CN111644859B

CN111644859B - 一种多功能的机电一体化自动控制装置及系统

Info

Publication number: CN111644859B
Application number: CN202010626608.0A
Authority: CN
Inventors: 李生明; 杨红; 李肇阳
Original assignee: Qingyuan Polytechnic
Current assignee: Qingyuan Polytechnic
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2020-07-01
Publication date: 2021-06-15
Anticipated expiration: 2040-07-01
Also published as: CN111644859A

Abstract

本发明公开了一种多功能的机电一体化自动控制装置，包括壳体、数控机床、安全仓门、操作仓门和液压杆，数控机床设置在壳体内部，壳体的前侧设置有检修槽，壳体的底侧四角均安装有脚轮，其中安全仓门铰接在检修槽内，操作仓门活动设置在安全仓门上，安全仓门的前侧设置有仓口和扶手槽，其中扶手槽位于仓口的下方，仓口的上下两侧均螺丝固定有滑轨，本发明一种多功能的机电一体化自动控制装置及系统，采用组合式箱门结构，检修状态下，安全仓门开启，极大地方便了检修流程，运行状态下，操作仓门处于锁死状态，直至数控机床完全停转，操作仓门才能被控制开启，从而有效起到了防护效果，避免安全事故出现。

Description

一种多功能的机电一体化自动控制装置及系统

技术领域

本发明涉及机电一体化技术领域，具体为一种多功能的机电一体化自动控制装置及系统。

背景技术

机电一体化又称机械电子工程，是机械工程与自动化的一种，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展，现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性，更趋向于智能化。

数控机床作为机电一体化的重要应用领域，其安全措施有限，常用机床的箱门结构简易，工件在自动化加工过程中尤其是设备停转运行之前，操作人员极易出现误操开启箱门的情况，在失去防护措施的条件下工作，人身安全性难以得到保障，缺乏安全保护系统将员工操作和数控运行进行统一调度，防护效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能的机电一体化自动控制装置及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能的机电一体化自动控制装置，包括壳体、数控机床、安全仓门、操作仓门和液压杆，所述数控机床设置在壳体内部，所述壳体的前侧设置有检修槽，所述壳体的底侧四角均安装有脚轮，其中所述安全仓门铰接在检修槽内，所述操作仓门活动设置在安全仓门上；

所述安全仓门的前侧设置有仓口和扶手槽，其中所述扶手槽位于仓口的下方，所述仓口的上下两侧均螺丝固定有滑轨，所述仓口的另外两侧且位于安全仓门上均固定连接有限位板，两个所述限位板的相邻侧均固定嵌设有压力传感器，所述限位板上均开设有安装槽和插槽，所述安装槽槽壁上均螺丝固定有电磁铁，所述电磁铁的一侧均固定连接有一号弹簧，所述一号弹簧的另一端均固定连接有推板，所述推板的中部均固定嵌设有锁杆，所述锁杆的一端延伸至插槽内；

所述操作仓门滑动连接在两个滑轨之间，所述操作仓门的中部固定嵌设有观察窗，所述操作仓门的上对称设置有两个插销，所述操作仓门的一侧固定连接有两个导杆，所述导杆的外侧均套设有二号弹簧。

所述液压杆的其中一端铰接有一号铰座，所述液压杆的另一端铰接有二号铰座，所述液压杆通过油管与液压泵站控制连接，所述液压泵站螺丝固定在壳体侧壁上。

作为优选，所述数控机床为斜轨式机床且斜轨上对应设置有三轴桁架和旋转夹盘。

作为优选，所述插销对应锁杆开设有锁孔，所述导杆远离操作仓门的一端穿过限位板。

作为优选，两个所述限位板与仓口之间的距离不同。

作为优选，所述一号铰座固定连接在安全仓门上，所述二号铰座螺丝固定在壳体侧壁。

一种多功能的机电一体化自动控制装置的控制系统，包括基板、输入按键、显示屏和PLC控制器，所述基板嵌设安装在壳体上，所述输入按键、显示屏均嵌设在基板的前侧，所述PLC控制器螺丝固定在基板的后侧。

作为优选，所述输入按键的输出端和压力传感器的输出端均与PLC控制器的输入端连接，所述PLC控制器的输出端与显示屏、电磁铁、液压泵站以及数控机床的输入端连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）、本发明一种多功能的机电一体化自动控制装置及系统，由壳体对加工过程进行防护，能够避免加工过程中的碎屑迸溅情况，有效减弱噪音污染，优化了加工环境。

（2）、本发明一种多功能的机电一体化自动控制装置及系统，斜轨式机床的设置，方便操作人员对工件或刀头进行更换，也使得作业碎屑可落至壳体底部的收集槽内，清理便捷。

（3）、本发明一种多功能的机电一体化自动控制装置及系统，采用组合式箱门结构，检修状态下，安全仓门开启，极大地方便了检修流程，运行状态下，操作仓门处于锁死状态，直至数控机床完全停转，操作仓门才能被控制开启，从而有效起到了防护效果，避免安全事故出现。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明侧面剖视图；

图3为本发明中安全仓门的结构示意图；

图4为本发明附图3中的A处结构放大图；

图5为本发明的控制模块示意图。

图中：1、壳体；11、脚轮；12、检修槽；2、数控机床；3、安全仓门；31、仓口；32、扶手槽；33、滑轨；34、限位板；341、安装槽；342、插槽；35、电磁铁；36、一号弹簧；37、推板；38、锁杆；39、压力传感器；4、操作仓门；41、观察窗；42、插销；43、导杆；44、二号弹簧；5、液压杆；51、一号铰座；52、二号铰座；53、液压泵站；54、油管；6、基板；61、输入按键；62、显示屏；63、PLC控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种多功能的机电一体化自动控制装置，包括壳体1、数控机床2、安全仓门3、操作仓门4和液压杆5，数控机床2设置在壳体1内部，壳体1的前侧设置有检修槽12，壳体1的底侧四角均安装有脚轮11，其中安全仓门3铰接在检修槽12内，操作仓门4活动设置在安全仓门3上；

安全仓门3的前侧设置有仓口31和扶手槽32，其中扶手槽32位于仓口31的下方，仓口31的上下两侧均螺丝固定有滑轨33，仓口31的另外两侧且位于安全仓门3上均固定连接有限位板34，两个限位板34的相邻侧均固定嵌设有压力传感器39，限位板34上均开设有安装槽341和插槽342，安装槽341槽壁上均螺丝固定有电磁铁35，电磁铁35的一侧均固定连接有一号弹簧36，一号弹簧36的另一端均固定连接有推板37，推板37的中部均固定嵌设有锁杆38，锁杆38的一端延伸至插槽342内；

操作仓门4滑动连接在两个滑轨33之间，操作仓门4的中部固定嵌设有观察窗41，操作仓门4的上对称设置有两个插销42，操作仓门4的一侧固定连接有两个导杆43，导杆43的外侧均套设有二号弹簧44。

液压杆5的其中一端铰接有一号铰座51，液压杆5的另一端铰接有二号铰座52，液压杆5通过油管54与液压泵站53控制连接，液压泵站53螺丝固定在壳体1侧壁上。

具体的，数控机床2为斜轨式机床且斜轨上对应设置有三轴桁架和旋转夹盘。

具体的，插销42对应锁杆38开设有锁孔，导杆43远离操作仓门4的一端穿过限位板34。

具体的，两个限位板34与仓口31之间的距离不同，操作仓门4与紧邻仓口31的限位板34接触，操作仓门4处于闭合状态下，操作仓门4与远离仓口31的限位板34接触，操作仓门4开启，且在二号弹簧44的作用下，操作仓门4能够被有效推动，无外力状态下，使得操作仓门4能够保持闭合状态，保障运行安全。

具体的，一号铰座51固定连接在安全仓门3上，二号铰座52螺丝固定在壳体1侧壁，满足安全仓门3开启的角度变化条件。

一种多功能的机电一体化自动控制装置的控制系统，包括基板6、输入按键61、显示屏62和PLC控制器63，基板6嵌设安装在壳体1上，输入按键61、显示屏62均嵌设在基板6的前侧，PLC控制器63螺丝固定在基板6的后侧。

具体的，输入按键61的输出端和压力传感器39的输出端均与PLC控制器63的输入端连接，PLC控制器63的输出端与显示屏62、电磁铁35、液压泵站53以及数控机床2的输入端连接，两个压力传感器39能够实时感知操作仓门4的启闭状态，在数控机床2运行时，操作仓门4闭合锁死，操作仓门4开启状态下，PLC控制器63则指令数控机床2无法运行，从而有效起到了防护效果，避免安全事故出现，且数控机床2的运行状态实时传输至PLC控制器63，由PLC控制器63指令显示屏62显示数控机床2的运行数值，同时，可通过操作输入按键61的方式更改PLC控制器63的运行程序，从而控制数控机床2运行。

工作原理：透过观察窗41可实时观测数控机床2的加工状态，并可操作输入按键61调整数控机床2的运行状态，更换工件时，数控机床2关闭，PLC控制器63控制液压泵站53改变液压杆5内的油压，使得液压杆5伸长，从而有效顶起安全仓门3，使得数控机床2完全裸露，极大地方便了检修流程，安装工件时，PLC控制器63控制仓口31一侧的电磁铁35通电，由电磁铁35吸附推板37，使得一号弹簧36压缩，锁杆38由插销42内抽出，工作人员推动开启操作仓门4，直至操作仓门4与仓口31另一侧限位板34接触，压力传感器39受压力并将信息传输至PLC控制器63，使得PLC控制器63立即指令电磁铁35断电，在一号弹簧36的弹力作用下，锁杆38插入插销42内，有效限位操作仓门4,值得一提的是两个压力传感器39能够实时感知操作仓门4的启闭状态，在数控机床2运行时，操作仓门4闭合锁死，操作仓门4开启状态下，PLC控制器63则指令数控机床2无法运行，从而有效起到了防护效果，避免安全事故出现。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种多功能的机电一体化自动控制装置，包括壳体（1）、数控机床（2）、安全仓门（3）、操作仓门（4）和液压杆（5），其特征在于，所述数控机床（2）设置在壳体（1）内部，所述壳体（1）的前侧设置有检修槽（12），所述壳体（1）的底侧四角均安装有脚轮（11），其中所述安全仓门（3）铰接在检修槽（12）内，所述操作仓门（4）活动设置在安全仓门（3）上；

所述安全仓门（3）的前侧设置有仓口（31）和扶手槽（32），其中所述扶手槽（32）位于仓口（31）的下方，所述仓口（31）的上下两侧均螺丝固定有滑轨（33），所述仓口（31）的另外两侧且位于安全仓门（3）上均固定连接有限位板（34），两个所述限位板（34）的相邻侧均固定嵌设有压力传感器（39），所述限位板（34）上均开设有安装槽（341）和插槽（342），所述安装槽（341）槽壁上均螺丝固定有电磁铁（35），所述电磁铁（35）的一侧均固定连接有一号弹簧（36），所述一号弹簧（36）的另一端均固定连接有推板（37），所述推板（37）的中部均固定嵌设有锁杆（38），所述锁杆（38）的一端延伸至插槽（342）内；

所述操作仓门（4）滑动连接在两个滑轨（33）之间，所述操作仓门（4）的中部固定嵌设有观察窗（41），所述操作仓门（4）的上对称设置有两个插销（42），所述操作仓门（4）的一侧固定连接有两个导杆（43），所述导杆（43）的外侧均套设有二号弹簧（44）；

所述液压杆（5）的其中一端铰接有一号铰座（51），所述液压杆（5）的另一端铰接有二号铰座（52），所述液压杆（5）通过油管（54）与液压泵站（53）控制连接，所述液压泵站（53）螺丝固定在壳体（1）侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种多功能的机电一体化自动控制装置，其特征在于：所述数控机床（2）为斜轨式机床且斜轨上对应设置有三轴桁架和旋转夹盘。

3.根据权利要求1所述的一种多功能的机电一体化自动控制装置，其特征在于：所述插销（42）对应锁杆（38）开设有锁孔，所述导杆（43）远离操作仓门（4）的一端穿过限位板（34）。

4.根据权利要求1所述的一种多功能的机电一体化自动控制装置，其特征在于：两个所述限位板（34）与仓口（31）之间的距离不同。

5.根据权利要求1所述的一种多功能的机电一体化自动控制装置，其特征在于：所述一号铰座（51）固定连接在安全仓门（3）上，所述二号铰座（52）螺丝固定在壳体（1）侧壁。

6.一种如权利要求 1 所述的多功能的机电一体化自动控制装置的控制系统，其特征在于，包括基板（6）、输入按键（61）、显示屏（62）和PLC控制器（63），所述基板（6）嵌设安装在壳体（1）上，所述输入按键（61）、显示屏（62）均嵌设在基板（6）的前侧，所述PLC控制器（63）螺丝固定在基板（6）的后侧。

7.根据权利要求6所述的一种多功能的机电一体化自动控制装置的控制系统，其特征在于：所述输入按键（61）的输出端和压力传感器（39）的输出端均与PLC控制器（63）的输入端连接，所述PLC控制器（63）的输出端与显示屏（62）、电磁铁（35）、液压泵站（53）以及数控机床（2）的输入端连接。