CN202196298U

CN202196298U - 转台变位机电控系统

Info

Publication number: CN202196298U
Application number: CN2011202915276U
Authority: CN
Inventors: 唐君才; 汪春华; 莫景华
Original assignee: ZHUHAI GOOD WEILDING AUTOMATIC EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: ZHUHAI RUILING WELDING AUTOMATION CO., LTD.
Priority date: 2011-08-11
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2012-04-18
Anticipated expiration: 2021-08-11

Abstract

本实用新型公开一种转台变位机电控系统，包括机器人控制中心、可编程控制器、转台驱动气缸和夹具驱动气缸，机器人控制中心发送开关量信号到可编程控制器并接收可编程控制器反馈的开关量信号，所述转台驱动气缸与转台检测感应器相连，转台检测感应器检测转台到位及转台中间换向位置信号；所述夹具驱动气缸与夹具检测感应器相连，夹具检测感应器检测夹具驱动气缸压紧到位信号；所述可编程控制器分别与转台检测感应器和夹具检测感应器相连；所述可编程控制器还分别与转台电磁阀和夹具电磁阀相连，可编程控制器通过转台电磁阀控制转台驱动气缸的前进和后退，可编程控制器通过夹具电磁阀控制夹具驱动气缸的压紧和放松。

Description

转台变位机电控系统

【技术领域】

本实用新型涉及气动转台和焊接变位机夹具在自动化电控系统中的应用，尤其涉及气动转台电器控制和变位机夹具电器控制的转台变位机电控系统。

【背景技术】

目前焊接设备的电控系统，转台大多采用伺服电机控制，转台旋转的角度通过伺服电机采用闭环控制，通过编制的程序要求旋转一定的角度，通过传动比计算出旋转的角度，实现转台180度的旋转。这种控制方式就会造成：一是采用伺服电机控制，设备价格贵，且伺服电机转运是通过脉冲来控制，容易受外部电磁干挠，造成定位偏差大；二是在编制机器人程序时中要编制旋转角度程序，增加了程序步数，对操作者技术要求高。

另外，目前的焊接设备，工件夹紧大多采用手动快夹方式或手动机械夹紧的方式，需要操作人员进行多个繁琐工序，在同一夹具如果有的工件多处需要进行压紧固定时，操作者必需要进行多步操作，这种通过人工的操作来压紧工件不同部位，增加了操作者的劳动强度，就会因人为因素，造成工件各部位的夹紧受力不一致，影响到机器人焊接质量，进一步影响产品质量的稳定性。

【实用新型内容】

本实用新型提供一种气动转台定位精确高，转台工作中快速稳定、控制方便、安全可靠，夹具上各气缸动作可柔性化自动化控制、减少操作者劳动强度、互换性高的转台变位机电控系统。

本实用新型采用的技术方案是：

转台变位机电控系统，包括机器人控制中心、可编程控制器、转台驱动气缸和夹具驱动气缸，机器人控制中心发送开关量信号到可编程控制器并接收可编程控制器反馈的开关量信号，所述转台驱动气缸与转台检测感应器相连，转台检测感应器检测转台到位及转台中间换向位置信号；所述夹具驱动气缸与夹具检测感应器相连，夹具检测感应器检测夹具驱动气缸压紧到位信号；所述可编程控制器分别与转台检测感应器和夹具检测感应器相连，夹具检测感应器和转台检测感应器分别将检测到的夹具驱动气缸压紧到位信号、转台到位及转台中间换向位置信号反馈给可编程控制器；所述可编程控制器还分别与转台电磁阀和夹具电磁阀相连，可编程控制器通过转台电磁阀控制转台驱动气缸的前进和后退，可编程控制器通过夹具电磁阀控制夹具驱动气缸的压紧和放松。

所述可编程控制器还连接有互相反馈和接收信号的人机界面，所述人机界面包括转台转动参数设定模块、夹具气缸动作步数及动作顺序设定模块、设备运行及故障信息模块和条件查询启动模块。

所述可编程控制器还连接有保护操作人员和设备安全的安全传感器。

所述转台电磁阀包括控制转台驱动气缸动作的三位置双电控中位排气型电磁阀和控制转台转动过程中用于紧急制动的双位单电控型电磁阀。

所述转台驱动气缸还连接有制动气囊，所述转台检测感应器包括检测转台转动角度的接近开关和分别设置在转台驱动气缸进气端和制动气囊进气端的压力检测开关。

所述夹具电磁阀为三位置双电控中位封闭型电磁阀。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的转台变位机电控系统可与自动化焊接设备配套使用，机器人控制中心主要控制焊接设备的动作，转台的转动通过可编程控制器的PLC程序控制，通过人机界面的触摸屏对转台转动参数进行设置，转台转动由转台驱动气缸驱动，控制转台驱动气缸动作为三位置双电控中位排气型电磁阀，控制转台转动过程中用于紧急制动为双位单电控型电磁阀，分别在转台正180度，负180度位置各装有2个接近开关检测转台转动到位，在转台中间90度位置有1个接近开关检测转台的死角位置；夹具驱动气缸的动作通过可编程控制器的PLC编写程序控制，配以人机界面的触摸屏设定各夹具驱动气缸的动作顺序，方便对气缸动作顺序进行调整，由于夹具驱动气缸采用三位置双电控中位封闭型电磁阀控制，即使电控系在断电情况下，夹具上的气缸仍保持原来状态，不会造成操作者和工件的损伤，同时，为确保转台在转动中顺畅，在转台驱动气缸进气端装有压力检测开关，确保空气压力足以达到驱动转台转动的压力；为确保转台在转动过程中，发生紧急情况时，制动气囊有足够压力对转台进行紧急制动，在制动气囊进气端装有压力开关检测空气压力。

【附图说明】

图1是本实用新型电控系统工作原理图。

【具体实施方式】

如图1所示，转台变位机电控系统包括机器人控制中心1、可编程控制器2、转台驱动气缸3和夹具驱动气缸4，机器人控制中心1发送开关量信号到可编程控制器2并接收可编程控制器2反馈的开关量信号，所述转台驱动气缸3与转台检测感应器5相连，转台检测感应器5检测转台到位及转台中间换向位置信号；所述夹具驱动气缸4与夹具检测感应器6相连，夹具检测感应器6检测夹具驱动气缸4压紧到位信号；所述可编程控制器2分别与转台检测感应器5和夹具检测感应器6相连，夹具检测感应器5和转台检测感应器6分别将检测到的夹具驱动气缸压紧到位信号、转台到位及转台中间换向位置信号反馈给可编程控制器2；所述可编程控制器2还分别与转台电磁阀7和夹具电磁阀8相连，可编程控制器2通过转台电磁阀7控制转台驱动气缸3的前进和后退，可编程控制器2通过夹具电磁阀8控制夹具驱动气缸4的压紧和放松。

继续如图1所示，所述可编程控制器2还连接有互相反馈和接收信号的人机界面9，人机界面9包括转台转动参数设定模块、夹具气缸动作步数及动作顺序设定模块、设备运行及故障信息模块和条件查询启动模块。可编程控制器2还连接有保护操作人员和设备安全的安全传感器10。

本实例中，转台变位机电控系统与自动化焊接设备配套使用，机器人控制中心主要控制焊接设备的动作，转台电磁阀包括控制转台驱动气缸动作的三位置双电控中位排气型电磁阀和控制转台转动过程中用于紧急制动的双位单电控型电磁阀，所述转台驱动气缸还连接有制动气囊，转台检测感应器包括检测转台转动角度的接近开关和分别设置在转台驱动气缸进气端和制动气囊进气端的压力检测开关，所述夹具电磁阀为三位置双电控中位封闭型电磁阀。

本实用新型的转台变位机电控系统，转台的转动通过可编程控制器2的PLC程序控制，通过人机界面9的触摸屏对转台转动参数进行设置，转台转动由转台驱动气缸3驱动，控制转台驱动气缸3动作为三位置双电控中位排气型电磁阀，控制转台转动过程中用于紧急制动为双位单电控型电磁阀，分别在转台正180度，负180度位置各装有2个接近开关检测转台转动到位，在转台中间90度位置有1个接近开关检测转台的死角位置；为确保转台在转动中顺畅，在转台驱动气缸3进气端装有压力检测开关，确保空气压力足以达到驱动转台转动的压力；同时，为确保转台在转动过程中，发生紧急情况时，制动气囊有足够压力对转台进行紧急制动，在制动气囊进气端装有压力开关检测空气压力。

为确保操作者和设备的安全，可编程控制器2还连接有保护操作人员和设备安全的安全传感器10，即在操作位设置安全光幕，安全光幕输出方式采用常闭点配以安全继电器，操作者在工作范围内工作或光幕故障时，安全继电器动作，输出信号断开，转台无法启动；另外，与机器人控制中心电控连接的焊接设备中，焊接设备工作区间及焊接设备的2个附加轴分别设有安全位置，当焊接设备位于安全位置时，分别输出三个安全信号，当偏移安全位置0.1mm时，安全信号自动关闭。这样，转台转动要满足下述两个必备条件：一是安全光幕内没有人或无故障，二是焊接设备位于安全位置且安全信号有输出；转台方可转动，使得转台、焊接设备工作区间、焊接设备的2个附加轴三者之间动作是唯一的，当转台转运过程中，焊接设备工作区间及焊接设备的2个附加轴都处于安全位置，如有偏移安全位置，立刻启动保护程序，转台紧急制动，系统发出报警。

本实例中，夹具驱动气缸4的动作，通过可编程控制器2的PLC编写程序控制，配以人机界面9的触摸屏设定各夹具驱动气缸的动作顺序，方便对气缸动作顺序进行调整，由于夹具驱动气缸采用三位置双电控中位封闭型电磁阀控制，即使电控系在断电情况下，夹具上的气缸仍保持原来状态，不会造成操作者和工件的损伤，同时为了达到对不同产品要使用不同夹具的快速更换，设有多种夹具供使用者选择，可以对不同夹具动作进行任意设定，同时设定不同夹具对应不同的机器人控制中心程序，只需要通过人机界面9的触摸屏进行设定即可。

本实例中，夹具工作时，先通过人机界面9的触摸屏设定各夹具驱动气缸的动作步数、动作顺序，装入工件，按下操作盒上夹紧按钮，通过可编程控制器2控制三位置双电控中位封闭型电磁阀第一控位得电，每按一次控制夹具驱动气缸的电磁阀一个控位接通，当达到设定的步数时，夹具检测感应器5将夹具驱动气缸压紧到位信号反馈给可编程控制器2，可编程控制器2通过夹具电磁阀8控制夹具驱动气缸4的停止压紧，夹紧指示灯亮，表示夹具上所有夹具驱动气缸已完成动作，夹紧了工件。

接着，启动机器人控制中心的程序，转台开始变位工作，当满足转台转动的必备条件时，启动开关信号，通过可编程控制器2控制三位置双电控中位排气型电磁阀中第一控位得电，驱动转台驱动气缸活塞向后回缩，当转台到达90度中间位置时，感应到中间位检测开关时，电磁阀进行换相，关断第一控位处的线圈，接通电磁阀另一控位的线圈，驱动转台驱动气缸活塞向前伸出，当转台接近180度时，电磁阀断电，停止对驱动转台驱动气缸供气，转台利用自身惯性转动，延迟一段时间(此时间可调)，再次接通控制转台驱动气缸活塞向前伸出的电磁阀，使转台转到位；转台转到位时，到位检测开关接通，延时一定时间(此时间可调)，转台检测感应器5给出一个到位信号给机器人控制中心，把装夹好工件的工位，转到焊接工位进行焊接；当要使转台回到原位时，只需重复上述动作即可。

当焊接完毕后，转台回到原位，要对夹紧气缸进行放松，可编程控制器2通过夹具电磁阀8控制夹具驱动气缸4，只需按下操作盒上放松按钮即可，每按一次，夹具上的气缸松开一个，完全松开后取下工件即可。

以上所述实施例只是为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims

1.转台变位机电控系统，包括机器人控制中心、可编程控制器、转台驱动气缸和夹具驱动气缸，机器人控制中心发送开关量信号到可编程控制器并接收可编程控制器反馈的开关量信号，其特征在于：

所述转台驱动气缸与转台检测感应器相连，转台检测感应器检测转台到位及转台中间换向位置信号；

所述夹具驱动气缸与夹具检测感应器相连，夹具检测感应器检测夹具驱动气缸压紧到位信号；

所述可编程控制器分别与转台检测感应器和夹具检测感应器相连，夹具检测感应器和转台检测感应器分别将检测到的夹具驱动气缸压紧到位信号、转台到位及转台中间换向位置信号反馈给可编程控制器；

所述可编程控制器还分别与转台电磁阀和夹具电磁阀相连，可编程控制器通过转台电磁阀控制转台驱动气缸的前进和后退，可编程控制器通过夹具电磁阀控制夹具驱动气缸的压紧和放松。

2.根据权利要求1所述转台变位机电控系统，其特征在于，所述可编程控制器还连接有互相反馈和接收信号的人机界面。

3.根据权利要求2所述转台变位机电控系统，其特征在于，所述人机界面包括转台转动参数设定模块、夹具气缸动作步数及动作顺序设定模块、设备运行及故障信息模块和条件查询启动模块。

4.根据权利要求1所述转台变位机电控系统，其特征在于，所述可编程控制器还连接有保护操作人员和设备安全的安全传感器。

5.根据权利要求1所述转台变位机电控系统，其特征在于，所述转台电磁阀包括控制转台驱动气缸动作的三位置双电控中位排气型电磁阀和控制转台转动过程中用于紧急制动的双位单电控型电磁阀。

6.根据权利要求1所述转台变位机电控系统，其特征在于，所述转台驱动气缸还连接有制动气囊，所述转台检测感应器包括检测转台转动角度的接近开关和分别设置在转台驱动气缸进气端和制动气囊进气端的压力检测开关。

7.根据权利要求1所述转台变位机电控系统，其特征在于，所述夹具电磁阀为三位置双电控中位封闭型电磁阀。