转向节衬套压装推孔双工位机床控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对汽车前桥转向节总成衬套压装推孔双工位加工机床进行控制的控制系统及控制方法，属于汽车制造设备领域。
【背景技术】
[0002]在汽车前桥转向节总成装配工序中，需要装入两个衬套，并对两个衬套内孔进行推孔加工。
[0003]现有汽车前桥转向节总成衬套的安装一般采用两种方式:一种是人工手动敲装，另一种是机械压装。采用人工手动敲装存在着敲击力量大小及均匀度难以控制等人为不确定因素，压装深度难以把握，且装配过程中易造成衬套前期损伤，导致整车装配后早期失效；采用机械压装，一次只能压入一个衬套，效率低下，且需要大量的人工进行操作，生产成本增加。
[0004]衬套安装好后需要对其进行推内孔加工，现有的汽车前桥转向节总成衬套推孔多采用卧式推孔机进行加工，由于卧式推孔机占地面积较大，因此不利于流水线安装，且每次推孔都要重新安装推刀，导致工人劳动强度增加，生产效率低下，影响企业效益，难易满足汽车批量化生产的需求。
【发明内容】
[0005]为提高汽车前桥转向节总成衬套的压装推孔效率，确保装配质量，本发明提出一种用于对汽车前桥转向节总成衬套压装推孔双工位加工机床进行控制的控制系统及控制方法。
[0006]为此，本发明的技术方案为:
转向节衬套压装推孔双工位机床控制系统，包括转向节衬套压装推孔双工位加工机床，机床上从左到右依次分为压装工位和推孔工位，推孔工位和压装工位中间为上下料位置，在压装工位垂直对称设有第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸和第二液压缸前端分别设有压头；在推孔工位垂直设有第三液压缸，第三液压缸前端设有推刀；在机床中间穿过推孔工位和压装工位水平设有导轨，导轨上设有滑台，滑台右端通过减速器连接有伺服电机，滑台外侧设有转向节定位套，其特征在于:在压装工位、上下料位置及推孔工位处分别设有限位开关，在第一液压缸、第二液压缸、第三液压缸上分别设有电磁阀，在压头上设有压力传感器，所述压力传感器、电磁阀、限位开关及伺服电机分别与机床控制器连接，在机床控制器上连接有可编程逻辑控制器，在可编程逻辑控制器中根据转向节衬套压装推孔工艺预先设有相应的加工程序，使用时通过可编程逻辑控制器控制机床上各个器件进行工作，使转向节进入对应的压装工位或推孔工位完成相应的加工。
[0007]利用上述转向节衬套压装推孔双工位机床控制系统对转向节衬套压装推孔双工位机床进行控制的方法，其特征在于由以下步骤组成:
1)放入转向节:将两衬套分别套在第一液压缸和第二液压缸上的压头上，将转向节固定在滑台上的转向节定位套中，按下可编程逻辑控制器上的自动启动按钮，机床防护罩门关闭，转向节开始加工；
2)转向节到达压装工位:可编程逻辑控制器控制伺服电机工作推动滑台向左移动，当滑台到达压装工位附近时，压装工位处设置的左限位开关发出信号，滑台减速移动，直至到达压装工位滑台停止；
3)对转向节辅助定位:转向节到达压装工位后，可编程逻辑控制器控制辅助定位油缸前进伸出将转向节固定:
4)对转向节压装衬套:转向节固定好后，可编程逻辑控制器控制第一液压缸和第二液压缸分别向上和向下伸出将对应压头的衬套压入转向节中；
5)压装工位液压缸回位:两衬套被压到位后，对应的压力传感器发出信号，可编程逻辑控制器控制第一液压缸、第二液压缸及辅助定位油缸回位，转向节松开，同时对应的限位开关发出信号，压装工序完成；
6)转向节到达推孔工位:可编程逻辑控制器控制伺服电机工作推动滑台向右移动，当滑台到达推孔工位附近时，推孔工位处设置的右限位开关发出信号，滑台减速移动，直至到达推孔工位滑台停止；
7)对转向节衬套推孔加工:可编程逻辑控制器控制第三液压缸下行，当第三液压缸前端设置的刀架碰到对应的脱刀杠杆时，受到脱刀杠杆向上的力，推刀脱离刀架向下垂直掉落通过衬套，对衬套进行推内孔，最后落入接刀盘中，推孔工序完成；
8)推孔工位液压缸回位:可编程逻辑控制器控制第三液压缸上升回位，直到与脱刀杠杆不相接触为止；
9)滑台回位:可编程逻辑控制器控制伺服电机工作推动滑台向左移动，当中间限位开关发出信号时，滑台停止移动到达上下料位置；
10)推孔工位接推刀:可编程逻辑控制器控制第三液压缸下行，将第三液压缸前端的刀架套在推刀上，第三液压缸继续下行，直至推刀被牢固插接在刀架上，此后第三液压缸带动推刀上行，回到初始状态；
11)取出转向节:所有工序完成后，防护罩门开启，将加工好的转向节取出；至此一个加工流程完成，进入下一批转向节的加工。
[0008]注:加工前，系统要处于初始状态，S卩:滑台位于上下料位置，上下料位置处的限位开关发出信号，第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸都处于初始状态，相应的限位开关发出信号，辅助定位油缸没有伸出；此时，系统允许运行，如果出现意外情况或外部按下急停按钮，系统不在初始状态，机床不能执行自动加工；此时需要工作人员将机床调至手动状态，将各部分调到初始状态方可进行下一周期的加工。同时，本机床各机构的设计利用了重力垂直向下特性，因此床身放置不能倾斜；否则会造成加工机构的向下偏移，无法准确的将衬套压入转向节以及推刀无法丢入转向节衬套以及接刀盘中，还有可能会损坏机床和推刀。
[0009]有益效果:
本发明转向节衬套压装推孔双工位机床控制系统及控制方法实现了转向节衬套压装推孔加工的自动化，大大提高了汽车前桥转向节总成衬套的压装推孔效率，整个加工过程只有放入和取出转向节两个步骤需要人工完成，节省了人力，降低了生产成本，能够有效增加企业收益；系统中设置的限位开关和压力传感器等检测装置，能够实现控制的精确定位，确保加工过程的安全性和可靠性，保证装配质量。该控制系统及控制方法实现了转向节衬套压装推孔双工位机床的全自动控制，满足了工艺精度要求，保障了安全。
【具体实施方式】
[0010]以下结合一实例对本发明作进一步描述，但本发明并不仅限于这一实例。
[0011]—种转向节衬套压装推孔双工位机床控制系统，包括转向节衬套压装推孔双工位加工机床，所述机床上从左到右依次分为压装工位和推孔工位，推孔工位和压装工位中间为上下料位置，在压装工位垂直对称设有第一液压油缸和第二液压油缸，第一液压油缸和第二液压油缸前端分别设有压头；在推孔工位垂直设有第三液压油缸，第三液压油缸前端设有推刀；在机床中间穿过推孔工位和压装工位水平设有导轨，导轨上设有滑台，滑台右端通过减速器连接有伺服电机，滑台外侧设有转向节定位套；在压装工位、上下料位置及推孔工位处分别设有限位开关，在第一液压油缸、第二液压油缸、第三液压油缸上分别设有电磁阀，在压头上设有压力传感器，所述压力传感器、电磁阀、限位开关及伺服电机分别与机床控制器连接，在机床控制器上通过电线连接有可编程逻辑控制器，在可编程逻辑控制器中根据转向节衬套压装推孔工艺预先设有相应的加工程序，使用时通过可编程逻辑控制器控制机床上各个器件进行工作，使转向节进入对应的压装工位或推孔工位完成相应的加工。
[0012]本机床除了使用常用的按钮控制以外，还另外使用了工业触摸屏可手动点动调整机床的各部分的位置，两种控制方式同时使用，方便了机床的操作。
[0013]—种利用上述转向节衬套压装推孔双工位机床控制系统对转向节衬套压装推孔双工位机床进行控制的方法，由以下步骤组成:
1)放入转向节:将两衬套分别套在第一液压油缸和第二液压油缸上的压头上，将转向节固定在滑台上的转向节定位套中，按下可编程逻辑控制器上的自动启动按钮，机床防护