真空罐（5）；所述真空泵（1）用于吸取空气，产生低真空的核心元件；所述真空吸盘机（2）为主要抓取板料装置；所述第一真空罐（3）和第二真空罐（5）采用旋转吸盘上料装置上的两主横梁的内腔容积作为真空罐。
2.如权利要求1所述的板材抓取真空吸盘控制系统，其特征在于：所述真空吸盘机由并联的5组的真空吸盘组组成。
3.如权利要求2所述的板材抓取真空吸盘控制系统，其特征在于：所述真空吸盘组包括真空电磁阀（21）、分流器（28）、真空吸盘（25），真空电磁阀（21）与分流器（28）通过真空管相连，分流器（28）通过真空管并联若干个真空吸盘（25），每个真空吸盘（25）都由带有真空自锁阀（26）、缓冲杆（27）及缓冲弹簧（28）组成，缓冲杆（27）与真空自锁阀（26）相连，缓冲弹簧（28）设置在缓冲杆（27）上。
4.如权利要求3所述的板材抓取真空吸盘控制系统，其特征在于：真空电磁阀（21）与分流器（28）之间的管路上串联真空过滤器（22），同时真空管路上设有检测元件真空压力开关（23）及真空压力表（24）。
5.如权利要求3或4所述的板材抓取真空吸盘控制系统，其特征在于：分流器（28）通过真空管并联（13）个真空吸盘（25）。
6.如权利要求1所述的板材抓取真空吸盘控制系统，其特征在于：所述真空泵（1）的进口管路上设有检测元件真空压力开关（7）。
7.如权利要求1所述的板材抓取真空吸盘控制系统，其特征在于：在连接第一真空罐（3）和第二真空罐（5）的管路上分别串联有第一二通直动式电磁阀（4）和第二二通直动式电磁阀（6）。
8.如权利要求1所述的板材抓取真空吸盘控制系统，其特征在于：所述连接压缩空气（10）的管路上还依次连接二通直动式电磁阀（8）、气源三联件（9）。
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