CN104400458A - 一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的方法及装置 - Google Patents

一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的方法及装置，包括配电箱，配电箱与总开关相连，总开关与直流开关电源相连，开关电源与三位五通气动电磁阀相连，三位五通气动电磁阀内设有S1开关、M21号继电器、D1线圈、M24号继电器、D2线圈、M25号继电器、S2压力控制器和KM1线圈，KM1线圈上连接有P10/100插孔，三位五通气动电磁阀连接有空气过滤装置；本发明还涉及该装置的工作方法，精度、效率、安全性高。

Description

一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的方法及装置
技术领域
本发明涉及液压与气动原理、电气工程，特别的，涉及一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的方法及装置。
背景技术
为了加工中心和夹具实现全面的自动化，液压夹具通过液压站的控制实现了自动夹紧和放松，而气动夹具仍然停留在用手动换向阀来控制的现状：气动夹具通过手动换向阀来改变气路，使夹具能实现夹紧和放松 。众所周知，手动控制加工中心夹具存在着巨大的风险，在加工节拍不断加快，产量不断增加的情况下，人难免会忘记夹紧产品，导致产品在未夹紧的情况下就进行加工，造成断刀、撞机等事件，损失惨重。
图1为液压夹具自动化的实现方式，液压站是由加工中心的程序控制，进而控制夹具的自动夹紧和放松。而不同的加工中心电柜里的I/O面板输出方式也不同，很多机床I/O面板里提供的夹紧和松夹信号都会因为执行完M30指令或按复位按钮导致信号结束和中断。比如美国产HAAS VF3SS-H 立式加工中心的输出继电器就是在复位或者执行完M30指令后就会失电，日本产brother立式加工中心的夹紧信号和松夹信号在按复位后就会关闭。在这种情况下，加工中心在加工产品时的夹紧状态很容易被攻破，导致夹具松夹撞刀，造成巨大的经济损失。
图2为气动夹具现阶段在加工中心的实现方式，气动夹具的换向阀是手动控制的，所以夹具的夹紧和放松是由人工实现的。由于夹具的夹紧和放松是由人来控制的，很容易造成精度不稳定，而且安全得不到保障，效率也不高，这样的方式显然已经不能满足现阶段工厂大批量、高精度、高效率的生产模式。
发明内容
本发明的目的，在于克服上述局限，从而提供一种既可以控制气动夹具自动夹紧和放松，又可以防止加工过程自动松夹的电路，从而使气动夹具加工产品时精度、效率、安全性等得到了大大的提高的可以控制气动夹具自动夹紧和防错的方法及装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的装置，包括配电箱，配电箱与总开关相连，总开关与直流开关电源相连，开关电源与三位五通气动电磁阀相连，三位五通气动电磁阀内设有S1开关、M21号继电器、D1线圈、M24号继电器、D2线圈、M25号继电器、S2压力控制器和KM1线圈，M21号继电器和D1线圈串联连接，M24号继电器和D2线圈串联连接，D1线圈和D2线圈并联连接，M21号继电器、D1线圈和M24号继电器、D2线圈组成的整体与M25号继电器、S2压力控制器和KM1线圈组成的整体并联连接，M25号继电器、S2压力控制器和KM1线圈串联连接，KM1线圈上连接有P10/100插孔，三位五通气动电磁阀连接有空气过滤装置。
优选的是，空气过滤装置一端连接有外部气源。
一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的方法，步骤如下：
A、外部空气首先进入空气过滤装置，空气过滤装置过滤掉空气中的水分、杂质等；
B、然后，需要夹紧时，当机床运行M51指令后M21号继电器线圈得电常开触点闭合，D1线圈得电D2线圈失电电磁换向阀换向（夹具夹紧），S2压力控制器受压接通，让机床运行M25指令，M25号继电器线圈得电常开触点闭合，KM1线圈得电常开触点闭合，P10/100插孔即有信号回馈，M25指令运行完毕。机床便可继续运行下一步指令；
C、若运行M25指令时S2压力控制器未受压（未夹紧状态），KM1线圈不能得电P10/100插孔无信号回馈时，M25指令运行结束后机床会提示“未完成的M*指令”无法继续运行下一步指令；
D、当需要松夹时，机床运行M54指令后M24号继电器线圈得电常开触点闭合，D1线圈失电D2线圈得电电磁换向阀换向（夹具松夹），S2压力控制器未受压无法接通，让机床运行M25指令，M25号继电器线圈失电常开触点未闭合，KM1线圈失电常开触点未闭合，P10/100插孔即无信号回馈，M25指令运行结束后机床会提示“未完成的M*指令”无法继续运行下一步指令起到防错作用。
综上所述，本发明的一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的方法及装置具有以下优点：既可以控制气动夹具自动夹紧和放松，又可以防止加工过程自动松夹的电路，从而使气动夹具加工产品时精度、效率、安全性等得到了大大的提高。
附图说明
图1是现有技术液压夹具自动化的实现方式；
图2是现有技术气动夹具现阶段在加工中心的实现方式；
图3是本发明工作程序图；
图4是本发明的电路连接图；
图5是美国产HAAS VF3SS-H 立式加工中心的接线图；
图6是本发明接线具体方案流程图；
图7是本发明空气在装置中的流向图；
图8是互联自锁电路的连接图；
图中标号：1-配电箱、2-总开关、3-直流开关电源、4-三位五通气动电磁阀、5-S1开关、6-M21号继电器、7-D1线圈、8-M24号继电器、9-D2线圈、10-M25号继电器、11-S2压力控制器、12-KM1线圈、13-P10/100插孔、14-空气过滤装置。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图4所示一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的装置，包括配电箱1，配电箱1与总开关2相连，总开关2与直流开关电源3相连，开关电源3与三位五通气动电磁阀4相连，三位五通气动电磁阀4内设有S1开关5、M21号继电器6、D1线圈7、M24号继电器8、D2线圈9、M25号继电器10、S2压力控制器11和KM1线圈12，M21号继电器6和D1线圈7串联连接，M24号继电器8和D2线圈9串联连接，D1线圈7和D2线圈9并联连接，M21号继电器6、D1线圈7和M24号继电器8、D2线圈9组成的整体与M25号继电器10、S2压力控制器11和KM1线圈12组成的整体并联连接，M25号继电器10、S2压力控制器11和KM1线圈12串联连接，KM1线圈12上连接有P10/100插孔13，三位五通气动电磁阀4连接有空气过滤装置14。空气过滤装置14一端连接有外部气源。
图4中M21是HAASI/O面板后的M21号继电器6、M25是HAASI/O面板后的M25号继电器10、D1和D2是电磁换向阀的两组线圈、P10/100是HAASI/O面板后的信号收集插孔、KM1是DC24V继电器。
一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的方法，步骤如下：外部空气首先进入空气过滤装置14，空气过滤装置14过滤掉空气中的水分、杂质等；然后，需要夹紧时，当机床运行M51指令后M21号继电器6线圈得电常开触点闭合，D1线圈7得电D2线圈9失电电磁换向阀换向（夹具夹紧），S2压力控制器11受压接通，让机床运行M25指令，M25号继电器10线圈得电常开触点闭合，KM1线圈12得电常开触点闭合，P10/100插孔13即有信号回馈，M25指令运行完毕。机床便可继续运行下一步指令；若运行M25指令时S2压力控制器11未受压（未夹紧状态），KM1线圈12不能得电P10/100插孔13无信号回馈时，M25指令运行结束后机床会提示“未完成的M*指令”无法继续运行下一步指令；当需要松夹时，机床运行M54指令后M24号继电器8线圈得电常开触点闭合，D1线圈7失电D2线圈9得电电磁换向阀换向（夹具松夹），S2压力控制器11未受压无法接通，让机床运行M25指令，M25号继电器10线圈失电常开触点未闭合，KM1线圈12失电常开触点未闭合，P10/100插孔13即无信号回馈，M25指令运行结束后机床会提示“未完成的M*指令”无法继续运行下一步指令起到防错作用。
如图7中外部气源经过空气过滤装置14除去空气中的杂质、水分等、然后进入到三位五通气动电磁阀4中经过换向实现自动夹紧和松夹，其核心部分是控制电磁阀换向的互联自锁电路，互联自锁电路的主要原理是“一山不容二虎原则”， M21号继电器6吸合时，M24号继电器8只能在断开状态；同样的，M24号继电器8吸合时，M21号继电器6只能断开，具体如图8。
按照本发明的气动夹具自动夹紧控制装置，实现了气动夹具在加工中心的自动夹紧、松夹的问题，并且一部分机床按复位松夹，或者跳程序夹具夹紧、无压力等情况也将得到解决，此发明已运用到美国产HAAS VF3SS-H 立式加工中心，如图5、斗山机床立式加工中心、日本产brother立式加工中心、国产力劲立式加工中心、LAMAZAK立式加工中心等机床，正常运行将近六个月，并无异常，是一种可靠的气动夹具自动夹紧控制装置。
综上所述，总结产品加工试制和批量生产中出现的问题，通过试用此类装置实现气动夹具自动夹紧，改善了生产中出现的忘记夹紧、自动松夹、夹伤手指安全事故、产品加工效率、产品精度稳定性等都有了极大的改进和提高。这种装置还可以推广到相似的加工中心、类似专机等，为机械自动化的实现提供一个可靠的参考方案。
本发明的一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的方法及装置具有以下优点：既可以控制气动夹具自动夹紧和放松，又可以防止加工过程自动松夹的电路，从而使气动夹具加工产品时精度、效率、安全性等得到了大大的提高。

Claims (3)

1.一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的装置，其特征在于：包括配电箱（1），所述配电箱（1）与总开关（2）相连，总开关（2）与直流开关电源（3）相连，所述开关电源（3）与三位五通气动电磁阀（4）相连，所述三位五通气动电磁阀（4）内设有S1开关（5）、M21号继电器（6）、D1线圈（7）、M24号继电器（8）、D2线圈（9）、M25号继电器（10）、S2压力控制器（11）和KM1线圈（12），所述M21号继电器（6）和D1线圈（7）串联连接，所述M24号继电器（8）和D2线圈（9）串联连接，所述D1线圈（7）和D2线圈（9）并联连接，所述M21号继电器（6）、D1线圈（7）和M24号继电器（8）、D2线圈（9）组成的整体与所述M25号继电器（10）、S2压力控制器（11）和KM1线圈（12）组成的整体并联连接，所述M25号继电器（10）、S2压力控制器（11）和KM1线圈（12）串联连接，所述KM1线圈（12）上连接有P10/100插孔（13），所述三位五通气动电磁阀（4）连接有空气过滤装置（14）。
2.根据权利要求1所述的一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的装置，其特征在于：所述空气过滤装置（14）一端连接有外部气源。
3.一种可以控制气动夹具自动夹紧和防错的方法，其特征在于：步骤如下：
A、外部空气首先进入空气过滤装置（14），空气过滤装置（14）过滤掉空气中的水分、杂质等；
B、然后，需要夹紧时，当机床运行M51指令后M21号继电器（6）线圈得电常开触点闭合，D1线圈（7）得电D2线圈（9）失电电磁换向阀换向（夹具夹紧），S2压力控制器（11）受压接通，让机床运行M25指令，M25号继电器（10）线圈得电常开触点闭合，KM1线圈（12）得电常开触点闭合，P10/100插孔（13）即有信号回馈，M25指令运行完毕；机床便可继续运行下一步指令；
C、若运行M25指令时S2压力控制器（11）未受压（未夹紧状态），KM1线圈（12）不能得电P10/100插孔（13）无信号回馈时，M25指令运行结束后机床会提示“未完成的M*指令”无法继续运行下一步指令；
D、当需要松夹时，机床运行M54指令后M24号继电器（8）线圈得电常开触点闭合，D1线圈（7）失电D2线圈（9）得电电磁换向阀换向（夹具松夹），S2压力控制器（11）未受压无法接通，让机床运行M25指令，M25号继电器（10）线圈失电常开触点未闭合，KM1线圈（12）失电常开触点未闭合，P10/100插孔（13）即无信号回馈，M25指令运行结束后机床会提示“未完成的M*指令”无法继续运行下一步指令起到防错作用。
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Co-patentee after: Guangdong Hongtu Technology (Holdings) Co., Ltd.

Patentee after: Guangdong Hongtu (Nantong) Die-Casting Co., Ltd.

Address before: 226000 Xingyuan Road, Tongzhou Economic Development Zone, Nantong City, Jiangsu Province

Patentee before: Guangdong Hongtu (Nantong) Die-Casting Co., Ltd.