CN212433749U - 自动化系统及其操控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动控制领域，具体是涉及一种自动化系统及其操控装置。操控装置包括控制主机和操控面板，操控面板与控制主机可拆卸地连接；控制主机包括示教控制模块和主控模块，示教控制模块与主控模块通信连接，操控面板与示教控制模块可拆卸地通信连接。本实用新型的一个操控面板可以在不同的时间应用于不同的控制主机，有利于减少操控面板的数量，有利于提升经济性，并且，这样在操控面板损坏时能够较为便捷地进行更换，有利于降低操控装置的维修难度；此外，本实用新型不会因为无关人员误触碰操控面板而导致自动化系统运行异常。

Description

自动化系统及其操控装置

技术领域

本实用新型涉及自动控制领域，具体是涉及一种自动化系统及其操控装置。

背景技术

机器人、数控机床、加工中心及自动化生产线等自动化系统一般同时设置有控制器和示教器，控制器与示教器通信连接，在自动化系统运行于自动控制模式时，由控制器控制自动化系统的执行部件运行；在自动化系统运行于示教控制模式时，工作人员通过示教器向控制器下达控制指令，继而实现对自动化系统的示教控制。

然而，由于示教器与控制器分别设置，这导致示教器与控制器之间的线路较为复杂。

为了解决上述问题，公开号为CN210115923U的中国实用新型专利公开了一种控制器，该方案将示教器与控制器设为一体化的控制器。

然而，一方面，示教器的显示屏容易损坏，显示屏在损坏时维修难度较大，维修过程较为复杂；另一方面，包括显示屏在内的操控面板一般仅用作工作人员对自动化生产线进行示教操作时才会用到，操控面板的使用率较低；此外，由于示教器裸露在外，在自动化系统运行于自动控制模式时，示教器仍然可能被无关人员误触碰，可能影响自动化系统的正常运行。

此外，公开号为CN107522103A的中国发明专利申请公开了一种海洋吊机示教控制装置，该方案将示教控制模块与主控制器均设于控制柜中，并将触摸屏与示教控制模块通信连接，该方案同样面临上述技术问题。

发明内容

本实用新型的目的之一是提供一种有利于降低布线难度、提升经济性且有利于避免因误触碰操控面板影响自动化系统正常运行的操控装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供的用于自动化系统的操控装置包括控制主机和操控面板，操控面板与控制主机可拆卸地连接；控制主机包括示教控制模块和主控模块，示教控制模块与主控模块通信连接，操控面板与示教控制模块可拆卸地通信连接。

由上可见，本实用新型通过对操控装置的结构设计，本实用新型将主控模块与示教控制模块组合设置为一体化的控制主机，这有利于降低示教控制模块与主控模块之间的布线难度；并且，本实用新型将示教控制模块与操控面板设置为可拆卸地通信连接，这样一方面，使得一个操控面板可以在不同的时间应用于不同的控制主机，一个操控面板就能够对应用于多台控制主机，有利于减少操控面板的数量，有利于提升经济性，并且这样操控面板就可以由对应的工作人员进行保管，无关人员在面对控制主机时不能对其操作控制，便于工作人员对多台控制主机进行统一管理，并且控制主机不会因为无关人员的误触碰操控面板而出现控制错误，在控制主机运行于自动控制模式时，不会因为无关人员误触碰操控面板而导致自动化系统运行异常，另一方面，这样在操控面板损坏时能够较为便捷地进行更换，而不用对控制主机进行拆解，有利于降低操控装置的维修难度。

一个优选的方案是，操控面板与控制主机通过销孔配合实现可插拔地防呆插接。

由上可见，一方面，可插拔地插接方式使得拆装方便，另一方面防呆设计有利于避免插装出错。

另一个优选的方案是，操控面板具有第一插销，控制主机具有第一插孔，第一插销可插拔地插于第一插孔中；和/或操控面板具有第二插孔，控制主机具有第二插销，第二插销可插拔地插于第二插孔中。

再一个优选的方案是，操控面板为触控屏。

又一个优选的方案是，操控面板与示教控制模块之间采用可热插拔地接口进行通信连接。

由上可见，这样能够在控制主机正常运行状态下执行操控面板的插拔作业，执行插拔操控面板时无需控制主机关机，有利于简化操控面板的插拔作业，有利于简化示教控制的操作过程。

本实用新型的目的之二是提供一种有利于降低布线难度、提升经济性且有利于避免因误触碰操控面板影响正常运行的自动化系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供的自动化系统包括前述的操控装置。

附图说明

图1是本实用新型操控装置实施例的功能模块示意图；

图2是本实用新型操控装置可选实施例的结构示意图。

具体实施方式

自动化系统及其操控装置实施例：

本实施例的自动化系统例如可以是机器人、数控机床、数控加工中心、自动化生产线等。

请参照图1，本实施例的自动化系统包括本实施例的操控装置，本实施例的操控装置包括控制主机100和触控屏200(操控面板的一个实例)，控制主机100具有主控模块101和示教控制模块102，主控模块101可以包括一个单片机，并且主控模块101可以参照现有自动化系统的控制器进行设置，在控制主机100运行于自动控制模式时，由主控模块101根据其内部存储的控制程序向自动化系统的执行部件发送控制指令，实现对自动化生产中各执行部件的控制，实现自动化生产作业；在控制主机100运行于示教控制模式时，工作人员通过触控屏200下达控制指令，控制指令经示教控制模块102下达给主控模块101，主控模块101根据接收到的控制指令控制自动化系统的执行部件运行。

示教控制模块102包括一个单片机，且示教控制模块102可以参照现有示教器中的控制模块进行设置。

本实施例的示教控制模块102与触控屏200的组合实现现有示教器的功能，不同之处在于本实施例将示教控制模块102与自动化系统的主控模块101封装在一起形成控制主机100，而将示教控制模块102与触控屏200设为可拆卸地通信连接。

具体地，触控屏200具有第一电源接口和第一通信接口，第一电源接口呈插销状，第一电源接口包括用于连接24V的正极插销和用于连接0V的负极插销，第一通信接口包括凸插头状的第一RS485A接口和第一RS485B接口。

第一电源接口及第一通信接口均设于触控屏200的背侧，并沿触控屏200的厚度方向背向触控屏200的主体结构延伸。

控制主机100上设置有第二电源接口和第二通信接口，第二电源接口包括正极插孔和与负极插孔，正极插孔与电源正极连接，负极插孔与电源负极连接，第二通信接口包括凹插头状的第二RS485A接口和第二RS485B接口，第二通信接口与示教控制模块102的处理器电连接，第二通信接口与第二电源接口位于控制主机100的同一侧壁上。

正极插销插接于正极插孔中，负极插销插接于负极插孔中；第一RS485A接口与第二RS485A接口插接，第一RS485B接口与第二RS485B接口插接，这样既实现为触控屏200供电和通信的功能，又实现触控屏200与控制主机100的安装连接功能。

现有自动化系统中的示教器与控制器一般为分别设置，这导致示教器与控制器之间的线路较为复杂，布线难度较大，并且，自动化系统在其大多数时间周期内均处于自动运行状态，而示教功能属于人机交互功能，在自动化系统处于自动化运行状态时示教功能处于闲置状态，此外，用于示教过程人机交互的触控屏属于易损坏部件和易误触部件，现有示教器在触控屏损坏时维修较为复杂，自动化系统处于自动化生产运行时，误触碰触控屏容易造成自动化系统运行异常；另外，现有自动化系统中往往应用到大量控制器与示教器的组合，同一工作人员需要对应管理多个控制器与示教器的组合。

因而，本实施例将示教控制模块102与主控模块101组合设置为一体化的控制主机100，这有利于降低示教控制模块102与主控模块101之间的布线难度；并且，本实施例将示教控制模块102与触控屏200设置为可拆卸地通信连接，这样一方面，使得一个触控屏200可以在不同的时间应用于不同的控制主机100，一个触控屏200就能够对应用于多台控制主机100，有利于减少触控屏200的数量，有利于提升自动控制系统的经济性，并且这样触控屏200就可以由对应的工作人员进行保管，因而这也便于对自动化系统的多台控制主机进行统一管理，并且这样无关人员在面对控制主机100时不能对其进行操作控制，控制主机100不会因为无关人员的误操作而出现错误，在控制主机100运行于自动控制模式时，不会因为无关人员误触碰触控屏200而导致自动化系统运行异常，另一方面，这样在触控屏200损坏时能够较为便捷地进行更换，而不用对控制主机100进行拆解，有利于降低操控装置的维修难度。

具体地，本实施例的第一RS485A接口与第二RS485A接口为可热插拔地插接，第一RS485B接口与第二RS485B接口为可热插拔地插接。RS485接口的热插拔电路可以参照现有技术进行，这里不再赘述，通过将通信接口设置为可热插拔地插接，这样在插拔触控屏200时不会要求控制主机100关机，有利于提升触控屏200拆装及控制主机100运行模式转换的效率。

可选择地，在本实用新型的其它实施例中，触控屏200与示教控制模块102的热插拔连接方式还可参照现有技术中触控屏200的其它热插拔通信连接方式进行。

可选择地，在本实用新型的其它实施例中，触控屏200与示教控制模块102也可以采用普通的可插拔通信连接方式进行连接，例如参照公开号为CN210466058U的中国实用新型专利的方案中，触控屏200与示教控制单元之间采用RS232接口进行通信连接，然而，由于不能实现热插拔，因而这样会触控屏200的插拔过程效率降低，并且导致自动控制模式与示教控制模式的转换效率降低。

本实施例的第一通讯接口与第二通信接口均位于触控屏200的背侧，这可能会导致第一通讯接口与第二通讯接口的插接难度增大，可选择地，请参照图2，在本实用新型的其它实施例中，触控屏200与控制主机100之间的物理插接安装可以独立于通信连接与供电连接，在触控屏200背侧设置专门的物理插接安装的安装插销201，并在控制主机100上设置对应的安装插孔，通过安装插销201与安装插孔的配合实现物理插接，电源接口与通信接口均设置于从触控屏200引出的线缆上，这样在设置物理插接安装的安装插孔与安装插销201时不用考虑通信与供电要求，而只需考虑插装方便可靠的要求，有利于降低触控屏200与控制主机100之间的插装难度，并且这样通信接口和电源接口需要承受的力较小，有利于保证通信接口和电源接口长期功能正常；具体而言，在该实施例中，在触控屏200背侧的四个角部分别设置有安装插销201，其中一个安装插销211的截面形状呈圆形，另外三个安装插销212的截面形状呈方形，通过角部的安装插销201与控制主机100上对应安装插孔的配合实现触控屏200与控制主机100的物理安装，这样由于安装插销201设于触控屏200背侧角部，因而有利于降低安装难度，并提升安装可靠性，此外，由于四个安装插销201中的一个为圆截面插销，另外三个为方形截面插销，这样不会出现触控屏200安装方向错误的情况；优选地，四个安装插销201中的两个分别为第一电源接口的正极插销和负极插销，第一通信接口设于从触控屏200引出的线缆上，第二通信接口121(参见图2)设于控制主机100的被触控屏200覆盖的区域之外，例如将第二通讯接口与第二电源接口设于控制主机100的不同侧壁上，这样有利于降低第二通信接口121与第一通信接口的连接难度。

可选择地，在本实用新型的其它实施例中，安装插销211的截面形状还可以其它形状，例如设为六边形与圆形的组合。

优选地，急停、电源灯按钮设于控制主机100上。

可选择地，在本实用新型的其它实施例中，也可以为设置包括按键和显示屏的操控面板代替本实施例的触控屏200，当然该实施例的显示屏也可以是触摸屏。

操控装置采用如下方法进行控制：主控模块101的处理器每间隔预设时间(例如20ms)向示教控制模块102的第二通信接口121发送一次报文，以轮询扫描触控屏200，如果主控模块101的处理器接收到触控屏200返回的报文，则进入示教控制模式运行，否则以自动控制模式运行。

在示教控制模式下，工作人员通过操作触控屏200向控制主机100发送控制指令，主控模块101根据工作人员发送的控制指令控制自动化系统，自动化系统按照工作人员发出的控制指令运行。

在自动控制模式下，由主控模块101控制自动化系统运行。

这样控制主机100在运行于自动控制模式时，默认触控屏200处于拆卸状态，只在工作人员需要进行示教操控时才将触控屏200安装至控制主机100上，这样进一步有利于提升示教控制模式与自动控制模式之间的转换效率，有利于规范示教控制模式与自动控制模式之间的转换方式，并且这样能够彻底避免无关人员对运行于自动控制模式的控制主机100进行误操作，并且有利于简化示教控制的操作过程。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.用于自动化系统的操控装置，其特征在于：

包括控制主机和操控面板，所述操控面板与所述控制主机可拆卸地连接；

所述控制主机包括示教控制模块和主控模块，所述示教控制模块与所述主控模块通信连接，所述操控面板与所述示教控制模块可拆卸地通信连接。

2.根据权利要求1所述的操控装置，其特征在于：

所述操控面板与所述控制主机通过销孔配合实现可插拔地防呆插接。

3.根据权利要求1所述的操控装置，其特征在于：

所述操控面板具有第一插销，所述控制主机具有第一插孔，所述第一插销可插拔地插于所述第一插孔中；和/或

所述操控面板具有第二插孔，所述控制主机具有第二插销，所述第二插销可插拔地插于所述第二插孔中。

4.根据权利要求1所述的操控装置，其特征在于：

所述操控面板为触控屏。

5.根据权利要求1至4任一项所述的操控装置，其特征在于：

所述操控面板与所述示教控制模块之间采用可热插拔地接口进行通信连接。

6.自动化系统，其特征在于：

包括如权利要求1至5任一项所述的操控装置。

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