[发明专利]基于零点定位系统的自动化气嘴对接系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于零点定位系统的自动化气嘴对接系统及其控制方法，属于自动化机床的技术领域，通过在机床上安装自动化气嘴对接系统，包含气缸、支撑架、比例调节阀、气压检测传感器，并通过I/O拓展模块通信连接至总控PLC，并在机床数控系统中植入基于零点定位系统的自动张开程序与自动夹紧程序，具备控制母盘主轴准停、母盘气嘴自动对接通气、检测母盘的张开或夹紧是否到位、气嘴自动分离等功能，实现零点定位系统的自动化集成，以满足零点定位系统的快换功能。

技术领域

本发明属于自动化机床的技术领域，具体而言，涉及一种基于零点定位系统的自动化气嘴对接系统及其控制方法。

背景技术

在机械制造、测量、机床、机器人自动生产线领域中，零点定位系统的应用极为广泛，而零点定位系统是一个独特的定位和锁紧装置，能保持工件从一个工位到另一个工位，一个工序到另一个工序，或一台机床到另一台机床，零点始终保持不变。因此，零点定位系统因其具有高精度重复定位与快换功能的特性，大量应用于自动化加工单元中。

然而零点定位系统的快换功能需要外接工业气源吹气实现，因此零点定位系统的自动化应用局限于铣床上工件或工装快换，以及机器人端拾器的快换。在车床上，由于主轴高速旋转，零点定位系统目前均采用手动吹气的方式实现快换功能，尚未实现自动化。

综上，基于现有零点定位系统的技术缺陷，亟待提出了针对车床上零点定位系统的自动化改造方法，以实现零点定位系统在车床上的自动化集成。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种基于零点定位系统的自动化气嘴对接系统及其控制方法以达到能够对机床的零点定位系统进行优化改造，实现对气嘴的自动化对接，以满足零点定位系统的快换功能的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种基于零点定位系统的自动化气嘴对接系统，包括装于机床主轴上的母盘，该母盘上设有第一气嘴和第二气嘴，还包括装于机床上的支撑架，所述支撑架上装有气缸，该气缸的伸缩端装配连接有气缸连接过渡板，气缸连接过渡板上连接有气缸接头连接板；所述气缸接头连接板上设有分别与第一气嘴和第二气嘴对应匹配的第一气嘴接头和第二气嘴接头；所述第二气嘴接头连接有比例调节阀且两者之间设有气压检测传感器，比例调节阀和第一气嘴接头均连通有工业气源管路。

进一步地，所述工业气源管路的气压为0.6Mpa。

进一步地，所述气缸配设有对其伸缩运动控制的电磁阀，电磁阀、所述气压检测传感器和比例调节阀均通过I/O拓展模块接入机床的总控PLC。

进一步地，所述工业气源管路上设有气源电磁阀。

进一步地，所述支撑架的端面上开设有调节槽和对称设于调节槽两端的装配槽，调节槽内依次滑动设有上夹块、气缸装配座和下夹块，且上夹块和下夹块均配设有驱动其滑动的调节螺杆，气缸装配座上连接有所述气缸。

一种基于零点定位系统的自动化气嘴对接系统的控制方法，包括通过机床数控系统采集多个信号，分别为张开信号、张开完成信号、夹紧信号、夹紧完成信号、故障信号，该控制方法包括以下步骤：

(1)通过M代码在机床数控系统中编写自动张开程序与自动夹紧程序；

(2)若执行自动张开动作，将张开信号的状态切换为“是”，并进入步骤(3)；若执行自动夹紧动作，将夹紧信号的状态切换为“是”，则进入步骤(4)；

(3)判断夹紧完成信号的状态，若为“是”，则通过机床数控系统调用自动张开程序，并进入步骤(3.1)；若为“否”，则机床数控系统保持运行；

(3.1)通过机床数控系统下发控制指令，执行主轴准停、接通工业气源管路和气缸伸出的动作，直至自动张开程序运行结束；