CN110092209A - 一种托辊生产过程智能控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种托辊生产过程智能控制系统，送料系统(1)设置辊轴切削工位(2)、辊皮自动切断工位(3)、辊皮辊轴穿合工位(4)、托辊轴承及轴承座压入工位(5)；托辊生产过程智能控制系统(6)采用计算机进行柔性智能协调控制，实现了辊轴的自动切断、切削和滚丝、辊皮的自动定位切断、辊轴与辊皮的自动穿合、两端轴承及轴承座自动压装，以及轴承座自动补给。采用上述技术方案，通过研制成套自动化加工设备，如辊皮、辊轴自动精准穿合机床、辊轴、辊皮、轴承座自动补给装置，成功串联了两个独立加工单元，突破了智能化与可靠性设计关键技术，实现了托辊加工的关键环节智能制造工艺。

Description

一种托辊生产过程智能控制系统
技术领域
本发明属于托辊加工制造的技术领域。更具体地，本发明涉及一种托辊生产过程智能控制系统。
背景技术
在现有技术中，托辊生产过程中的辊轴原材料补给、切断、上下料、切削、滚丝及各工序间的搬运；辊皮原材料的补给、切断、上下料及各工序间的搬运，以及辊皮与辊轴的穿合及与轴承座的压装都是是由人工来完成的。大量的人工作业，严重影响了生产效率的提高，给制造精度带来很多不可控的因素。
这是由于传统的加工模式和各加工设备功能的单一性，使得在辊轴的切断、切削和滚丝等环节只能完全依靠人工操作和转运，在辊轴与辊皮的穿合和轴承座压装工序上，人工操作的效率低下，导致此环节需要增加更多的人力来平衡生产能力。单机作业的生产加工模式，需要大量增加人工作业，很难实现在各加工环节间的产能科学匹配。当出现停工待产现象时，无法给予及时干预合理调配，对产品的合格率检测和统计更无法做到全面覆盖和报警纠错
发明内容
本发明提供一种托辊生产过程智能控制系统，其目的是实现生产过程的智能化控制，提高加工自动化程度。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的托辊生产过程智能控制系统，所述的托辊包括辊皮、辊轴，所述的辊轴通过托辊轴承安装在轴承座上，所述的托辊生产过程通过送料系统对辊皮、辊轴进行不同工位的送料；所述的送料系统设置辊轴切削工位、辊皮自动切断工位、辊皮辊轴穿合工位、托辊轴承及轴承座压入工位；所述的托辊生产过程智能控制系统采用计算机进行柔性智能协调控制，实现了辊轴的自动切断、切削和滚丝、辊皮的自动定位切断、辊轴与辊皮的自动穿合、两端轴承及轴承座自动压装，以及轴承座自动补给。
所述的托辊生产过程智能控制系统采用桁架机械手，实现辊轴、辊皮的多维位移、多维旋转功能。
所述的托辊生产过程智能控制系统在托辊轴承及轴承座压入工位的后部设置终端码垛机器人及其相应夹持具，实现成品的码垛。
在所述的辊皮辊轴穿合工位设置辊皮辊轴自动精准穿合机床。
在所述的托辊轴承及轴承座压入工位的两侧分别设置轴承及轴承座压入装置，在辊轴的两端同时将托辊轴承及轴承座压到辊轴上，所述的轴承压入装置采用液压传动加压，所述的液压传动的控制单元与所述的托辊生产过程智能控制系统进行信号连接。
所述的托辊生产过程智能控制系统设有辊轴、辊皮、轴承座自动补给装置。
所述的托辊生产过程智能控制系统设置缺料报警装置，所述的缺料报警装置在各工位设置来料传感器，所述的来料传感器与托辊生产过程智能控制系统进行信号连接。
所述的托辊生产过程智能控制系统设置设备故障报警装置，所述的设备故障报警装置在所述的生产过程的所有设备上设置设备运行传感器，所述的设备运行传感器与托辊生产过程智能控制系统进行信号连接。
所述的托辊生产过程智能控制系统设置工件检测装置，所述的工件检测装置设有工件数据传感器，所述的工件数据传感器与托辊生产过程智能控制系统进行信号连接。
本发明采用上述技术方案，通过研制成套自动化加工设备，如辊皮、辊轴自动精准穿合机床、辊轴、辊皮、轴承座自动补给装置，成功串联了两个独立加工单元，突破了智能化与可靠性设计关键技术，实现了托辊加工的关键环节智能制造工艺，实现了各环节每种原材料(辊轴、辊皮、轴承座)的自动补给、上下料环节、加工环节的柔性智能化生产；集成应用桁架机械手、码垛机器人、数控切断机床等智能化装置，实现了辊轴的自动切断、切削和滚丝、辊皮的自动定位切断、辊轴与辊皮的自动穿合和轴承座双端自动压装，轴承座自动补给；通过电、液、气的智能控制，实现各工位间的衔接和效率匹配，充分发挥成套装备的先进性和优越性；实现了全线联动，自动判断优先执行，缺料报警、自动在线(径跳、轴移、旋转阻力)检测；应用了基于机器视觉检测的装配机器人系统，提高了检测和分析的准确性。
附图说明
附图所示内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明的控制信号示意图。
图中标记为：
1、送料系统，2、辊轴切削工位，3、辊皮自动切断工位，4、辊皮辊轴穿合工位，5、托辊轴承及轴承座压入工位，6、托辊生产过程智能控制系统。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示本发明的控制系统关系，为一种托辊生产过程智能控制系统6，所述的托辊包括辊皮、辊轴，所述的辊轴通过托辊轴承安装在轴承座上，所述的托辊生产过程通过送料系统1对辊皮、辊轴进行不同工位的送料。
为了克服现有技术的缺陷，实现生产过程的智能化控制，提高加工自动化程度的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图1所示，本发明的托辊生产过程智能控制系统6设置辊轴切削工位2、辊皮自动切断工位3、辊皮辊轴穿合工位4、托辊轴承及轴承座压入工位5；所述的托辊生产过程智能控制系统6采用计算机进行柔性智能协调控制，实现了辊轴的自动切断、切削和滚丝、辊皮的自动定位切断、辊轴与辊皮的自动穿合、两端轴承及轴承座自动压装，以及轴承座自动补给。
本发明首创辊皮、辊轴加工与压装成套技术，提出了辊皮、辊轴送料定位和转动速率的加工精度调控方法，建立了托辊压装匹配数据模型，提高了产品质量和生产效率。
通过伺服电机驱动精准定位送料，辊轴进行两端同步切削和两端同步自动压装轴承，保证了托辊的加工精度，形成了通用的加工精度调控方法和压装匹配数据模型，降低了托辊不合格率，提高了产品质量水平和生产效率，节约了生产制造成本。
所述的托辊生产过程智能控制系统6采用桁架机械手，实现辊轴、辊皮的多维位移、多维旋转功能。
所述的托辊生产过程智能控制系统6在托辊轴承及轴承座压入工位5的后部设置终端码垛机器人及其相应夹持具，实现成品的码垛。
集成应用于本发明的桁架机械手(包括多维位移、多维旋转功能)、终端码垛机器人、多功能复合型成套加工设备(包括切断、切削、穿合、压装和自动补给等)如数控切断机床等智能化装置，实现了辊轴的自动切断、切削和滚丝、辊皮的自动定位切断、辊轴与辊皮的自动穿合和轴承座双端自动压装，轴承座自动补给；并通过电、液、气的智能控制，实现各工位间的衔接和效率匹配，充分发挥成套装备的先进性和优越性。
在所述的辊皮辊轴穿合工位4设置辊皮辊轴自动精准穿合机床。针对托辊加工工艺，突破了智能化与可靠性设计关键技术，研发了辊皮、辊轴自动精准穿合机床、辊轴、辊皮、轴承座自动补给装置，实现了托辊加工的关键环节智能制造工艺。
在所述的托辊轴承及轴承座压入工位5的两侧分别设置轴承及轴承座压入装置，在辊轴的两端同时将托辊轴承及轴承座压到辊轴上，所述的轴承压入装置采用液压传动加压，所述的液压传动的控制单元与所述的托辊生产过程智能控制系统6进行信号连接。
所述的托辊生产过程智能控制系统6设有辊轴、辊皮、轴承座自动补给装置。
所述的托辊生产过程智能控制系统6设置缺料报警装置，所述的缺料报警装置在各工位设置来料传感器，所述的来料传感器与托辊生产过程智能控制系统6进行信号连接。
所述的托辊生产过程智能控制系统6设置设备故障报警装置，所述的设备故障报警装置在所述的生产过程的所有设备上设置设备运行传感器，所述的设备运行传感器与托辊生产过程智能控制系统6进行信号连接。
所述的托辊生产过程智能控制系统6设置工件检测装置，所述的工件检测装置设有工件数据传感器，所述的工件数据传感器与托辊生产过程智能控制系统6进行信号连接。
设计开发了成套装备智能控制系统，实现了全线联动，自动判断优先执行，缺料报警、自动在线(径跳、轴移、旋转阻力)检测；应用了基于机器视觉检测的装配机器人系统，提高了检测和分析的准确性。
通过开发托辊制造成套装备智能控制系统、成套自动化加工设备，配合柔性化生产装备和传感信号的交互识别，实现各生产制造单元有序高效加工，实现了各环节每种原材料(辊轴、辊皮、轴承座)的自动补给、上下料环节、加工环节的柔性智能化生产；合理调度桁架机械手，自动判断工位优先级别，执行系统指令计划，当出现设备故障、材料缺失、检测不合格率超标时，会自动报警，等待处理，提高了成套装备智能化的水平。
辊皮和辊轴自动穿合机床的开发应用，成功串联了两个独立加工单元，解决了本系统智能制造的关键技术环节。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种托辊生产过程智能控制系统，所述的托辊包括辊皮、辊轴，所述的辊轴通过托辊轴承安装在轴承座上，所述的托辊生产过程通过送料系统(1)对辊皮、辊轴进行不同工位的送料，其特征在于：所述的送料系统(1)设置辊轴切削工位(2)、辊皮自动切断工位(3)、辊皮辊轴穿合工位(4)、托辊轴承及轴承座压入工位(5)；所述的托辊生产过程智能控制系统(6)采用计算机进行柔性智能协调控制，实现了辊轴的自动切断、切削和滚丝、辊皮的自动定位切断、辊轴与辊皮的自动穿合、两端轴承及轴承座自动压装，以及轴承座自动补给。
2.按照权利要求1所述的托辊生产过程智能控制系统，其特征在于：所述的托辊生产过程智能控制系统(6)采用桁架机械手，实现辊轴、辊皮的多维位移、多维旋转功能。
3.按照权利要求1所述的托辊生产过程智能控制系统，其特征在于：所述的托辊生产过程智能控制系统(6)在托辊轴承及轴承座压入工位(5)的后部设置终端码垛机器人及其相应夹持具，实现成品的码垛。
4.按照权利要求1所述的托辊生产过程智能控制系统，其特征在于：在所述的辊皮辊轴穿合工位(4)设置辊皮辊轴自动精准穿合机床。
5.按照权利要求1所述的托辊生产过程智能控制系统，其特征在于：在所述的托辊轴承及轴承座压入工位(5)的两侧分别设置轴承及轴承座压入装置，在辊轴的两端同时将托辊轴承及轴承座压到辊轴上，所述的轴承压入装置采用液压传动加压，所述的液压传动的控制单元与所述的托辊生产过程智能控制系统(6)进行信号连接。
6.按照权利要求1所述的托辊生产过程智能控制系统，其特征在于：所述的托辊生产过程智能控制系统(6)设有辊轴、辊皮、轴承座自动补给装置。
7.按照权利要求1所述的托辊生产过程智能控制系统，其特征在于：所述的托辊生产过程智能控制系统(6)设置缺料报警装置，所述的缺料报警装置在各工位设置来料传感器，所述的来料传感器与托辊生产过程智能控制系统(6)进行信号连接。
8.按照权利要求1所述的托辊生产过程智能控制系统，其特征在于：所述的托辊生产过程智能控制系统(6)设置设备故障报警装置，所述的设备故障报警装置在所述的生产过程的所有设备上设置设备运行传感器，所述的设备运行传感器与托辊生产过程智能控制系统(6)进行信号连接。
9.按照权利要求1所述的托辊生产过程智能控制系统，其特征在于：所述的托辊生产过程智能控制系统(6)设置工件检测装置，所述的工件检测装置设有工件数据传感器，所述的工件数据传感器与托辊生产过程智能控制系统(6)进行信号连接。
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