CN106271754B - 大型板件自动装夹装置的工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型板件自动装夹装置的工作方法，主要解决现有人工夹压和松开板件的加工方法存在着劳动强度大、效率低、质量不稳定、有安全隐患的问题。该大型板件自动装夹装置包括控制器和多个装夹机构；控制器的信号输出端电连有输出模块，输出模块的信号输出端分别与各装夹机构的信号输入端电连；装夹机构包括中间继电器、两个用于锁紧板件的锁紧结构；锁紧结构连接有控制其工作的气缸；气缸连接有控制其工作的电磁换向阀，两个电磁换向阀均与中间继电器电连；输出模块的信号输出端与中间继电器的信号输入端电连。通过上述方案，本发明达到了压头对刀具的自动避让，对板件的自动锁紧的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

Description

大型板件自动装夹装置的工作方法
技术领域
本发明涉及板件加工领域，具体地说，是涉及一种大型板件自动装夹装置。
背景技术
目前，在同行业内加工大型装甲板件时，加工前后均依靠人工对板件夹压和松开，且在针对大型板件周边的加工过程中，为避免刀具行走轨迹及刀具与若干压板发生干涉，操作人员需要反复松开和夹紧压板；现有人工夹压和松开板件的加工方法存在着劳动强度大、效率低、质量不稳定、有安全隐患的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型板件自动装夹装置的工作方法，以解决现有人工夹压和松开板件的加工方法存在着劳动强度大、效率低、质量不稳定、有安全隐患的问题。
为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
大型板件自动装夹装置包括控制器和多个装夹机构；控制器的信号输出端电连有输出模块，输出模块的信号输出端分别与各装夹机构的信号输入端电连；装夹机构包括中间继电器、两个用于锁紧板件的锁紧结构；锁紧结构连接有控制其工作的气缸；气缸连接有控制其工作的电磁换向阀，两个电磁换向阀均与中间继电器电连；输出模块的信号输出端与中间继电器的信号输入端电连。
进一步的，装夹机构还包括两个用于监控气缸动作的信号开关；控制器的信号输入端电连有输入模块，输入模块的信号输入端与各信号开关的信号输出端电连。
具体地，锁紧结构包括锁紧架；气缸包括活塞杆；活塞杆的自由端位于锁紧架内，活塞杆的自由端活动连接有锁紧臂，锁紧架上连接有连接臂，连接臂的自由端与锁紧臂的侧面活动连接，锁紧臂上连接有压头，压头位于锁紧架的正上方。
具体地，锁紧架为U型或C型。
具体地，电磁换向阀连接有气源；电磁换向阀为三位五通电磁换向阀。
具体地，控制器电连有人机交互系统、刀具。
大型板件自动装夹装置的工作方法包括以下步骤：
(1)将锁紧结构按板件外形摆放并固定在工作台上；将刀具移至压头的正上方，通过人机交互系统在控制器中输入并存储当前压头的坐标值，并设定阈值；
(2)将板件放入两个锁紧结构之间；通过人机交互系统及控制器将板件固定在压头和锁紧架之间；
(3)开启刀具，控制器根据压头预存的坐标值及压头的阈值，判断刀具是否行进至压头设定的阈值范围内，是，则执行(4)，否，则执行(5)；
(4)控制器发出开启压头的信号至中间继电器，继电器通过三位五通电磁换向阀控制对应的气缸工作，使活塞杆带动锁紧臂运动，使压头向上打开供刀具走过；
(5)控制器发出锁紧压头的信号至中间继电器，继电器通过三位五通电磁换向阀控制对应的气缸工作，使活塞杆带动锁紧臂运动，控制压头使板件锁紧在压头和锁紧架之间；
(6)板件完成加工后，通过人机交互系统及控制器控制压头向上打开，解除锁紧状态，即可取出完成加工的板件。
进一步的，大型板件自动装夹装置的工作方法还包括监测方法，其包括如下步骤：
(a)信号开关实时发送对应气缸的状态信号至控制器；
(b)控制器根据气缸的状态信息、预存的坐标值及压头的阈值，判断刀具行进或远离至压头设定的阈值范围内时，气缸是否工作带动压头打开或锁紧，是则不发出任何信号，否，则执行步骤(c)；
(c)控制器发出指令控制刀具停止工作，并向人机交互系统发出信号，人机交互系统发出报警信号。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过确定压头的坐标值，设定压头的阈值，依次通过控制器、输出模块、中间继电器、三位五通电磁换向阀、气缸、锁紧结构控制压头是否锁紧板件，实现了压头对刀具的自动避让，对板件的自动锁紧，与现有人工压紧板件相比，提高了板件加工的质量，提高了板件加工的效率，整个加工过程不需要人为压紧或松开板件，避免了由此带来的安全隐患。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为锁紧结构的结构示意图。
上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：
1-控制器，2-输出模块，3-中间继电器，4-气缸，5-电磁换向阀，6-信号开关，7-输入模块，8-锁紧架，9-活塞杆，10-锁紧臂，11-连接臂，12-压头， 13-人机交互系统。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1
如图1和图2所示，大型板件自动装夹装置包括控制器1和多个装夹机构；控制器1的信号输出端电连有输出模块2，输出模块2的信号输出端分别与各装夹机构的信号输入端电连；装夹机构包括中间继电器3、两个用于锁紧板件的锁紧结构；锁紧结构连接有控制其工作的气缸4；气缸4连接有控制其工作的电磁换向阀5，两个电磁换向阀5均与中间继电器3电连；输出模块2的信号输出端与中间继电器3的信号输入端电连；电磁换向阀5连接有气源；控制器1电连有人机交互系统13、刀具。
其中，锁紧结构包括锁紧架8；气缸4包括活塞杆9；活塞杆9的自由端位于锁紧架8内，活塞杆9的自由端活动连接有锁紧臂10，锁紧架8上连接有连接臂11，连接臂11的自由端与锁紧臂10的侧面活动连接，锁紧臂10上连接有压头12，压头12位于锁紧架8的正上方。
其中，锁紧架8为U型或C型，也可根据实际使用需要选择其他形状的锁紧架8；电磁换向阀5为三位五通电磁换向阀；装夹机构的数量根据实际使用需要确定，也可选用一个装夹机构。
实施例2
如图1所示，本实施例与实施例1的不同点在于，装夹机构还包括两个用于监控气缸4动作的信号开关6；控制器1的信号输入端电连有输入模块7，输入模块7的信号输入端与各信号开关6的信号输出端电连；通过信号开关6对气缸4进行监控，放置刀具与压头12发送碰撞，对刀具和压头12造成损伤。
大型板件自动装夹装置的工作方法包括以下步骤：
1.1将锁紧结构按板件外形摆放并固定在工作台上；将刀具移至压头的正上方，通过人机交互系统在控制器中输入并存储当前压头的坐标值，并设定阈值；
1.2将板件放入两个锁紧结构之间；通过人机交互系统及控制器将板件固定在压头和锁紧架之间；
1.3开启刀具，控制器根据压头预存的坐标值及压头的阈值，判断刀具是否行进至压头设定的阈值范围内，是，则执行1.4，否，则执行1.5；
1.4控制器发出开启压头的信号至中间继电器，继电器通过三位五通电磁换向阀控制对应的气缸工作，使活塞杆带动锁紧臂运动，使压头向上打开供刀具走过；
1.5控制器发出锁紧压头的信号至中间继电器，继电器通过三位五通电磁换向阀控制对应的气缸工作，使活塞杆带动锁紧臂运动，控制压头使板件锁紧在压头和锁紧架之间；
1.6板件完成加工后，通过人机交互系统及控制器控制压头向上打开，解除锁紧状态，即可取出完成加工的板件。
完成上述步骤1.1-1.6则完成板件的加工，实现了板件加工过程中，对刀具的自动避让及对板件的自动加紧。
大型板件自动装夹装置的工作方法还包括监测方法，其包括如下步骤：
a信号开关实时发送对应气缸的状态信号至控制器；
b控制器根据气缸的状态信息、预存的坐标值及压头的阈值，判断刀具行进或远离至压头设定的阈值范围内时，气缸是否工作带动压头打开或锁紧，是则不发出任何信号，否，则执行步骤c；
c控制器发出指令控制刀具停止工作，并向人机交互系统发出信号，人机交互系统发出报警信号。
完成步骤a-c则完成了通过信号开关对气缸进行监控的目的，当气缸没有做对应动作时，控制器刀具停止工作，避免了刀具与压头发生碰撞。
如图1和图2所示，本发明通过确定压头12的坐标值，设定压头12的阈值，依次通过控制器1、输出模块2、中间继电器3、三位五通电磁换向阀、气缸4、锁紧结构控制压头12是否锁紧板件，实现了压头12对刀具的自动避让，对板件的自动锁紧，与现有人工压紧板件相比，提高了板件加工的质量，提高了板件加工的效率，整个加工过程不需要人为压紧或松开板件，避免了由此带来的安全隐患。
实际加工生产过程中，可根据正常的加工条件，计算刀具的切削力，根据切削力、气源的压力气源可选择空气、操作系统等因素对气缸4、输入模块7、输出模块2、中间继电器3、电磁阀等进行选型；采用EASYMASK软件编制程序，实现人机界面通话，操作人员可在加工设备的操作面板上实现对装置的手动控制及锁紧结构的压头12坐标的定位。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种大型板件自动装夹装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将锁紧结构按板件外形摆放并固定在工作台上；将刀具移至压头的正上方，通过人机交互系统在控制器中输入并存储当前压头的坐标值，并设定阈值；
(2)将板件放入两个锁紧结构之间；通过人机交互系统及控制器将板件固定在压头和锁紧架之间；
(3)开启刀具，控制器根据压头预存的坐标值及压头的阈值，判断刀具是否行进至压头设定的阈值范围内，是，则执行(4)，否，则执行(5)；
(4)控制器发出开启压头的信号至中间继电器，继电器通过三位五通电磁换向阀控制对应的气缸工作，使活塞杆带动锁紧臂运动，使压头向上打开供刀具走过；
(5)控制器发出锁紧压头的信号至中间继电器，继电器通过三位五通电磁换向阀控制对应的气缸工作，使活塞杆带动锁紧臂运动，控制压头使板件锁紧在压头和锁紧架之间；
(6)板件完成加工后，通过人机交互系统及控制器控制压头向上打开，解除锁紧状态，即可取出完成加工的板件；
大型板件自动装夹装置包括控制器(1)和多个装夹机构；控制器(1)的信号输出端电连有输出模块(2)，输出模块(2)的信号输出端分别与各装夹机构的信号输入端电连；装夹机构包括中间继电器(3)、两个用于锁紧板件的锁紧结构；锁紧结构连接有控制其工作的气缸(4)；气缸(4)连接有控制其工作的电磁换向阀(5)，两个电磁换向阀(5)均与中间继电器(3)电连；输出模块(2)的信号输出端与中间继电器(3)的信号输入端电连。
2.根据权利要求1所述的大型板件自动装夹装置的工作方法，其特征在于，装夹机构还包括两个用于监控气缸(4)动作的信号开关(6)；控制器(1)的信号输入端电连有输入模块(7)，输入模块(7)的信号输入端与各信号开关(6)的信号输出端电连。
3.根据权利要求1所述的大型板件自动装夹装置的工作方法，其特征在于，锁紧结构包括锁紧架(8)；气缸(4)包括活塞杆(9)；活塞杆(9)的自由端位于锁紧架(8)内，活塞杆(9)的自由端活动连接有锁紧臂(10)，锁紧架(8)上连接有连接臂(11)，连接臂(11)的自由端与锁紧臂(10)的侧面活动连接，锁紧臂(10)上连接有压头(12)，压头(12)位于锁紧架(8)的正上方。
4.根据权利要求3所述的大型板件自动装夹装置的工作方法，其特征在于，锁紧架(8)为U型或C型。
5.根据权利要求1所述的大型板件自动装夹装置的工作方法，其特征在于，电磁换向阀(5)连接有气源；电磁换向阀(5)为三位五通电磁换向阀。
6.根据权利要求1-5任一项所述的大型板件自动装夹装置的工作方法，其特征在于，控制器(1)电连有人机交互系统(13)、刀具。
7.根据权利要求6所述的大型板件自动装夹装置的工作方法，其特征在于，还包括监测方法，其包括如下步骤：
(a)信号开关实时发送对应气缸的状态信号至控制器；
(b)控制器根据气缸的状态信息、预存的坐标值及压头的阈值，判断刀具行进或远离至压头设定的阈值范围内时，气缸是否工作带动压头打开或锁紧，是则不发出任何信号，否，则执行步骤(c)；
(c)控制器发出指令控制刀具停止工作，并向人机交互系统发出信号，人机交互系统发出报警信号。
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