CN114434267A - 一种大方块上料机的控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大方块上料机的控制系统，涉及上料加工技术领域，包括驱动单元、控制系统单元、监控单元以及警报单元；驱动单元包括X轴机构、Y轴机构、推料机构、托料机构以及输送机构；控制系统单元包括主控操作面板、显示屏以及伺服控制系统；监控单元包括布置在输送机构上的物料传感器，物料传感器用于对输送机构表面上的大方块物料进行检测；警报单元包括报警器，将大方块排布在推料小车的各行列内，X轴机构带动所述Y轴机构在沿着X轴方向水平移动，以带动推料机构将行列内的大方块推动至托料机构，托料机构将推至的大方块移动至输送机构表面，输送机构用于对大方块进行输送处理，大方块物料的输送效率以及自动化程度更高。

Description

一种大方块上料机的控制系统
技术领域
本发明涉及上料加工技术领域，具体涉及一种大方块上料机的控制系统。
背景技术
金属加工指对由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料进行加工的生产活动，金属加工简称金工，是一种把金属物料加工成为物品、零件、组件的工艺技术，包括了桥梁、轮船等的大型零件。
金属大方块在生产加工过程中需要输送至磨床内进行打磨处距离，现有的大方块工件在生产加工操作中，一般是通过人工的方式进行上料操作，通过人工将需要加工的大方块工件上料至对应的加工机台上进行加工操作，人工的上料加工方式不但生产效率不高，而且在大批量的生产加工中，通过人工的方式将大方块工件放置在加工机台上容易由于操作失误造成加工缺陷，或者工人由于疲倦导致操作失误而造成机台误伤的情况，从而具有一定的安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大方块上料机的控制系统，解决以下技术问题：
人工的上料加工方式不但生产效率不高，而且在大批量的生产加工中，通过人工的方式将大方块工件放置在加工机台上容易由于操作失误造成加工缺陷，或者工人由于疲倦导致操作失误而造成机台误伤的情况，从而具有一定的安全隐患。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种大方块上料机的控制系统，包括驱动单元、控制系统单元、监控单元以及警报单元；
驱动单元包括X轴机构、Y轴机构、推料机构、托料机构以及输送机构；
控制系统单元包括主控操作面板、显示屏以及伺服控制系统；
监控单元包括布置在输送机构上的物料传感器，物料传感器用于对输送机构表面上的大方块物料进行检测；
警报单元包括报警器，用于监控本系统的运行状态。
优选的，推料机构包括推料气缸，所述推料气缸输出端与推板连接。
优选的，托料机构包括托料气缸、托板以及限位板，所述托料气缸输出端与托板连接，所述限位板布置在托板上方一侧。
优选的，主控操作面板用于对设备各参数进行设定，并显示各设定数据。
优选的，显示屏与主控操作面板进行信息交互，以进行大方块上料过程中的输出监控、输入监控、系统设置、调试画面以及工艺界面。
优选的，伺服控制系统适用于控制所述X轴机构、Y轴机构、推料机构、托料机构以及输送机构的伺服驱动装置，以接收主控操作面板的控制指令，并根据输入的相应控制参数控制所述推料机构对大方块依次自动进行推料至输送机构后输送上料。
优选的，所述显示屏上设有输出监控按钮、输入监控按钮、系统设置按钮、调试画面按钮以及工艺界面按钮，各按钮用于画面切换。
优选的，托料气缸两侧设有物料接近传感器，物料接近传感器用于对推板推送至的大方块进行检测；
托料气缸完成一次收缩以实现对大方块输出时的一次计数。
大方块上料机的控制系统通过下述步骤执行控制：
步骤一、点击工艺界面按钮，在工艺界面输入产品规格、行数、行间隔和首行位置，待工件布设就位后，通过主控操作面板发出控制指令；
步骤二、主控操作面板发出的控制指令信号发送至伺服控制系统，并与伺服控制系统进行信息交互，由伺服控制系统根据预编的加工程序参数控制X轴机构与Y轴机构，X轴机构与Y轴机构带动推料机构移动至大方块起始推料端；
步骤三、伺服控制系统控制推料机构，推料气缸在接收到控制信号后，推料气缸推动推板下移与大方块侧端接触，而后所述X轴机构带动Y轴机构以及推板沿着X轴方向水平移动，将大方块推至托料气缸托料端；
步骤四、托料气缸两侧的物料接近传感器将接收到的物料信号发送至伺服控制系统，伺服控制系统向托料气缸发生控制信号，托料气缸推动托板插入大方块底部，而后所述托料气缸收缩将大方块托动至输送机构正上方，随着所述托料气缸继续收缩，所述限位板对大方块进行限位，使得所述大方块刚好落在输送机构表面；
步骤五、伺服控制系统控制输送机构，输送机构对大方块进行上料输送处理。
本发明的有益效果：
(1)将大方块排布在推料小车的各行列内，推料机构与Y轴机构连接，Y轴机构用于带动推料机构在沿着Y轴方向水平移动，以带动所述推料机构换行处理，所述X轴机构与Y轴机构连接，X轴机构用于带动所述Y轴机构在沿着X轴方向水平移动，以带动所述推料机构将行列内的大方块推动至托料机构，托料机构将推至的大方块移动至输送机构表面，输送机构用于对大方块进行输送处理，大方块物料的输送效率以及自动化程度更高；
(2)监控单元包括布置在输送机构上的物料传感器，物料传感器用于对输送机构表面上的大方块物料进行检测，物料传感器检测到在参数设定的时间内没有检测到产品时，物料传感器将信号发送至驱动单元继续送料；物料传感器检测到在参数设定的时间内检测到产品时，物料传感器将信号发送至驱动单元停止送料，大方块工件上料稳定性以及精准度更好。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种大方块上料机的控制系统的流程结构示意图；
图2是本发明一种大方块上料机的结构示意图；
图3是本发明一种大方块上料机中推料机构的结构示意图；
图4是本发明一种大方块上料机中托料机构的结构示意图。
图中：1、X轴机构；2、Y轴机构；3、托料机构；4、输送机构；5、报警器；6、推料机构；301、托料气缸；302、托板；303、限位板；304、物料接近传感器；601、推料气缸；602、推板。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图4所示，本发明为一种大方块上料机的控制系统，包括驱动单元、控制系统单元、监控单元以及警报单元；
驱动单元包括X轴机构1、Y轴机构2、推料机构6、托料机构3以及输送机构4；
其中，以所述X轴机构1布置的方向为X轴方向，以所述Y轴机构2布置的方向为Y轴方向，将大方块排布在推料小车的各行列内，所述推料机构6与Y轴机构2连接，Y轴机构2用于带动推料机构6在沿着Y轴方向水平移动，以带动所述推料机构6换行处理，所述X轴机构1与Y轴机构2连接，X轴机构1用于带动所述Y轴机构2在沿着X轴方向水平移动，以带动所述推料机构6将行列内的大方块推动至托料机构3，所述托料机构3将推至的大方块移动至输送机构4表面，所述输送机构4用于对大方块进行输送处理；
推料机构6包括推料气缸601，所述推料气缸601输出端与推板602连接，在实际操作过程中，当X轴机构1与Y轴机构2带动推料机构6移动至大方块起始推料端后，所述推料气缸601推动推板602下移与大方块侧端接触，而后所述X轴机构1带动Y轴机构2以及推板602沿着X轴方向水平移动，将大方块推至输送机构4；
托料机构3包括托料气缸301、托板302以及限位板303，所述托料气缸301输出端与托板302连接，所述限位板303布置在托板302上方一侧，当所述推板602将大方块推动至输送机构4一侧时，所述托料气缸301推动托板302插入大方块底部，而后所述托料气缸301收缩将大方块托动至输送机构4正上方，随着所述托料气缸301继续收缩，所述限位板303对大方块进行限位，使得所述大方块刚好落在输送机构4表面，通过所述输送机构4对大方块进行上料输送处理。
控制系统单元包括：
主控操作面板，所述主控操作面板用于对设备各参数进行设定，并显示各设定数据，可使用户方便的操作本机和设置相关参数；
显示屏，所述显示屏与主控操作面板进行信息交互，以进行大方块上料过程中的输出监控、输入监控、系统设置、调试画面以及工艺界面；
其中，参数设置包括X轴工作速度，用于设置X轴机构1自动运行时的工作速度；Y轴机构2快速送料速度，用于设置向前快速送料速度；Y轴机构2工作送料速度，用于设置Y轴机构2自动运行时的工作速度；X轴机构1点动速度，用于设置X轴机构1手动调试的速度；Y轴机构2回退速度，用于设置Y轴机构2向后回退的速度；Y轴机构2点动速度，用于设置Y轴机构2手动调试的速度；Y轴机构2储料位置，用于设置Y轴机构2从原点到大方块储料前端的距离；
调试画面用于在上料前对X轴机构1、Y轴机构2、推料机构6以及托料机构3进行调试处理，进而使得在实际生产过程中，X轴机构1、Y轴机构2、推料机构6以及托料机构3精准度更高；
工艺界面用于输入产品规格、行数、行间隔和首行位置，其中，产品规格是指设定的产品名称，行数是指在托盘上面产品排列的行数，首行位置是指在托盘上面第一行X轴机构1的位置；
伺服控制系统，适用于控制所述X轴机构1、Y轴机构2、推料机构6、托料机构3以及输送机构4的伺服驱动装置，以接收主控操作面板的控制指令，并根据输入的相应控制参数控制所述推料机构6对大方块依次自动进行推料至输送机构4后输送上料；
所述显示屏上设有输出监控按钮、输入监控按钮、系统设置按钮、调试画面按钮以及工艺界面按钮，负责用于进行画面切换；
输入监控按钮以及输出监控按钮分别用于对输入和输出的大方块进行计数显示，其中，显示屏上还设有清零按钮，清零按钮用于对输入和输出的大方块计数进行清零；
其中，托料气缸301两侧设有物料接近传感器304，所述物料接近传感器304用于对推板602推送至的大方块进行检测，所述物料接近传感器304将接收到的物料信号发送至伺服控制系统，伺服控制系统发出信号控制X轴机构1停止向前，托料气缸301完成一次收缩以实现对大方块输出时的一次计数，同时，输送机构4将大方块输出后，物料接近传感器304未检测到大方块，所述物料接近传感器304将信号发送至X轴机构1，所述X轴机构1推动推板602继续向前进行推料，如此往复进行，直至将同一行内的大方块全部推出。
监控单元包括布置在输送机构4上的物料传感器，物料传感器用于对输送机构4表面上的大方块物料进行检测，物料传感器检测到在参数设定的时间内没有检测到产品时，物料传感器将信号发送至驱动单元继续送料；
物料传感器检测到在参数设定的时间内检测到产品时，物料传感器将信号发送至驱动单元停止送料。
警报单元用于监控本系统的运行状态，警报单元包括报警器5，在系统出现异常的时候报警单元向控制系统单元发送异常信号，所述控制系统单元向伺服控制系统发送暂停信号，其中，报警单元向报警器5发出报警信号以提醒工作人员过来查看。
具体的，本发明的大方块上料机的控制系统通过下述步骤执行控制：
步骤一、点击工艺界面按钮，在工艺界面输入产品规格、行数、行间隔和首行位置，待工件布设就位后，通过主控操作面板发出控制指令；
步骤二、主控操作面板发出的控制指令信号发送至伺服控制系统，并与伺服控制系统进行信息交互，由伺服控制系统根据预编的加工程序参数控制X轴机构1与Y轴机构2，X轴机构1与Y轴机构2带动推料机构6移动至大方块起始推料端；
步骤三、伺服控制系统控制推料机构6，推料气缸601在接收到控制信号后，推料气缸601推动推板602下移与大方块侧端接触，而后所述X轴机构1带动Y轴机构2以及推板602沿着X轴方向水平移动，将大方块推至托料气缸301托料端；
步骤四、托料气缸301两侧的物料接近传感器304将接收到的物料信号发送至伺服控制系统，伺服控制系统向托料气缸301发生控制信号，托料气缸301推动托板302插入大方块底部，而后所述托料气缸301收缩将大方块托动至输送机构4正上方，随着所述托料气缸301继续收缩，所述限位板303对大方块进行限位，使得所述大方块刚好落在输送机构4表面；
步骤五、伺服控制系统控制输送机构4，输送机构4对大方块进行上料输送处理。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种大方块上料机的控制系统，其特征在于，包括驱动单元、控制系统单元、监控单元以及警报单元；
驱动单元包括X轴机构、Y轴机构、推料机构、托料机构以及输送机构；
控制系统单元包括主控操作面板、显示屏以及伺服控制系统；
监控单元包括布置在输送机构上的物料传感器，物料传感器用于对输送机构表面上的大方块物料进行检测；
警报单元包括报警器，用于监控本系统的运行状态。
2.根据权利要求1所述的一种大方块上料机的控制系统,其特征在于，推料机构包括推料气缸，所述推料气缸输出端与推板连接。
3.根据权利要求2所述的一种大方块上料机的控制系统,其特征在于，托料机构包括托料气缸、托板以及限位板，所述托料气缸输出端与托板连接，所述限位板布置在托板上方一侧。
4.根据权利要求1所述的一种大方块上料机的控制系统,其特征在于，主控操作面板用于对设备各参数进行设定，并显示各设定数据。
5.根据权利要求4所述的一种大方块上料机的控制系统,其特征在于，显示屏与主控操作面板进行信息交互，以进行大方块上料过程中的输出监控、输入监控、系统设置、调试画面以及工艺界面。
6.根据权利要求5所述的一种大方块上料机的控制系统,其特征在于，伺服控制系统用于控制所述X轴机构、Y轴机构、推料机构、托料机构以及输送机构的伺服驱动装置，以接收主控操作面板的控制指令，并根据输入的相应控制参数控制所述推料机构对大方块依次自动进行推料至输送机构后输送上料。
7.根据权利要求5所述的一种大方块上料机的控制系统,其特征在于，所述显示屏上设有输出监控按钮、输入监控按钮、系统设置按钮、调试画面按钮以及工艺界面按钮，各按钮用于画面切换。
8.根据权利要求3所述的一种大方块上料机的控制系统,其特征在于，托料气缸两侧设有物料接近传感器，物料接近传感器用于对推板推送至的大方块进行检测；
托料气缸完成一次收缩以实现对大方块输出时的一次计数。
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