冲床生产线自动控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冲压成型设备技术领域，尤其是一种冲床生产线自动控制装置。
【背景技术】
[0002]非连续冲压生产主要以人工上下料和操作机床为主，存在自动化程度低、安全事故多、工作环境噪音大、质量稳定性欠佳等问题。受劳动力成本的不断攀升影响，客观上也需要取代人工的自动化先进装备。当前国内人力成本不断攀升，年轻的劳动者一般不愿意从事这类工作，劳动密集型冲压生产正面临越来越严重的用工荒。采用机器人取代人，对传统冲压生产工艺进行改进，是解决用工难和提升传统冲压行业技术水平的一种重要途径。具有通用性好的六自由度机器人，因价格高、体积较大、运动能力富余、末端执行器需要二次开发等原因，难以应用于冲压生产的物料搬运。相反，针对冲压产品工艺特点设计的，具有四自由度或五自由度的简易机械手，因成本低、直接使用等优点而受到青睐。现有的整体式冲压移动自动生产线，存在变更生产线困难，设备成本高等问题，难以满足多品种，小批量冲压生产的需要。多自由度冲压搬运机器人可取代人，完成上下料工作。研发与产品冲压工艺相适应的多自由度机器人以及由此配合冲床等设备构建的冲压自动生产线，可最大限度地提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量稳定性、改善冲压生产环境，改进冲压生产工艺，提升冲压生产水平具有重要意义。采用机器人辅助的全自动生产流水线已被广泛应用于大批量生产中，如汽车车架焊接，在这些系统中，常采用分布式控制模式，各个对象具有自己独立的控制器，能完成各自规定的动作。对象之间通过某种通信方式组成网络，由上位机和各对象之间进行信息传递，实现多机械手、工装设备之间的协作。这种模式在实时性要求高、动态多变环境的系统中具有优势，系统组建快速简单，但成本相对较高，协作难度大。但工器具在冲压过程中，目前亟待开发一种冲床生产线自动控制装置。
【发明内容】
[0003]为了克服现有的上述的不足，本发明提供了一种冲床生产线自动控制装置。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种冲床生产线自动控制装置，包括控制器、冲压机构和控制机构，控制器的信号输出端与冲压机构和控制机构的信号输入端电连接，冲压机构与控制机构分成两排，相对设置，第一排为冲压机构，冲压机构依次排列设置有上料机、第一冲床、翻转台、第二冲床、第三冲床、第四冲床和收料架，第二排为控制机构，控制机构包括六台机械手，依次排列设置有第一机械手、第二机械手、第三机械手、第四机械手、第五机械手和第六机械手，控制机构的输入输出信号控制端通过M/II总线与控制器电性连接，冲压机构的输入输出信号控制端与控制器的I/O接口电性连接。
[0005]根据本发明的另一个实施例，进一步包括机械手包括支架、下板、上板、真空栗、底部旋转机构、机身上下移动机构、大臂水平移动机构、小臂转动机构和手抓机构，下板设于支架的下方，上板设于下板上，底部旋转机构设于上板的上方并与上板固定连接，机身上下移动机构设于底部旋转机构上方并与底部旋转机构固定连接，大臂水平移动机构与机身上下移动机构的侧面固定连接，小臂转动机构与大臂水平移动机构固定连接，手抓机构设于小臂转动机构上，支架下方设有重型脚杯。
[0006]根据本发明的另一个实施例，进一步包括底部旋转机构包括底座旋转伺服电机、底座减速机、底座电机架、感应环、底座联轴器、定位套、密封套、第一毛毡油圈、密封套、第一底座轴承、固定架、第二底座轴承、第三底座轴承、缓冲套、第一毛毡油圈和底座轴，底座电机架上设有底座旋转伺服电机和底座减速机，底座旋转伺服电机和底座减速机通过感应环与底座联轴器传动连接，底座联轴器通过第一底座轴承与固定架的下端连接，固定架的下端依次设有第二底座轴承和第三底座轴承，第三底座轴承上设有底座轴。
[0007]根据本发明的另一个实施例，进一步包括机身上下移动机构包括机身伺服电机、机身电机板、机身连接板、机身联轴器、机身丝杠固定侧支撑座、机身丝杠、机身上板、机身导轨板、机身丝杠螺母、机身螺母板、机身支撑条、机身缓冲套、机身导轨、机身丝杠支持侧支撑座、机身侧板、机身下板和机身止转板，机身伺服电机的输出轴与机身联轴器、机身丝杠和机身丝杠螺母传动连接，机身丝杠螺母与机身螺母板、机身支撑条、机身缓冲套相互固定连接，并可以沿两侧的机身导轨移动，机身丝杠通过两端的轴承内圈固定连接，轴承外圈分别与机身上板、机身下板固定连接。
[0008]根据本发明的另一个实施例，进一步包括大臂水平移动机构包括大臂安装板、大臂连接板、大臂电机板、大臂主动轮、大臂同步带、大臂从动轮、大臂伺服电机、大臂丝杠固定侧支撑座、大臂缓冲垫、大臂转动丝杠、大臂丝杠螺母、大臂螺母板、大臂底板、大臂丝杠支持侧支撑座、大臂滑块架和大臂加强板，大臂水平移动机构通过大臂安装板与机身上下移动机构固定连接，大臂安装板通过大臂连接板与大臂底板固定连接，大臂主动轮、大臂同步带和大臂从动轮传动连接，大臂底板上设有大臂丝杠固定侧支撑座和大臂丝杠支持侧支撑座，大臂丝杠固定侧支撑座和大臂丝杠支持侧支撑座间固定大臂转动丝杠，大臂丝杠固定侧支撑座通过大臂缓冲垫和大臂丝杠螺母固定大臂转动丝杠的一端，大臂丝杠螺母上设有大臂螺母板，大臂底板上还通过大臂加强板滑动连接大臂滑块架，大臂伺服电机通过控制大臂主动轮、大臂同步带和大臂从动轮控制大臂转动丝杠相对移动。
[0009]根据本发明的另一个实施例，进一步包括小臂转动机构包括小臂底板、小臂连接架、小臂电机板、小臂感应套、第一小臂同步轮、小臂减速机、小臂伺服电机、小臂同步带、小臂导轨、小臂滑块板和第二小臂同步轮，小臂底板上设有小臂导轨，小臂转动机构通过小臂连接架与大臂水平移动机构相对固定连接，小臂电机板设有小臂减速机和小臂伺服电机，第一小臂同步轮、小臂同步带和第二小臂同步轮传动连接，小臂减速机和小臂伺服电机通过第一小臂同步轮、小臂同步带、第二小臂同步轮控制小臂滑块板在小臂导轨上滑动。
[0010]根据本发明的另一个实施例，进一步包括手抓机构包括手抓风琴吸盘、手抓吸盘座、手抓支臂、手抓轴、手抓轴承座、手抓定位套、手抓支臂板、手抓轴承和手抓轴用卡环，手抓机构设于小臂转动机构上，并通过手抓轴与小臂转动机构固定连接，手抓轴下方设有手抓轴承座，并通过手抓轴用卡环、手抓轴承座与手抓轴承传动连接，手抓轴承通过手抓定位套与手抓支臂固定连接，手抓支臂的下地面设有手抓支臂板，手抓支臂的两端分别设有一个手抓风琴吸盘，并通过手抓吸盘座将手抓风琴吸盘固定在手抓支臂上。
[0011]根据本发明的另一个实施例，进一步包括控制器为MP2300控制器，内置基本伺服模块、扩展伺服模块、I/o接口电路和以太网接口电路，且所述控制器还连接有显示模块、交换机和PC机，显示模块和PC机通过所述交换机与控制器电性连接。
[0012]—种冲床生产线自动控制装置的控制方法，包括如下步骤:
51、初始化检查，对控制装置进行系统初始化和状态检查，查看是否存在异常，存在异常，进入报警程序，不存在异常，进入步骤S2;
52、选择工作模式，选择手动控制模式或自动控制模式，完成零点复归；
53、选择手动控制模式，选择点动操作、定长运动操作或单轴手动回零点操作；
54、选择自动控制模式，控制装置自动判断是否零点复归，若没有完成，则执行零点复