一种零件自动去屑生产线的控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及一种生产线的控制系统，具体地说，是涉及一种零件自动去屑生产线的控制系统及其控制方法。

背景技术：

随着汽车工业的快速发展，汽车上的各种功能件及各种零部件都在不断地向智能化、精细化及可靠性方向发展，对汽车连接器结构设计、外观设计及材料也提出了更高的要求。

体积较小的零部件，如汽车连接器等，在加工后其上会残留金属丝、金属屑、塑料屑、塑料丝等杂质粘连于加工零件的表面；现有碎屑清理装置不能对零件各个面均有效的清理，且飞落的碎屑增加了工作环境的粉尘污染环境，自动化程度较低，耗费更多的人力物力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种零件自动去屑生产线的控制系统及其控制方法，以解决现有碎屑清理装置不能对零件各个面均有效的清理，且飞落的碎屑增加了工作环境的粉尘污染环境及自动化程度低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种零件自动去屑生产线的控制系统零件自动去屑生产线包括mcu单元、放置台及设置在其相对端上的进料机构和出料机构；进料机构和出料机构之间依次设有强吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构、强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构、刷吸结合的零件去屑机构；

进料机构和出料机构均包括伺服电机，进料机构还包括运料驱动电机、升降气缸、位置传感器；

强吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构包括第一流量计、第一电机、第二电机、推动气缸；

强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构包括驱动气缸；

刷吸结合的零件去屑机构包括第二流量计、驱动电机、移动气缸；

位置传感器、第一流量计、第二流量计、推动气缸的信号输入端分别与mcu单元对应的信号输入端电连；mcu单元对应的信号输出端分别与伺服电机、运料驱动电机、升降气缸、第一电机、第二电机、驱动气缸、驱动电机、移动气缸对应的信号输入端电连。

具体地，mcu单元连接有显示器。

具体地，mcu单元连接有定时器。

具体地，mcu单元连接有报警器。

具体地，mcu单元的型号为uno-2172-c22e。

一种零件自动去屑生产线的控制系统的控制方法包括如下步骤：

(a)进料机构的伺服电机将其转速信息实时发送至mcu单元，位置传感器实时发送夹持位置至mcu单元；

(b)mcu单元根据进料伺服电机的转速及位置传感器的信息；控制驱动电机带动夹齿移动至零件的上方，升降气缸控制夹齿下降夹起零件移动至强吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构的；

(c)驱动电机和升降气缸带动夹齿带动待清洁零件进入两个半密封壳之间的放置架上；mcu单元推动气缸工作使两个半密封壳合在一起形成密闭空间，控制第一电机和第二电机工作工作对零件进行清洁，工业吸尘器辅吸清洁零件；达到设定的清洁时间后移动至强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构；

(d)驱动电机和升降气缸带动夹齿带动零件进入两个半壳体之间的检测架上；mcu单元控制驱动气缸使用两个半壳体合成一个密闭空间，吹气嘴工作吹去零件表面的碎屑，工业吸尘器吸去零件表面碎屑；达到设定的清洁时间后移动至刷吸结合的零件去屑机构；

(e)驱动电机和升降气缸带动夹齿带动零件移动至零件去屑机构的清洁区；mcu单元控制移动气缸移动至设定的清洁位置，驱动电机带动刷屑轮刷去零件表面碎屑。

具体地，第一流量计和第二流量计实时发送检测的流量信息至mcu单元，mcu单元检测流量值是否在设定的阈值范围内，不在，mcu单元控制报警器发出报警声，在不做任何操作。

具体地，零件清洁机构、强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构、刷吸结合的零件去屑机构工序设定的清洁时间为3-10s。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)通过本发明的控制系统使零件依次进入不同的工序进行零件表面碎屑的清理；使本发明更加智能化，通过实验验证本发明的清洁效果很好。

(2)本发明中零件在进料机构的作用下依次进入强吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构、强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构、刷吸结合的零件去屑机构去掉零件表面的碎屑、抽屑机构吸取零件表面的碎屑，经过上述三道工序后，零件表面的碎屑得到了有效完整的清洁。

附图说明

图1为透明罩的结构示意图。

图2为进料块的结构示意图。

图3为本运料块的结构示意图。

图4为本发明的结构示意图。

图5为强吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构的部分结构示意图。

图6为吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构的局部结构示意图。

图7为为本发明中吹气嘴的结构示意图。

图8为本发明中凸轮机构的结构示意图。

图9为强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构的结构示意图。

图10为刷吸结合的零件去屑机构的结构示意图。

图11为本发明的控制框图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-放置台，2-透明罩，3-门，4-柜体，14-支架，15-丝板，16-传动轮，17-伺服电机，18-零件，19-驱动电机，21-夹齿，22-位置传感器，26-丝杆，27-运料架，28-轨道，29-连接架，30-升降气缸；111-收集箱，112-吹气口，113-支撑板，114-通孔，118-支架板，119-皮带，1110-第一电机，1111-半密封壳，1112-支板，1113-放置架，1120-底板，1123-滑块，1124-滑轨，1131-第二电机，1132-固定架，1133-回型通道，1134-吹气嘴架,1135-偏心轮，1136-第三传动轮，1137-支杆；221-支撑台，222-吹气嘴，223-半壳体，224-通行口，225-驱动气缸，227-滑轨，228-底板，229-检测架，2210-落屑孔，2211-收集管，2212-收集箱；336-皮带，337-侧板，338-移动气缸，339-底板，3310-转轴，3311-风管，3312-落屑仓，3313-收屑箱，3316-刷屑轮，3317-毛刷，3318-吹气管，3319-驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

如图1至图11所示，一种零件自动去屑生产线的控制系统零件自动去屑生产线包括mcu单元、放置台及设置在其相对端上的进料机构和出料机构；进料机构和出料机构之间依次设有强吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构、强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构、刷吸结合的零件去屑机构；

进料机构和出料机构均包括伺服电机，进料机构还包括运料驱动电机、升降气缸、位置传感器；

强吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构包括第一流量计、第一电机、第二电机、推动气缸；

强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构包括驱动气缸；

刷吸结合的零件去屑机构包括第二流量计、驱动电机、移动气缸；

位置传感器、第一流量计、第二流量计、推动气缸的信号输入端分别与mcu单元对应的信号输入端电连；mcu单元对应的信号输出端分别与伺服电机、运料驱动电机、升降气缸、第一电机、第二电机、驱动气缸、驱动电机、移动气缸对应的信号输入端电连。

作为本发明较佳的实施例中，mcu单元连接有显示器。

作为本发明较佳的实施例中，mcu单元连接有定时器。

作为本发明较佳的实施例中，mcu单元连接有报警器。

作为本发明较佳的实施例中，mcu单元的型号为uno-2172-c22e。

一种零件自动去屑生产线的控制系统的控制方法包括如下步骤：

(a)进料机构的伺服电机将其转速信息实时发送至mcu单元，位置传感器实时发送夹持位置至mcu单元；

(b)mcu单元根据进料伺服电机的转速及位置传感器的信息；控制驱动电机带动夹齿移动至零件的上方，升降气缸控制夹齿下降夹起零件移动至强吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构的；

(c)驱动电机和升降气缸带动夹齿带动待清洁零件进入两个半密封壳之间的放置架上；mcu单元推动气缸工作使两个半密封壳合在一起形成密闭空间，控制第一电机和第二电机工作工作对零件进行清洁，工业吸尘器辅吸清洁零件；达到设定的清洁时间后移动至强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构；

(d)驱动电机和升降气缸带动夹齿带动零件进入两个半壳体之间的检测架上；mcu单元控制驱动气缸使用两个半壳体合成一个密闭空间，吹气嘴工作吹去零件表面的碎屑，工业吸尘器吸去零件表面碎屑；达到设定的清洁时间后移动至刷吸结合的零件去屑机构；

(e)驱动电机和升降气缸带动夹齿带动零件移动至零件去屑机构的清洁区；mcu单元控制移动气缸移动至设定的清洁位置，驱动电机带动刷屑轮刷去零件表面碎屑。

作为本发明较佳的实施例中，第一流量计和第二流量计实时发送检测的流量信息至mcu单元，mcu单元检测流量值是否在设定的阈值范围内，不在，mcu单元控制报警器发出报警声，在不做任何操作。

通过第一流量计和第二流量计检测吹气是否失效：

在气管处连接流量计，设置流量计的数值范围，如果超出机台所需气量，会有报警提示；储气罐上有压力表，也可以通过压力表上的数值设定一个范围，超出后程序上会有报警提示。

作为本发明较佳的实施例中，零件清洁机构、强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构、刷吸结合的零件去屑机构工序设定的清洁时间为3-10s。

强吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构包括支撑架(118)和设置在其上的吹屑机构；吹屑机构包括设置在支撑架(118)上的支撑板(113)和相面对设置在支撑板上的两排吹气口(112)；支撑板(113)上设有贯穿其的通孔(114)，通孔(114)通过管道连通有位于支撑板下方的收集箱(111)；收集箱(111)连通有工业吸尘器；位于同侧的吹气口(112)连接有驱动其移动及送风的驱动机构；驱动机构包括支架板(118)、皮带(119)和设置支架板(118)上的第一电机(1110)；第一电机(1110)转轴连接有第一传动轮，第一传动轮通过皮带(119)连接有第二传动轮，第二传动轮转动连接于支架板(118)上；皮带(119)上固定支板(1112)，支板(1112)的底部固定有底板(1120)；底板(1120)和支架板(118)之间通过滑块(1123)和滑轨(1124)滑动连接；底板(1120)上设有第二电机(1131)和固定架(32)，第二电机次驱动连接有凸轮机构，凸轮机构驱动固定架做竖直往复运动；固定架上滑动连接有吹气口架(34)，一排吹气口固定在吹气口架上；管道上设有第一流量计；还包括底板上设有与吹气口架固定的半密封壳(1111)；半密封壳上设有回型通道(33)，在凸轮机构和第一电机的带动下；吹气口在回型通道中运动；支架板和支撑板之间通过轨道和连接块滑动连接；支撑板侧壁安装有推动气缸，推动气缸与支架板连接推动其在轨道上滑动；零件去屑时，两个半密封壳和支撑板组成密闭空间。

送料机构将待清理的零件送入两吹气口112之间，两吹气口112在驱动机构的驱动下移动吹落零件上的碎屑，两排旋转移动的吹气口112对零件的各表面上的碎屑进行清理，使清理更加彻底；工业吸尘器工作吸取零件表面的碎屑和吹落在支撑板113上的碎屑，并回收碎屑到收集箱111中，保持了工作环境的清洁，避免了碎屑飞扬到工作环境中污染环境；

强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构包括支撑台(221)和驱动件；支撑台(221)上设有相面对的两排吹气嘴(222)，吹气嘴(222)与驱动其转动移动的驱动件连接；驱动件上连接有半壳体(223)；吹气嘴(222)工作时，两个半壳体(223)合并，其顶部围成通行口(224)；驱动件包括两排吹气嘴侧的支撑板上分别至少设有一个滑轨(227)，滑轨(227)上滑动连接有底板(228)，底板(228)连接有驱动气缸(225)，驱动气缸(225)固定于支撑板上；半壳体设置在底板(228)上，半壳体侧壁设有多个通孔(14)，通孔(14)内固定有电机，吹气嘴位于半壳体的凹面内与电机的转轴连接；还包括设置在支撑台上的检测架(229)，检测架(229)位于两侧吹气嘴(222)之间；检测架的两侧边的支撑板上分别设有落屑孔(2210)；支撑台(221)的下方设有连通落屑孔(2210)的收集管(2211)；支撑板下方的收集管(2211)的出口连通有收集箱(2212)。

刷吸结合的零件去屑机构包括分别设置在零件运动方向两侧的刷屑机构和吹屑机构；刷屑机构包括皮带(336)、底板(339)和设置在底板(339)上的两个侧板(337)；两个侧板(337)之间连接有与运料机构相互平行的转轴(3310)，转轴(3310)上固定有至少一个刷屑轮(3316)，刷屑轮(3316)上铺满用于刷碎屑的毛刷(3317)；底板(339)上设有驱动电机；驱动电机(3319)的输出轴和转轴(3310)通过位于一侧板(337)外的皮带(336)驱动连接；底板(339)上连接有驱动其靠近远离运料机构的移动气缸(338)；还包括储气罐和与其连接的至少一个吹气管(3318)，吹气管(3318)的出口位于刷屑轮(3316)上；吹屑机构包括与储气罐连通的多个风管(3311)；风管(3311)和吹气管(3318)上均设有流量计；风管(3311)朝向运料机构运送的零件(5)；底板(339)下方连通有落屑仓(3312)，落屑仓(3312)下方连通有收屑箱(3313)；风管(3311)的出风口，丝板(2)及安装于其上的零件(5)，刷屑轮，均位于落屑仓(3312)的开口上方；吹气口和吹气嘴均通过管道与储气罐连通。

进料机构为kk直线模组，其包括进料块和运料块，进料块包括支架(14)和设置在其上的丝板(15)；丝板(15)底部连接有齿条，齿条啮合有传动轮(16)，传动轮(16)连接有伺服电机(17)，丝板(15)上依次卡接有多个零件(18)；出料机构和进料块的结构相同；进料机构还包括运料块，其包括固定在支架(14)上的运料驱动电机(19)，运料驱动电机(19)的转轴连接有丝杆(26)，丝杆(26)上连接有丝板，丝板上固定有运料架(27)；运料架(27)上设有至少一个轨道(28)，轨道(28)内滑动连接有连接架(29)，连接架(29)上连接有控制其升降的升降气缸(30)；连接架(29)上连接有多组夹齿(21)；每组夹齿(21)与丝板(15)上零件(18)的位置相对应，夹齿(21)上设有位置传感器(22)。

针对现在清洁机我们做了一些验证，将有金属丝产品先进行记录，再流入本发明的清洁机机台内进行清洁，所都出的清洁效果进行对比；金属丝绝大部分主要集中在1到8号针折弯的的底部！当气压保证在0.8mpa以上的输出时，大部分的金属丝能被吹掉或者吹断！增加监控措施(增加气压表监控，未达到稳定气压不进行吹气动作)，确保每次清洁的输出气压能恒定，以确保清洁效果。强吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构、强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构、刷吸结合的零件去屑机构

吸尘器参数：380/60＝6.33m^3/min；6.33/60＝0.11m^3/s；0.11/3＝0.037m^3/s；

强吹屑辅助吸碎屑的零件清洁机构中两个半密封壳形成的吹气型腔：170*60*40＝408000mm^3

强吸屑辅助吹屑的零件清洁机构中两个半壳体吸气型腔：170*60*70＝714000mm^3

408000+714000＝1122000mm^³＝0.0012m^³

吹气工站所灌入的气量：(3.0*20000*4)*4＝960000mm^³

吸气工站所灌入的气量：(6.0*20000*8)*4＝384000mm^³

960000+3840000＝4800000mm^³＝0.0048m^³

总计：0.0012+0.0048＝0.006m^³

mini5oe清洁机清洁效果验证统计

我们试跑50多种形式产品上金属丝的清洁进行验证，清洁效果良率达95％。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。