CN212634747U - 一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统，包括气源、气缸驱动机构、设置在气源与气缸驱动机构之间的两位三通电磁阀、与气缸驱动机构相适配的行程开关、与行程开关相适配的气电转换器以及分别与两位三通电磁阀、气电转换器电连接的控制器。与现有技术相比，本实用新型通过增加与行程开关配合使用的气电转换器和控制器，将原来系统中的气信号转换为电信号并传送给控制器，控制器接收到转换后的信号就可以发送指令给焊接机器人，实现自动化工作，采用这种电气混合控制方式，使原来的气控夹具设备只需进行很小的改造就直接可以使用，且控制精确，可靠性好。

Description

一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统

技术领域

本实用新型属于汽车加工技术领域，涉及一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统。

背景技术

随着近几年汽车产业的高速发展，新车型的数量每年都在递增，再加上新能源汽车的发展，使汽车夹具行业迎来了一个新的春天。全国每年都有大量新项目需要设计，包括建设新工厂进行生产或改造老工厂设备来增加车型。其中，建设新工厂进行生产的方式耗时较长，需要投入的成本高，而现阶段汽车行业车型的更新换代比较快，很容易就过了销售旺季，导致错过了很大的机会。因此，目前汽车厂大都采用改造老生产线来生产新车型的方式，即采用柔性工作站，不仅可以降低成本，还可以快速导入新车型，并实现新车型的快速调试以完成生产上市。

因此，对于汽车生产线改造的要求大大提高，第一需要保证老车型能正常生产，第二需要能够快速导入新车型，第三希望尽量降低改造成本，第四要求自动化程度高增加产量，第五需要降低技术难度以减轻维修困难。在种种要求下，对于改造生产线的挑战一年又一年的提升。

公开号为CN205393867U的中国实用新型专利公开了一种用于分拼夹具的双作用气动控制系统，能够同时满足线上、线下两种生产模式的回路动作控制，但这种生产线主要是通过人工操作使用气控的夹具设备，之后由工人拿着一体式焊钳进行手工焊接，而无法实现完全自动化工作站机器人焊接。若要将这些气动控制方式改为电动控制，其技术改造难度大，由于原来都是气控夹具，需要全部改造成电控夹具，因而所有的气控感应气缸都需要换成电控感应气缸，不仅会造成改造成本高，而且改造成电控夹具后所有的感应器都需要换成电控耐强磁感应器，大大增加了成本。此外，还需要把控制系统由原来的气控改为电控，相应地就要更换阀岛和控制按钮，并且所有的气控设备都需要更换，因而改造成本过高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统，该系统包括气源、气缸驱动机构、设置在气源与气缸驱动机构之间的两位三通电磁阀、与气缸驱动机构相适配的行程开关、与行程开关相适配的气电转换器以及分别与两位三通电磁阀、气电转换器电连接的控制器。气缸驱动机构可根据实际情况设置2-5个，每个气缸驱动机构与相应的分拼夹具相适配。本系统用于控制分拼夹具的夹紧及打开，并能够通过控制器发指令给焊接机器人，通知焊接机器人过来焊接。当系统出现故障时，工人按压控制器上的急停按钮，控制器立即发指令给两位三通电磁阀断气，保证整个工作区域全部断气，使设备立即停止工作，保证安全性。

进一步地，所述的气缸驱动机构包括夹具夹紧气控按钮、夹具打开气控按钮、两位五通气控阀及气缸，所述的夹具夹紧气控按钮及夹具打开气控按钮均位于气源与两位五通气控阀之间，所述的气缸与两位五通气控阀相连通。每个气缸连接相应的分拼夹具。按下其中一个夹具夹紧气控按钮，通过两位五通气控阀使相应的气缸动作，使其中一个夹具夹紧到位；按下另一个夹具夹紧气控按钮，通过两位五通气控阀使相应的气缸动作，使另一个夹具夹紧到位；按下夹具打开气控按钮，通过两位五通气控阀使两气缸动作，使夹具打开。

进一步地，所述的夹具夹紧气控按钮的一端与气源相连通，另一端与两位五通气控阀的第一进气缸口相连通，所述的夹具打开气控按钮的一端与气源相连通，另一端与两位五通气控阀的第二进气缸口相连通。

进一步地，所述的气缸的两端分别与两位五通气控阀的两个出气口相连通。

进一步地，所述的气源与气缸驱动机构之间设有进气总管，该进气总管与夹具夹紧气控按钮之间设有第一进气支管，所述的进气总管与夹具打开气控按钮之间设有第二进气支管，所述的两位三通电磁阀设置在进气总管上。将两位三通电磁阀设置在进气总管上，能够控制总气源的通断。

进一步地，所述的行程开关与气缸相适配。每个气缸旁设置两个行程开关，分别对应气缸活塞杆的伸出位置及缩回位置。当夹具夹紧到位时，其中一个行程开关检测到信号；当夹具打开后，另一个行程开关检测到信号。

进一步地，所述的行程开关为气控行程开关，所述的气控行程开关与气源相连通。每个气控行程开关上设有一个气电转换器。当气控行程开关检测到信号后，将信号传送给相应的气电转换器，该气电转换器再将信号转换为电信号后传送至控制器。

进一步地，所述的控制器为PLC控制器。PLC控制器处理信号快速，控制可靠性高。

本实用新型在实际应用时，通过气电转换器及控制器，使行程开关检测到的夹紧信号与焊接机器人进行交互。当工人按下其中一个夹具夹紧气控按钮后，第一个夹具夹紧到位，同时相应的行程开关将信号传送至相应的气电转换器，该气电转换器再将信号转换为电信号后传送至控制器；之后工人再按下另一个夹具夹紧气控按钮，使第二个夹具夹紧到位，同时相应的行程开关将信号传送至相应的气电转换器，该气电转换器再将信号转换为电信号后传送至控制器；当控制器接收到两个气电转换器传送来的信号后，发指令给焊接机器人，使焊接机器人过来焊接，进而实现自动化焊接。系统中增加两位三通电磁阀控制总气源的通断，当出现故障时，工人按下控制器上的急停按钮，控制器立即发指令给两位三通电磁阀断气，保证整个工作区域全部断气，使设备立即停止工作，保证安全性。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)通过增加与行程开关配合使用的气电转换器和控制器，将原来系统中的气信号转换为电信号并传送给控制器，控制器接收到转换后的信号就可以发送指令给焊接机器人，实现自动化工作，采用这种电气混合控制方式，使原来的气控夹具设备只需进行很小的改造就直接可以使用，且控制精确，可靠性好；

2)通过两位三通电磁阀来控制主气源的通断，保证自动化设备出现问题时能够及时切断气源，保证了系统的安全性。

3)缩短了汽车零部件生产小型工作站的改造时间，降低了改造成本，且操作人员仍是按照原来的操作方式即可，并未改变其操作程序，实用性好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中标记说明：

1—气源、2—两位三通电磁阀、3—行程开关、4—气电转换器、5—夹具夹紧气控按钮、6—夹具打开气控按钮、7—两位五通气控阀、8—气缸、9—进气总管、10—第一进气支管、11—第二进气支管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：

如图1所示的一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统，包括气源1、一对气缸驱动机构、设置在气源1与气缸驱动机构之间的两位三通电磁阀2、与气缸驱动机构相适配的行程开关3、与行程开关3相适配的气电转换器4以及分别与两位三通电磁阀2、气电转换器4电连接的控制器。

其中，气缸驱动机构包括夹具夹紧气控按钮5、夹具打开气控按钮6、两位五通气控阀7及气缸8，夹具夹紧气控按钮5及夹具打开气控按钮6均位于气源1与两位五通气控阀7之间，气缸8与两位五通气控阀7相连通。夹具夹紧气控按钮5的一端与气源1相连通，另一端与两位五通气控阀7的第一进气缸口相连通，夹具打开气控按钮6的一端与气源1相连通，另一端与两位五通气控阀7的第二进气缸口相连通。气缸8的两端分别与两位五通气控阀7的两个出气口相连通。

气源1与气缸驱动机构之间设有进气总管9，该进气总管9与夹具夹紧气控按钮5之间设有第一进气支管10，进气总管9与夹具打开气控按钮6之间设有第二进气支管11，两位三通电磁阀2设置在进气总管9上。

行程开关3与气缸8相适配。行程开关3为气控行程开关，气控行程开关与气源1相连通。控制器为PLC控制器。

在实际应用时，通过气电转换器4及控制器，使行程开关3检测到的夹紧信号与焊接机器人进行交互。当工人按下其中一个夹具夹紧气控按钮5后，第一个夹具夹紧到位，同时相应的行程开关3将信号传送至相应的气电转换器4，该气电转换器4再将信号转换为电信号后传送至控制器；之后工人再按下另一个夹具夹紧气控按钮5，使第二个夹具夹紧到位，同时相应的行程开关3将信号传送至相应的气电转换器4，该气电转换器4再将信号转换为电信号后传送至控制器；当控制器接收到两个气电转换器4传送来的信号后，发指令给焊接机器人，使焊接机器人过来焊接，进而实现自动化焊接。系统中增加两位三通电磁阀2控制总气源的通断，当出现故障时，工人按下控制器上的急停按钮，控制器立即发指令给两位三通电磁阀2断气，保证整个工作区域全部断气，使设备立即停止工作，保证安全性。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统，其特征在于，该系统包括气源(1)、气缸驱动机构、设置在气源(1)与气缸驱动机构之间的两位三通电磁阀(2)、与气缸驱动机构相适配的行程开关(3)、与行程开关(3)相适配的气电转换器(4)以及分别与两位三通电磁阀(2)、气电转换器(4)电连接的控制器。

2.根据权利要求1所述的一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统，其特征在于，所述的气缸驱动机构包括夹具夹紧气控按钮(5)、夹具打开气控按钮(6)、两位五通气控阀(7)及气缸(8)，所述的夹具夹紧气控按钮(5)及夹具打开气控按钮(6)均位于气源(1)与两位五通气控阀(7)之间，所述的气缸(8)与两位五通气控阀(7)相连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统，其特征在于，所述的夹具夹紧气控按钮(5)的一端与气源(1)相连通，另一端与两位五通气控阀(7)的第一进气缸口相连通，所述的夹具打开气控按钮(6)的一端与气源(1)相连通，另一端与两位五通气控阀(7)的第二进气缸口相连通。

4.根据权利要求2所述的一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统，其特征在于，所述的气缸(8)的两端分别与两位五通气控阀(7)的两个出气口相连通。

5.根据权利要求2所述的一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统，其特征在于，所述的气源(1)与气缸驱动机构之间设有进气总管(9)，该进气总管(9)与夹具夹紧气控按钮(5)之间设有第一进气支管(10)，所述的进气总管(9)与夹具打开气控按钮(6)之间设有第二进气支管(11)，所述的两位三通电磁阀(2)设置在进气总管(9)上。

6.根据权利要求2所述的一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统，其特征在于，所述的行程开关(3)与气缸(8)相适配。

7.根据权利要求2所述的一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统，其特征在于，所述的行程开关(3)为气控行程开关，所述的气控行程开关与气源(1)相连通。

8.根据权利要求1所述的一种用于柔性工作站分拼夹具的电气混合控制系统，其特征在于，所述的控制器为PLC控制器。

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