[发明专利]新型定位控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制系统，具体涉及一种新型定位控制系统。

背景技术

在列车某工件的焊接加工时，由于工件在焊接过程中存在挠性形变，需要使用工装抑制这种形变。以前使用的工装都是使用上部压紧的方式来进行，其缺点是上部压紧装置与焊接机器人相互干涉，焊接过程中需要分区打开及合上上部压紧装置，不利于保证加工质量。现有的方法主要有三种：一个是使用行程开关作为检测元件，以气缸或电机作为动作元件的接触式定位方法；第二个是使用接近开关或光电开关作为检测元件，以气缸或电机作为动作元件的非接触式定位方法；第三个是人工定位，手动操作。前两种方案的缺点都是只能对一个方向上的位置不确定的工作进行定位，不能解决两个方向上位置均不确定的位置定位。第三种方案增加了劳动强度，降低了效率。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出了一种新型定位控制系统，所述控制系统解决了自动定位的问题，提高了工作效率，降低了操作工人的劳动强度，为模糊位置定位提供了一种全新的解决方案。

本发明的技术方案为：新型定位控制系统，包括控制装置、伺服电机、拉紧装置和滚珠丝杠，所述控制装置与伺服电机通过控制线相连接，所述伺服电机与所述滚珠丝杠通过一个联轴器相连接，在所述滚珠丝杠上设有一个支架，在所述支架内设有一个光电位移传感器，在所述支架的上部设有一个拉紧装置。

所述伺服电机与所述光电位移传感器通过信号线相连接。

在所述拉紧装置的上方布置有工件。

本发明具有如下有益效果：

本发明解决了自动定位的问题，提高了工作效率，降低了操作工人的劳动强度，为模糊位置定位提供了一种全新的解决方案。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

附图为本发明结构示意图。

图中，1、滚珠丝杠；2、联轴器；3、伺服电机；4、拉紧装置；5、光电位移传感器；6、支架；7、工件；8、控制装置。

具体实施方式：

参见附图所示，本发明包括控制装置8、伺服电机3、拉紧装置4和滚珠丝杠1，所述控制装置8与伺服电机3通过控制线相连接，所述伺服电机3与所述滚珠丝杠1通过一个联轴器2相连接，在所述滚珠丝杠1上设有一个支架6，在所述支架6内设有一个光电位移传感器5，在所述支架6的上部设有一个拉紧装置4。所述伺服电机3与所述光电位移传感器5通过信号线相连接。在所述拉紧装置4的上方布置有工件7。工作原理为：

在列车某工件的焊接加工时，由于工件在焊接过程中存在挠性形变，需要使用工装抑制这种形变。用拉紧装置4从工件7下部拉紧，来抑制挠性形变。拉紧装置4使用拉钩拉紧工件7下部的一个T型槽。在使用过程中，要求对工件7上的T型槽准确定位(定位误差小于0.5mm)，以利用这个T型槽进行辅助拉紧，保证工件的加工精度。控制装置8设有PLC控制单元。伺服电机3通过联轴器2和滚珠丝杠1带动支架6沿横向运行，具有高速移动过程中的准确停车及高精度定距离移动的功能。光电位移传感器5在移动过程中连续检测工件7表面与光电位移传感器5表面之间的距离，当光电位移传感器5的检测光点到达T型槽时，检测结果发生突变，如果这时伺服电机3的运行速度足够慢，能够根据这个距离的变化检测T型槽位置。光电位移传感器5输出4-20mA信号进入PLC控制单元进行运算和判断。

但系统存在以下五种情况的影响，即：1）工件7本身的形变，2）不同工件7的T型槽位置不同，3）工件7表面存在颜色变化，4）工件7表面与滚珠丝杠1中心线不平行，5）电磁干扰等因素的影响。光电位移传感器5的输出数据需要进行滤波处理才能用于计算。在PLC程序中设计了中值滤波模块对光电位移传感器5的输出数据进行处理。用测得值来评估工件7表面高度的变化，来确定T型槽的位置。到达T型槽位置时，PLC控制单元发出指令，使伺服电机3停止运行。

在运行过程中，存在以下三种情况：1）光电位移传感器5的测量光线与拉紧装置4的中心线不一致，2）从PLC控制单元发出指令到伺服电机3停下之间有一定的行程，3）由T型槽边缘到T型槽中心的距离等因素；此时，拉紧装置4的位置与T型槽中心相差一个定值。因此系统再指令伺服电机3运行一个固定的距离，拉紧装置4就和T型槽中心一致了，这就完成了定位过程。