CN110000263B - 一种冲压线自动冲压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冲压线自动冲压控制系统，包括控制站、监控系统、功能系统、开关系统、电源系统、保护系统和中央供电系统控制器；该控制站连接该监控系统，该监控系统包括一个或多个监控站；该控制站挂接有总线通信链路，该总线通信链路设有PB‑DP通信链路，该PB‑DP通信链路设有分布式I/O模块。本发明的有益效果是：通过人机界面集中自动控制实现了无人化连续生产的目的，降低了生产的人工成本；计量精准，极大的提高了工作效率。

Description

一种冲压线自动冲压控制系统

技术领域

本发明涉及一种用于工厂五金冲压控制系统，尤其涉及一种整冲压线协调自动冲压控制系统，属于工业自动化控制类领域。

背景技术

工业自动化是在工业生产中广泛采用自动控制、自动调整装置，用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产的趋势。在工业生产自动化条件下，人只是间接地照管和监督机器进行生产。工业自动化，按其发展阶段可分为：（1） 半自动化，即部分采用自动控制和自动装置，而另一部分则由人工操作机器进行生产。（2）全自动化，指生产过程中全部工序，包括上料、下料、装卸等，都不需要人直接进行生产操作 (人只是间接地看管和监督机器运转)，而由机器连续地、重复地自动生产出一个或一批产品。

目前，传统的冲压设备一般为手动冲压，其对于人的体力劳动要求很高，以及危险系数大，对于工人的工作松弛就很容易造成安全事故，对于输送方式、人机界面集中自动化及产品的无人化连续成型作业集成自动控制并未实现。

为此，如何提供一种自动冲压、自动上料、自动下料、自动控制系统，实现集成式的全自动控制，是本发明研究的目的所在。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种自动上料控制系统，通过中央控制器对上料、分张、冲压、下料，以及对下料进行码垛处理，冲压过程无需工人，实现了中央集成式全自动控制的目的。

为解决现有技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种冲压线自动冲压控制系统，包括控制站、监控系统、功能系统、开关系统、电源系统、保护系统和中央供电系统控制器；

所述控制站连接监控系统，所述控制站的各部分采用PLC或现场总线实现单机控制以及连线作业控制，现场设备检测单元、现场动作机构以及分料检测控制系统将现场感应器信号输入给所述PLC或现场总线，所述PLC或现场总线将处理后的信号发送给执行机构；

所述开关系统包括光电开关、接近开关以及压力开关；

所述电源系统包括开关电源和SITOP电源；

所述保护系统为继电保护器；

所述功能系统包括输入模块和输出模块；

所述输入模块包括：各单元FBS输入模块、全线的接近开关、光电开关、行程开关、光栅，各所述现场感应器信号输入给所述PLC进行处理，再执行PLC动作机构的输出，当所述现场感应器信号异常时，所述PLC动作机构停止动作；

所述电源系统包括：控制电源、执行机构电源以及外部执行电源，其中所述外部执行电源采用安全电压DC24V。

所述保护系统还包括：气压压力开关，实时监测工件吸紧强度，压力不足代表工件没吸到，自动报警，全线停止运行；以及冲床光栅监测，保护机器人在安全的情况下才能执行冲压作业。

冲压线自动冲压控制系统还包括视觉监测系统，包括：系统主机、光源、镜头、图像处理软件，根据产品的的形状进行拍照判断，判断出产品的型号尺寸，自动调节机器人的坐标位置进行产品的抓取动作，产品冲压完成后进行产品的合格监测。

冲压线自动冲压控制系统还包括自动冲压控制器，包括PLC连线控制器，用于控制机器人运行、冲床自动冲压以及产品成型后的合格监测。

所述控制站设有人机界面框架，所述人机界面框架操作步骤如下：开机进入开机界面，进入主菜单，主菜单显示操作界面；所述主菜单包括设置界面、查询界面和当前故障界面；所述设置界面包括用户设置界面和厂家设置界面；所述查询界面包括设备连接信息、分组情况、控制板信息、版本号和历史故障；所述用户设置界面包括用户参数设置、用户自定义编码、显示设置、通讯参数设置、用户时钟设置和修改用户密码；所述厂家设置界面包括厂家参数设置、设备搜索、厂家调试和厂家密码修改。

根据产品的工序流程来选择机器人的数量以及冲床的数量，没有数量限制。

本发明的有益效果是：通过人机界面集中自动控制实现了无人化连续生产的目的，降低了生产的人工成本，减少了危险系数大的工作，极大提高生产的效率。

附图说明

图1为本发明的控制系统结构图。

图2为本发明的中央供电系统控制器的线路连接图。

图3为本发明人机界面框架图。

图4为本发明的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更加理解本发明技术方案，下面结合附图1-3对本发明作进一步分析。

如图1所示，一种中央集成自动搬运码垛控制系统，包括总控制柜、机器人控制柜、监控系统、功能系统、开关系统、电源系统、保护系统和中央供电系统控制器；

如S1，总控制柜连接机器人控制柜，机器人控制柜包括一个或多个机器人控制柜；总控制柜有总线通信链路，总线链路设有N个工作站，总线通信链路设有分布式I/O模块；

开关系统包括光电开关、压力传感器开关、接近开关；

电源系统包括开关电源；

保护系统为继电保护器、压力传感器保护、双张厚度检测保护、机器人防碰撞保护；

功能系统包括机器人输入模块和冲压设备输出模块；

如S2，数据采集模块包括：双张检测模块、取料检测模块、冲压信号检测模块。双张检测模块由双张检测传感器控制，取料检测模块由光电开关、气压传感器、激光检测传感器、电磁阀、继电器控制，冲压信号检测模块由冲床到位接近开关、送料完成信号开关、取料完成信号开关控制。

如S3，输出执行模块包括机器人分站、冲床分站，机器人分站、冲床分站通过电源供电，分站包括多台搬运机器人和冲床，输出执行模块由所述机器人、冲床控制产品的抓取、成型、输送，输出执行模块通过SITOP电源供电， SITOP电源还分级供电给输出执行模块的传感器。

如图2所示，中央供电系统控制器的连接包括总线线服务器机器人工作站冲压设备工作站，总线服务器输出端通过三芯电源线与机器人工作站连接，机器人工作站可设置多个，机器人工作站根据产品需要设置合适的数量，总线服务器到末端的机器人工作站通讯总长度最大300米；

总线服务器输入端连接AC220V电源、DC24V电源；

总线服务器可并行连接多个子线服务器；

总线服务器通讯距离最大为100米；

机器人工作站包括机器人本体、机器人控制柜和取料控制装置；

机器人工作站和冲压设备工作站均由总控制站控制。

如图3所示，控制站设有人机界面框架，人机界面框架操作步骤如下：开机进入开机界面，进入主菜单，主菜单显示操作界面；主菜单包括设置界面、查询界面和当前故障界面；设置界面包括用户设置界面和厂家设置界面；查询界面包括设备连接信息、分组情况、控制板信息、版本号和历史故障；用户设置界面包括用户参数设置、显示设置修改用户密码；厂家设置界面包括厂家参数设置、设备搜索厂家调试和厂家密码修改。

如图4所示，S1为本发明总控中心获取各子系统中物料输入模块的被控变量的实时状态，S2为根据被控变量的实时状态进行各子系统的控制根据控制结果向输出模块生成物料总控指令，S3为根据被控变量的实时状态进行各子系统的控制根据控制结果向输出模块生成物料总控指令。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (4)

1.一种冲压线自动冲压控制系统，包括控制站、监控系统、功能系统、开关系统、电源系统、保护系统和中央供电系统控制器；

所述控制站连接所述监控系统，所述控制站的各部分采用PLC或现场总线实现单机控制以及连线作业控制，现场设备检测单元、现场动作机构以及分料检测控制系统将现场感应器信号输入给所述PLC或现场总线，所述PLC或现场总线将处理后的信号发送给执行机构；

所述开关系统包括光电开关、接近开关以及压力开关；所述电源系统包括开关电源和SITOP电源；所述保护系统为继电保护器、压力传感器保护、双张厚度检测保护及机器人防碰撞保护；

所述功能系统包括输入模块、输出模块、监控模块HMI人机界面和视觉监测系统；所述输入模块包括：各单元FBS输入模块、全线的接近开关、光电开关、行程开关、光栅，各所述现场感应器信号输入给所述PLC进行处理，再执行PLC动作机构的输出，当所述现场感应器信号异常时，所述PLC动作机构停止动作；所述电源系统包括：控制电源、执行机构电源以及外部执行电源，其中所述外部执行电源采用安全电压DC24V；

所述控制站设有人机界面框架，所述人机界面框架操作步骤如下：

开机进入开机界面，

进入主菜单，

主菜单显示操作界面；

所述主菜单包括设置界面、查询界面和当前故障界面；

所述设置界面包括用户设置界面和厂家设置界面；所述查询界面包括设备连接信息、分组情况、控制板信息、版本号和历史故障；所述用户设置界面包括用户参数设置、用户自定义编码、显示设置、通讯参数设置、用户时钟设置和修改用户密码；所述厂家设置界面包括厂家参数设置、设备搜索、厂家调试和厂家密码修改；

S1，控制站连接机器人控制柜，所述的机器人控制柜包括一个或多个控制柜；所述的控制站有总线通信链路，所述的总线通信链路设有N个工作站，所述的总线通信链路设有分布式I/O模块；

开关系统包括光电开关、压力开关、接近开关；

电源系统包括开关电源；

保护系统为继电保护器、压力传感器保护、双张厚度检测保护及机器人防碰撞保护；

功能系统包括机器人输入模块和冲压设备输出模块；

S2，数据采集模块包括：双张检测模块、取料检测模块、冲压信号检测模块；所述双张检测模块由双张检测传感器控制，所述取料检测模块由光电开关、气压传感器、激光检测传感器、电磁阀、继电器控制，所述冲压信号检测模块由冲床到位接近开关、送料完成信号开关、取料完成信号开关控制；

S3，输出执行模块包括机器人分站、冲床分站，所述的机器人分站、冲床分站通过电源供电，所述的机器人分站包括多台搬运机器人，所述的冲床分站包括多台冲床，所述的输出执行模块由所述机器人、冲床控制产品的抓取、成型、输送，所述的输出执行模块通过SITOP电源供电， 所述的SITOP电源还分级供电给输出执行模块的传感器。

2.根据权利要求1所述的冲压线自动冲压控制系统，其中所述保护系统还包括：气压压力开关，实时监测工件吸紧强度，压力不足代表工件没吸到，自动报警，全线停止运行；以及冲床光栅监测，保护机器人在安全的情况下才能执行冲压作业。

3.根据权利要求1所述的冲压线自动冲压控制系统，还包括视觉监测系统，包括：系统主机、光源、镜头、图像处理软件，根据产品的形状进行拍照判断，判断出产品的型号尺寸，自动调节机器人的坐标位置进行产品的抓取动作，产品冲压完成后进行产品的合格监测。

4.根据权利要求1所述的冲压线自动冲压控制系统，还包括自动冲压控制器，包括PLC连线控制器，用于控制机器人运行、冲床自动冲压以及产品成型后的合格监测。

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