[发明专利]一种高精度自动整分装置控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种高精度自动整分装置控制系统及其控制方法，实现了对框架类零件待加工面的快速找正以及自动更换加工面的功能。运用RS232总线、RS485总线以及逻辑控制等技术，通过PLC分别与各种硬件进行通信，完成了自动整分装置控制系统的搭建。控制系统主要围绕自动换面和精准定位两大功能进行控制，利用Modbus协议编程完成了对伺服电机的运动控制，进而保证对电机位置的精准定位；通过对零件加工工艺分析，利用PLC对零点模块和两个伺服电机位置的逻辑顺序控制实现目标功能。

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，尤其涉及一种高精度自动整分装置控制系统及其控制方法。

背景技术

当前在针对箱体类零件在加工中心中传统的加工方法中，需要进行手动装夹和找正，并且每进行一个面的加工时，都需要重新进行人工装夹和找正，其所用的时间超过了加工时间，在整个零件的加工过程中装夹和找正等辅助时间占据了绝大多数时间，严重制约了零件的加工效率。

发明内容

本发明的目的在于，解决现有技术的不足之处，提出一种高精度自动整分装置控制系统及其控制方法，实现了对框架类零件待加工面的快速找正以及自动更换加工面的功能。运用RS232总线、RS485总线以及逻辑控制等技术，通过PLC分别与各种硬件进行通信，完成了自动整分装置控制系统的搭建。控制系统主要围绕自动换面和精准定位两大功能进行控制，利用Modbus协议编程完成了对伺服电机的运动控制，进而保证对电机位置的精准定位；通过对零件加工工艺分析，利用PLC对零点模块和两个伺服电机位置的逻辑顺序控制实现目标功能。

一种高精度自动整分装置控制系统，包括：

总控单元：总控单元包括PLC控制器、电源模块、通讯模块、输入模块及输出模块；其中电源模块为总控单元供电；PLC控制器采集输入模块的压力数据，并经通讯模块及输出模块协同输出控制信号；

通讯模块：通讯模块经伺服驱动器控制整分装置的运动控制单元；

输出模块：输出模块经电磁阀控制整分装置的逻辑动作单元；

输入模块：输入模块为压力传感器，该压力传感器检测运动控制单元与逻辑动作单元之间的协同动作压力。

优选的，伺服驱动器经通讯模块以RS485串口通信方式接收PLC控制器的控制信号，且伺服驱动器分别控制整分装置的第一伺服电机和第二伺服电机；第一伺服电机为整分装置的主轴提供轴向伸缩动力；第二伺服电机为整分装置的主轴提供周向旋转动力。

优选的，逻辑动作单元布设在整分装置的托盘底面上，用以控制托盘包括转角及倾角在内的定位姿态，该逻辑动作单元包括布设在托盘中部底面上的中心零点模块以及布设在托盘四周底面上的四周零点模块。

优选的，总控单元的PLC控制器还通过RS232串口通信方式连接数控机床及人机交互单元。

一种高精度自动整分装置控制系统采用的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，工作准备：正式工作前，手动点击人机交互界面的工作准备按钮，进行回归零点操作；第一伺服电机控制花键主轴旋转，使得中心零点位于零点角度的位置；第二伺服电机驱动主轴末端的中心零点模块位于初始位置，即缩进装置内部，低于四周零点端面；

步骤二，安装托盘：工作准备完成后，整分装置的各个部件皆位于初始位置，然后点击人机界面的装活按钮，将四周零点模块打开，接下来利用机械臂将带有零件的托盘通过其背部四周零点模块中的四个拉钉安装在四周零点上，然后点击人机交互单元的夹紧托盘按钮，则通过零点的夹紧定位功能，使得托盘和零件固定在整分装置侧边，使零件处于托盘开口向下安装时的0度位置，然后即可进行加工第一个面的加工工作；