专利名称：一种用于农机链条油压铆钉机的控制系统及方法
技术领域：
本发明涉及链条制造技术领域，特别涉及一种用于农机链条油压铆钉机的控制系统及方法。
背景技术：
链条是一种重要的基础产品，由于兼有轮传动和带传动的特点，在农业机械、汽车、摩托车、石油化工、冶金矿山及纺织造纸等领域都得到了广泛应用。近年来，随着我国经济建设的快速发展，以及国外发达国家产业结构的转移，我国链条产业遇到了前所未有的发展机遇。与此同时，为适应国内、国外链条市场的需求变化，我国链条行业不断调整产业结构，坚持走技术创新的发展道路，加大新产品开发力度和提高制链的技术水平。普通链条的链节一般是标准的，每节链条的外链片大小一致，在装配时将链条送至指定位置后，同时对所有的链节进行固定，然后再对销轴进行铆压。但是，用于农机的农机链条的链节是非标准的，结构比较复杂，外链片的大小形状不同，其中一部分被称为附件，相对于普通外链片，形状比较特殊，在装配铆压过程中不易固定。现有的链条铆头设备由于采用机械联动的原理，结构复杂，提交庞大，噪声大，固定链条的顶块动作固定，针对不同附件的农机链条需要在不同的设备上完成装配或更换零件，生产效率低下。因此，为了解决上述问题，有必要开发一种能够实现自动化控制，工作性能稳定，工作效率提高的针对农机链条等非标准链条进行铆头装配的设备及用于该设备的自动控制系统和控制方法。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于农机链条油压铆钉机的控制系统及方法。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下—种用于农机链条油压铆钉机的控制系统，所述农机链条油压铆钉机包括链条进给组件，固定组件和铆压组件，所述链条进给组件，固定组件和铆压组件由油缸驱动，包括PLC和传感器组件，其中，所述PLC与所述油缸和传感器组件连接，用于接收传感器信号并控制油缸动作；所述传感器组件包括用于感应链条进给组件位置的传感器，用于感应铆压组件位置的传感器。进一步地，在上述用于农机链条油压铆钉机的控制系统中，所述油缸包括链条送出油缸，移动板与链条离合油缸，多个送顶块油缸，纵向倒角油缸，横向倒角油缸和链条销轴露头油缸。进一步地，在上述用于农机链条油压铆钉机的控制系统中，所述用于感应链条进给组件位置的传感器包括第一传感器，第二传感器，第三传感器，第四传感器，其中，所述第一传感器用于感应链条送出油缸回退到位位置；所述第二传感器用于感应链条送出油缸前进到位位置；所述第三传感器用于感应移动板与链条离合油缸前进到位位置；所述第四传感器用于感应移动板与链条离合油缸回退到位位置。进一步地，在上述用于农机链条油压铆钉机的控制系统中，所述用于感应铆压组件位置的传感器包括第五传感器，第六传感器和第七传感器，其中所述第五传感器用于感应纵向倒角油缸下降到位位置；所述第六传感器用于感应横向倒角油缸下降到位位置；所述第七传感器用于感应链条销轴露头油缸下降到位位置。进一步地，在上述用于农机链条油压铆钉机的控制系统中，所述固定组件包括多个固定链条顶块，所述固定链条顶块相互独立，分别与所述送顶块油缸连接，且所述固定链条顶块分别对应于农机链条的外链片或附件，所述PLC根据预先设定的程序控制所述送顶块油缸顶出或不顶出固定链条顶块。本发明还提供一种用于农机链条油压铆钉机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤步骤1:提供一种如权利要求1-5任一项所述的用于控制农机链条油压铆钉机的控制系统并对PLC预先设定程序；步骤2 :根据生产要求选择某一操作模式；步骤3 :用于感应链条进给组件位置的传感器感应到链条进给组件横向移动回退到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条进给组件纵向进给；步骤4 :用于感应链条进给组件位置的传感器感应到链条进给组件纵向进给到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条进给组件横向进给；步骤5 :用于感应链条进给组件位置的传感器感应到链条进给组件横向进给到位后，向PLC发出信号，PLC控制固定组件固定链条；步骤6 =PLC控制铆压组件下压对农机链条销轴进行铆压；步骤7 :用于感应铆压组件位置的传感器感应到铆压组件下降到位后，向PLC发出信号，PLC控制铆压组件上升，同时控制链条进给组件纵向回退；步骤8 :用于感应链条进给组件位置的传感器感应到链条进给组件纵向回退到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条进给组件横向回退，进入下一工作循环。进一步地，在上述用于农机链条油压铆钉机的控制方法中所述步骤3中，第一传感器感应到链条送出油缸回退到位后，向PLC发出信号，PLC控制移动板与链条离合油缸进给，带动移动板插入链条；所述步骤4中，第三传感器感应到移动板与链条离合油缸进给到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条送出油缸进给，带动链条进给组件的移动板和链条横向进给；所述步骤5中，第二传感器感应到链条送出油缸进给到位后，向PLC发出信号，PLC控制送顶块油缸顶出固定链条顶块或不顶出固定链条顶块；所述步骤7中，第五传感器、第六传感器、第七传感器分别并同时感应到纵向倒角油缸，横向倒角油缸、链条销轴露头油缸下降到位后，向PLC发出信号，PLC控制纵向倒角油缸、横向倒角油缸和链条销轴露头油缸上升，同时控制移动板与链条离合油缸回退；所述步骤8中，第四传感器感应到移动板与链条离合油缸回退到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条送出油缸回退。进一步地，在上述用于农机链条油压铆钉机的控制方法中，所述链条送出油缸进给到位和回退到位的距离相当于链条移动的距离。进一步地，在上述用于农机链条油压铆钉机的控制方法中，所述步骤I中，根据农机链条附件间隔距离的不同输入含有多种操作模式的PLC程序；所述步骤2中，根据附件相隔的距离选择相对应的操作模式。进一步地，在上述用于农机链条油压铆钉机的控制方法中，农机链条两附件之间间隔N个外链片时，所述步骤5中，PLC控制与外链片相对应的送顶块油缸顶出固定链条顶块，固定链条；同时，PLC控制与附件相对应的送顶块油缸不顶出固定链条顶块；当农机链条被横向进给N+1次后，PLC再次控制该与附件相对应的送顶块油缸不顶出顶块。使用本发明提供的用于农机链条油压铆钉机的控制系统及方法，能够实现不同规格的非标准农机链条在同一台设备上进行铆头装配的自动控制，链条在铆压过程中易于固定，整个设备的操作完全自动化，生产性能稳定，效率显著提高且节省了添置设备的成本。
图1为普通(标准)链条示意图；图2为农机链条示意图；图3为一种农机链条油压铆钉机整体结构示意图；图4为根据图3的农机链条油压铆钉机的反方向示意图；图5为一种农机链条油压铆钉机主要部件及传感器安装位置示意图；图6为附件相隔一个外链片的农机链条示意图；图7为附件相隔 一个外链片的农机链条被固定的示意图；图8为附件相隔两个外链片的农机链条示意图；图9为附件相隔两个外链片的农机链条被固定的示意图；图10为附件相隔三个外链片的农机链条示意图；图11为附件相隔三个外链片的农机链条被固定的示意图。其中，I…机架；2…链条进给组件；3…固定组件；4…铆压组件；6…农机链条；201…链条送出油缸；202…移动板与链条离合油缸；311…第一送顶块油缸；312第二送顶块油缸；313…第三送顶块油缸；314…第四送顶块油缸；321…第一固定链条顶块；322…第二固定链条顶块；323…第三固定链条顶块；324…第四固定链条顶块；401…纵向倒角油缸；402…横向倒角油缸；403…链条销轴露头油缸；501…第一传感器；502…第二传感器；503…第三传感器；504…第四传感器；505…第五传感器；506…第六传感器；507…第七传感器；611…相隔一个外链片链条的附件；612…相隔一个外链片链条的外链片；621…相隔两个外链片链条的附件；622…相隔两个外链片链条的外链片；631…相隔三个外链片链条的附件；632…相隔三个外链片链条的外链片。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图1所示为一种普通(标准)链条，每节链片大小一致。图2所示为一种农机链条，是非标准的链条，链片大小形状不同，带有附件，附件也是一种外链片，但其形状、尺寸与其他外链片相差较大。为了对非标准的农机链条进行装配，需要在定位外链片和附件后对销轴进行铆头，图3、图4所示为一种农机链条油压铆钉机，包括机架1，链条进给组件2，固定组件3和铆压组件4。农机链条油压铆钉机的主要部件如图5所示，链条进给组件2包括移动板、移动板滑动固定机构、链条送出油缸201、移动板与链条离合油缸202，移动板通过移动板滑动固定机构分别连接到链条送出油缸201和移动板与链条离合油缸202，移动板能够在链条送出油缸201的驱动下带动链条进行横向水平运动，移动板还能够在移动板与链条离合油缸202的驱动下进行纵向水平运动，以便与链条相离合。固定组件3包括多组配合连接的多个固定链条顶块和多个送顶块油缸，所述多个固定链条顶块相互独立并且在对应的送顶块油缸驱动下可以分别进行纵向水平运动。铆压组件4包括多个铆压模块，所述铆压模块包括油缸、连接到油缸下方的上铆压模头、与所述上铆压模头配合设置的下铆压模头，所述上铆压模头在油缸的驱动下可以实现垂直方向运动；组成铆压模块的油缸分别为纵向倒角油缸401，横向倒角油缸402以及链条销轴露头油缸403。所述固定链条顶块、移动板、上铆压模头、下铆压模头配合设置。上述农机链条油压铆钉机包括链条进给组件，固定组件和铆压组件，所述链条进给组件，固定组件和铆压组件由油缸驱动。所述油缸包括链条送出油缸，移动板与链条离合油缸，多个送顶块油缸，纵向倒角油缸，横向倒角油缸和链条销轴露头油缸。所述固定组件包括多个固定链条顶块，所述固定链条顶块相互独立，分别与所述送顶块油缸连接，且所述固定链条顶块分别对应于农机链条的外链片或附件。本实施例提供一种用于控制上述农机链条油压铆钉机的控制系统，包括PLC (可编程逻辑控制器)和传感器组件，其中所述PLC与农机链条油压铆钉机的各油缸连接，用于接收传感器信号并控制油缸动作；所述传感器组件包括用于感应链条进给组件2位置的传感器，用于感应铆压组件4位置的传感器。如图5所示，用于感应链条进给组件位置的传感器包括第一传感器501，第二传感器502,第三传感器503,第四传感器504,其中，所述第一传感器501用于感应链条送出油缸201回退到位位置；所述第二传感器502用于感应链条送出油缸201前进到位位置；所述第三传感器503用于感应移动板与链条离合油缸202前进到位位置；所述第四传感器504用于感应移动板与链条离合油缸202回退到位位置。用于感应铆压组件位置的传感器包括第五传感器505,第六传感器506和第七传感器507,其中所述第五传感器505用于感应纵向倒角油缸401下降到位位置；所述第六传感器506用于感应横向倒角油缸402下降到位位置；所述第七传感器507用于感应链条销轴露头油缸403下降到位位置。
其中，所使用的传感器优选为光电传感器，但其他具有相同功能的能够检测部件位置的其他类型的传感器也是可适用的选择。使用上述实施例提供的控制系统控制农机链条油压铆钉机的方法，包括如下步骤步骤1:提供一种如上所述的用于控制农机链条油压铆钉机的控制系统并对PLC预先设定程序；步骤2 :根据生产要求选择某一操作模式；步骤3 :第一传感器感501感应到链条送出油缸201回退到位后，向PLC发出信号，PLC控制移动板与链条离合油缸202进给，带动移动板插入链条；步骤4 :第三传感器感503感应到移动板与链条离合油缸202进给到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条送出油缸进给，带动链条进给组件的移动板和链条横向进给；步骤5 :第二传感器502感应到链条送出油缸201进给到位后，向PLC发出信号，PLC控制送顶块油缸顶出固定链条顶块或不顶出固定链条顶块；步骤6 =PLC控制铆压组件下压对农机链条销轴进行铆压；步骤7 :第五传感器505、第六传感器506、第七传感器507分别并同时感应到纵向倒角油缸401，横向倒角油缸402、链条销轴露头油缸403下降到位后，向PLC发出信号，PLC控制纵向倒角油缸401，横向倒角油缸402、链条销轴露头油缸403上升，同时控制移动板与链条离合油缸202回退；步骤8 :第四传感器504感应到移动板与链条离合油缸202回退到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条送出油缸201回退，程序进入下一个循环。在上述步骤中，所述链条送出油缸201进给到位和回退到位的距离相当于链条移动的距离，即链条送出油缸201的行程相当于链条移动的距离。每条农机链条上附件相隔的距离不一样，为了实现在同一台铆钉机上对多种链条均可进行铆压，固定链条的固定组件采用了多个独立活动式顶块。根据生产要求，可编写适合附件间隔不同的链条共用的含有多种操作模式的PLC程序，根据实际生产时附件间隔距离，选择相对应的操作模式。假设农机链条两附件之间间隔N个外链片，在上述步骤5中，PLC控制与外链片相对应的送顶块油缸顶出固定链条顶块，固定链条；同时，PLC控制与附件相对应的送顶块油缸不顶出固定链条顶块；当农机链条被横向进给N+1次后，PLC再次控制该与附件相对应的送顶块油缸不顶出顶块。下面对上述选择模式和固定过程举例说明假设在PLC中预设有程序P1，P2，P3，其中，Pl为两附件之间仅间隔一个外链片的农机链条装配控制程序；P2为两附件之间间隔两个外链片的农机链条装配控制程序；P3为两附件之间间隔三个外链片的农机链条装配控制程序。图6所示为一种两附件之间仅间隔一个外链片的农机链条示意图。装配该链条之前，通过PLC选择执行程序Pl。如图7所示，第一固定链条顶块321对应外链片612，第二固定链条顶块322对应附件611。在步骤5中，PLC控制第一送顶块油缸311顶出第一固定链条顶块321，固定外链片，同时控制第二送顶块油缸312不顶出第二固定链条顶块322，避开附件。依此类推，在所有的固定链条顶块中，每间隔一个不被顶出，也就是说，第二、第四、第六、第八、第十……固定链条顶块不被顶出，避开附件，相应的，第一、第三、第五、第七、第九……固定链条顶块同时被顶出，固定链条。链条再次移动一个链节位置后，第一、第三、第五、第七、第九……固定链条顶块不被顶出，避开附件，第二、第四、第六、第八、第十……固定链条顶块被顶出固定链条。图8所示为一种两附件之间间隔两个外链片的农机链条示意图。装配该链条之前，通过PLC选择执行程序P2。如图9所示，第一固定链条顶块321和第二固定链条顶块322对应两个外链片622，第三固定链条顶块323对应附件621。在步骤5中，PLC控制第一送顶块油缸311和第二送顶块油缸312顶出第一固定链条顶块321和第二固定链条顶块322固定链条，同时控制第三送顶块油缸313不顶出第三固定链条顶块323，避开附件。依此类推，在所有的固定链条顶块中，每间隔两个不被顶出，也就是说，第三、第六、第九……固定链条顶块不被顶出，避开附件；第一、第二、第四、第五、第七、第八、第十……固定链条顶块同时被顶出固定链条。图10所示为一种两附件之间间隔三个外链片的农机链条示意图。装配该链条之前，通过PLC选择执行程序P3。如图11所示，第一固定链条顶块321对应附件631，第二固定链条顶块322、第三固定链条顶块323、第四固定链条顶块324分别对应一个外链片632。在步骤5中，PLC控制第一送顶块油缸311不顶出第一固定链条顶块321，避开附件，同时控制第二送顶块油缸312、第三送顶块油缸313、第四送顶块油缸314同时顶出第二固定链条顶块322、第三固定链条顶块323、第四固定链条顶块324，固定链条。依此类推，在所有的固定链条顶块中，每间隔三个不被顶出，也就是说，第一、第五、第九……固定链条顶块不被顶出，避开附件；第二、第三、第四、第六、第七、第八、第十……固定链条顶块同时被顶出固定链条。使用上述实施例提供的用于农机链条油压铆钉机的控制系统及方法，能够实现不同规格的非标准农机链条在同一台设备上进行铆头装配的自动控制，链条在铆压过程中易于固定，整个设备的操作完全自动化，生产性能稳定，效率显著提高且节省了添置设备的成本。以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以 所附权利要求为准。
权利要求
1.一种用于农机链条油压铆钉机的控制系统，所述农机链条油压铆钉机包括链条进给组件，固定组件和铆压组件，所述链条进给组件，固定组件和铆压组件由油缸驱动，其特征在于，包括PLC和传感器组件，其中， 所述PLC与所述油缸和传感器组件连接，用于接收传感器信号并控制油缸动作； 所述传感器组件包括:用于感应链条进给组件位置的传感器，用于感应铆压组件位置的传感器。
2.根据权利要求1所述的用于农机链条油压铆钉机的控制系统，其特征在于，所述油缸包括链条送出油缸，移动板与链条离合油缸，多个送顶块油缸，纵向倒角油缸，横向倒角油缸和链条销轴露头油缸。
3.根据权利要求2所述的用于农机链条油压铆钉机的控制系统，其特征在于，所述用于感应链条进给组件位置的传感器包括第一传感器，第二传感器，第三传感器，第四传感器，其中，所述第一传感器用于感应链条送出油缸回退到位位置；所述第二传感器用于感应链条送出油缸前进到位位置；所述第三传感器用于感应移动板与链条离合油缸前进到位位置；所述第四传感器用于感应移动板与链条离合油缸回退到位位置。
4.根据权利要求3所述的 用于农机链条油压铆钉机的控制系统，其特征在于，所述用于感应铆压组件位置的传感器包括第五传感器，第六传感器和第七传感器，其中所述第五传感器用于感应纵向倒角油缸下降到位位置；所述第六传感器用于感应横向倒角油缸下降到位位置；所述第七传感器用于感应链条销轴露头油缸下降到位位置。
5.根据权利要求4所述的用于农机链条油压铆钉机的控制系统，其特征在于，所述固定组件包括多个固定链条顶块，所述固定链条顶块相互独立，分别与所述送顶块油缸连接，且所述固定链条顶块分别对应于农机链条的外链片或附件，所述PLC根据预先设定的程序控制所述送顶块油缸顶出或不顶出固定链条顶块。
6.一种用于农机链条油压铆钉机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1:提供一种如权利要求1-5任一项所述的用于控制农机链条油压铆钉机的控制系统并对PLC预先设定程序； 步骤2:根据生产要求选择某一操作模式； 步骤3:用于感应链条进给组件位置的传感器感应到链条进给组件横向移动回退到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条进给组件纵向进给； 步骤4:用于感应链条进给组件位置的传感器感应到链条进给组件纵向进给到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条进给组件横向进给； 步骤5:用于感应链条进给组件位置的传感器感应到链条进给组件横向进给到位后，向PLC发出信号，PLC控制固定组件固定链条； 步骤6 =PLC控制铆压组件下压对农机链条销轴进行铆压； 步骤7:用于感应铆压组件位置的传感器感应到铆压组件下降到位后，向PLC发出信号，PLC控制铆压组件上升，同时控制链条进给组件纵向回退； 步骤8:用于感应链条进给组件位置的传感器感应到链条进给组件纵向回退到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条进给组件横向回退，进入下一工作循环。
7.根据权利要求6所述用于农机链条油压铆钉机的控制方法，其特征在于， 所述步骤3中，第一传感器感应到链条送出油缸回退到位后，向PLC发出信号，PLC控制移动板与链条离合油缸进给，带动移动板插入链条； 所述步骤4中，第三传感器感应到移动板与链条离合油缸进给到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条送出油缸进给，带动链条进给组件的移动板和链条横向进给； 所述步骤5中，第二传感器感应到链条送出油缸进给到位后，向PLC发出信号，PLC控制送顶块油缸顶出固定链条顶块或不顶出固定链条顶块； 所述步骤7中，第五传感器、第六传感器、第七传感器分别并同时感应到纵向倒角油缸，横向倒角油缸、链条销轴露头油缸下降到位后，向PLC发出信号，PLC控制纵向倒角油缸、横向倒角油缸和链条销轴露头油缸上升，同时控制移动板与链条离合油缸回退； 所述步骤8中，第四传感器感应到移动板与链条离合油缸回退到位后，向PLC发出信号，PLC控制链条送出油缸回退。
8.根据权利要求7所述用于农机链条油压铆钉机的控制方法，其特征在于，所述链条送出油缸进给到位和回退到位的距离相当于链条移动的距离。
9.根据权利要求6-8任一项所述用于农机链条油压铆钉机的控制方法，其特征在于，所述步骤I中，根据农机链条附件间隔距离的不同输入含有多种操作模式的PLC程序；所述步骤2中，根据附件相隔的距离选择相对应的操作模式。
10.根据权利要求9所述用于农机链条油压铆钉机的控制方法，其特征在于，农机链条两附件之间间隔N个外链片时，所述步骤5中，PLC控制与外链片相对应的送顶块油缸顶出固定链条顶块，固定 链条；同时，PLC控制与附件相对应的送顶块油缸不顶出固定链条顶块；当农机链条被横向进给N+1次后，PLC再次控制该与附件相对应的送顶块油缸不顶出顶块。
全文摘要
一种用于农机链条油压铆钉机的控制系统，包括PLC和传感器组件，PLC用于接收传感器信号并控制油缸动作；传感器组件用于感应链条进给组件和铆压组件的位置。PLC根据预设程序控制送顶块油缸顶出或不顶出固定链条顶块。控制方法为对PLC预先设定程序；根据生产要求选择某一操作模式；传感器感应到链条进给组件和铆压组件的相应位置后，向PLC发出信号，PLC根据选择的预设程序控制农机链条油压铆钉机各组件的动作，实现对农机链条的自动化装配。使用本发明提供的控制系统和方法，能够实现对不同规格的非标准农机链条在同一台设备上进行铆头装配的自动控制，链条在铆压过程中易于固定，整个设备的操作完全自动化，生产性能稳定。
文档编号B21L9/06GK103071758SQ20131003447
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者何汉朝, 何治富, 黄浩, 刘刚 申请人:太仓椿盟链传动有限公司