CN107728574A - 一种plc控制的钻孔执行器系统 - Google Patents

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李永量
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    • G05B19/00—Programme-control systems
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种PLC控制的钻孔执行器系统，包括PLC控制器及其连接的A/D模块和电磁阀，所述PLC控制器通过继电器与电磁阀连接，所述电磁阀连接有汽缸，所述PLC控制器通过A/D模块连接有D/A模块，所述D/A模块还连接有定位模块，所述A/D模块连接有压紧单元和传感单元，所述传感单元一端与定位模块连接，所述压紧单元采用汽缸驱动的方式压紧待加工工件，所述D/A模块连接有主轴单元，所述主轴单元采用主轴电机带动主轴运动，所述定位模块连接有进给单元，所述进给单元通过采用模数转换控制主轴运动速度，本发明采用PLC控制器作为控制系统的核心，具有在完成高精度、高效率钻孔工作的同时保证结构简单、成本低、可靠性高的特点。

Description

一种PLC控制的钻孔执行器系统
技术领域
本发明涉及机械制造技术领域，具体的说，是一种PLC控制的钻孔执行器系统。
背景技术
进入20世纪90年代后，机械制造业对机械装配的技术提出了高质量、高速度、低成本的生产要求，机械柔性装配技术得到了极大的发展，钻孔执行器在机械制造业中占有重要地位，其能源取用方便，安装调试简单，在电力、冶金、石油、化工等工业部门得到越来越广泛的应用，有文献报道在一条机翼的装配线上每年约需要加工50000个钻孔。其控制精度主要决定于钻孔执行机构的控制性能，它能够将系统的控制信号转换成输出轴的角位移、直线位移进行工作。
传统的人工执行作业，工作量大，过程枯燥，执行的效率低，质量难以保证一致性，批量化生产人力和物力成本较高，由于执行器系统一般采用工件不动执行器移动的方式，其灵活性较好，且对工件的适应性较好，同时能够极大的提高制孔效率和精度，在国外已得到广泛的研究和应用，而对于国内的钻孔执行器尚处于起步阶段，钻孔执行器的关键是开发高精度、高效率的多功能钻孔执行器，其中多功能钻孔执行器控制系统的设计对与系统的整体性能的实现具有重要的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PLC控制的钻孔执行器系统，采用主轴单元和进给单元完成钻孔工作，由压紧单元提供压紧作用，保持钻孔执行器与机械工件之间的位置关系，通过传感单元实现具体的工作实时状态方便控制，以达到高精度、高效率效果，具有结构简单、成本低、可靠性高的特点。
本发明通过下述技术方案实现：一种PLC控制的钻孔执行器系统，包括PLC控制器及其连接的A/D模块和电磁阀，所述PLC控制器通过继电器与电磁阀连接，所述电磁阀连接有汽缸，所述PLC控制器通过A/D模块连接有D/A模块，所述D/A模块还连接有定位模块。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述A/D模块连接有压紧单元和传感单元，所述传感单元还与控制开关和定位模块连接；所述压紧单元采用汽缸驱动的方式压紧待加工工件，可以起到增加气筒刚度，减小叠层材料间隙，削弱系统震动等作用，汽缸由电磁阀实现压紧松开控制；系统工作时，PLC控制器输出端发出信号，控制电磁阀，完成压脚的压紧和松开，同时通过检查汽缸的行程开关实现系统的保护，监测压脚是否压紧或松开，增加了系统的可靠性。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述D/A模块连接有主轴单元，所述主轴单元采用主轴电机带动主轴运动。
所述定位模块连接有进给单元，所述进给单元通过采用模数转换控制主轴运动速度。主轴单元与进给单元共同完成对机械物件的加工工作，提供钻孔时需要的主轴运动和进给运动，主轴运动由交流伺服电机经过皮带轮带动主轴实现，进给运动则由另一个交流伺服电机经皮带轮带动滚珠实现，主轴运动和进给运动都需要进行速度控制，与主轴运动不同的是进给运动还需要完成位置控制，此时通过转换模块控制主轴的速度，采用定位模块完成进给位置和进给速度的控制。
进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述PLC控制器还连接有控制开关，所述所述汽缸至少为两个。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明采用PLC控制器作为控制系统的核心，具有可靠性强、安装灵活、扩展方便、性价比高等优点，且PLC总线与网络交互能力更强，也可以方便的与上位机组成控制系统，因此本系统采用基于PLC控制器的控制方式。
本发明传感单元通过与定位装置和控制开关连接，能够完成对加工进程的监测，促进钻孔过程的精准完成，也可以监测系统整体运行状态，在出现异常时关闭控制开关，从而提高了系统的稳定性。
本发明所述的钻孔执行器控制系统不但可以提高加工系统的整体性能，还能够获得更加稳定的执行力，可应用于一些火车或飞机等重要机械部件的钻孔工作。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
值得注意的是，在本发明的实际应用中，不可避免的会应用到软件程序，但申请人在此声明，该技术方案在具体实施时所应用的软件程序皆为现有技术，在本申请中，不涉及到软件程序的更改及保护，只是对为实现发明目的而设计的硬件架构的保护。
实施例1：
如图1所示，一种PLC控制的钻孔执行器系统，包括PLC控制器及其连接的A/D模块和电磁阀，所述PLC控制器通过继电器与电磁阀连接，所述电磁阀连接有汽缸，所述PLC控制器通过A/D模块连接有D/A模块，所述D/A模块还连接有定位模块，所述PLC控制器还连接有控制开关，控制开关实现控制系统的运行。
所述A/D模块连接有压紧单元和传感单元，所述传感单元还与控制开关和定位模块连接；所述压紧单元采用两个汽缸驱动的方式压紧待加工工件，可以起到增加系统刚度，减小叠层材料间隙，削弱系统震动等作用，两个汽缸由电磁阀实现压紧松开控制；系统工作时，PLC控制器输出端发出信号，控制电磁阀，完成压脚的压紧和松开，同时通过检查汽缸的行程开关实现系统的保护，监测压脚是否压紧或松开，增加了系统的可靠性；传感单元实时通过监测系统的运行情况，出现异常，发出报警并关闭控制开关停止工作。
实施例2：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本发明，特别采用下述设置结构：所述D/A模块连接有主轴单元，所述主轴单元采用主轴电机带动主轴运动；所述定位模块连接有进给单元，所述进给单元通过采用模数转换控制主轴运动速度。主轴单元与进给单元共同完成对机械物件的加工工作，提供钻孔时需要的主轴运动和进给运动，主轴运动由交流伺服电机经过皮带轮带动主轴实现，进给运动则由另一个交流伺服电机经皮带轮带动滚珠实现，主轴运动和进给运动都需要进行速度控制，与主轴运动不同的是进给运动还需要完成位置控制，此时通过转换模块控制主轴的速度，采用定位模块完成进给位置和进给速度的控制；所述所述汽缸至少为两个。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种PLC控制的钻孔执行器系统，其特征在于：包括PLC控制器及其连接的A/D模块和电磁阀，所述PLC控制器通过继电器与电磁阀连接，所述电磁阀连接有汽缸，所述PLC控制器通过A/D模块连接有D/A模块，所述D/A模块还连接有定位模块。
2.根据权利要求1所述的一种PLC控制的钻孔执行器系统，其特征在于：所述A/D模块连接有压紧单元和传感单元，所述传感单元还与控制开关和定位模块连接，所述压紧单元采用汽缸驱动的方式压紧待加工工件。
3.根据权利要求2所述的一种PLC控制的钻孔执行器系统，其特征在于：所述D/A模块连接有主轴单元，所述主轴单元采用主轴电机带动主轴运动。
4.根据权利要求3所述的一种PLC控制的钻孔执行器系统，其特征在于：所述定位模块连接有进给单元，所述进给单元通过采用模数转换控制主轴运动速度。
5.根据权利要求4所述的一种PLC控制的钻孔执行器系统，其特征在于：所述PLC控制器还连接有控制开关。
6.根据权利要求5所述的一种PLC控制的钻孔执行器系统，其特征在于：所述所述汽缸至少为两个。
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