本发明属于数控车床技术领域,涉及一种数控车床柔性制造单元。
背景技术:
柔性制造单元以经济型数控车床为基础,通过增加控制单元(plc装置与cnc的pmc进行i/o信号对接)、驱动单元、送料单元、工件拾取单元、料仓机构,实现产品生产全程的自动化,降低操作人员的劳动强度,提高了生产效率和产品质量的稳定性,降低生产成本,扩大企业再生产能力,实现数控机床加工效益的最大化,对非标自动化加工设备的设计、装配、调试具有很好的参考价值,也可以作为高校机电一体化实训教学设备。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种数控车床柔性制造单元,本发明所采用的技术方案是包括电气控制单元、气动驱动单元、机械执行单元和数控车床;电气控制单元由cnc装置、外置plc装置、语音模块、人机交互装置、自动对刀装置、电气线路组成;气动驱动部分由换向阀、止回阀、单作用气缸;机械执行单元包括框式横梁支架、工件拾取装置、料仓装置组成。
进一步,cnc装置是自动化制造单元的控制中枢,肩负设备外围i/o信号的处理、过程控制程序运行、加工程序运行工作任务。
进一步,plc装置与cnc装置通过i/o信号连接,肩负控制a轴回零、移动功能,料盘机构回零、移动功能工作任务。
进一步,语音模块与cnc装置通过i/o信号连接,肩负监测自动化制造单元数控车床运行状态,并以语音形式提示工作人员目前工作状态。
进一步,语音模块与plc装置通过i/o信号连接,肩负监测自动化制造单元机械执行单元运行状态,并以语音形式提示工作人员目前工作状态。
进一步,人机交互装置实现人机对话的载体,肩负工作人员对自动化制造单元工作指令的发出,运行参数的调整等工作任务,设置运行界面、报警界面、帮助界面。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明数控车床柔性制造单元由电气控制单元、气动驱动单元、机械执行单元和数控车床组成。电气控制单元由cnc装置(内置pmc)、外置plc装置、语音模块、人机交互装置、自动对刀装置、电气线路组成;气动驱动部分由换向阀、止回阀、单作用气缸;机械执行单元包括框式横梁支架、工件拾取装置、料仓装置组成。
柔性制造单元整机结构在数控车床机械部分的基础上增加上下料结构、零件拾取装置;电气部分放置在机床后侧,其包含伺服驱动器、plc控制器、语音模块、开关电源、继电器等电气元件;气动部分安装在机床防护罩左后侧及上下料结构中,其包含气动三联件、换向阀、止回阀、节流阀等气动元件;在原有手动卡盘的基础上增设气动卡盘;在原有手动尾座基础上增设气动尾座,在原机床本体右侧增加料仓装置,整机结构布局紧凑、合理,满足单机设备零件柔性制造需求。
其中,
1)cnc装置:cnc装置是自动化制造单元的控制中枢,它主要肩负设备外围i/o信号的处理、过程控制程序运行、加工程序(g码指令)运行等工作任务。
2)plc装置:plc装置与cnc装置通过i/o信号连接,它主要肩负控制a轴回零、移动功能,料盘机构回零、移动功能等工作任务。
3)语音模块:语音模块与cnc装置通过i/o信号连接,它主要肩负监测自动化制造单元运行状态,并以语音形式提示工作人员目前工作状态。
4)语音模块与plc装置通过i/o信号连接,肩负监测自动化制造单元机械执行单元运行状态,并以语音形式提示工作人员目前工作状态。
5)人机交互装置:实现人机对话的载体,它主要肩负工作人员对自动化制造单元工作指令的发出,运行参数的调整等工作任务,设置运行界面、报警界面、帮助界面。
柔性制造单元装置操作流程:
1)操作人员接通数控机床总电源,分别启动plc装置、触摸屏及cnc装置,登陆触摸屏运行界面,设置a轴、料盘回零参数,按下【回零】按钮,各移动轴返回到原点位置。操作人员也可按照初始值回零。
2)操作人员通过触摸屏运行界面发出指令,运行指定程序,数控车床z轴、x轴返回参考点位置。
3)首次加工零件时,需调整抓取手指与毛坯零件的相对位置的正确。具体方法:调整移动料仓装置的料盘和a轴位置,位置正确后,调整触摸屏运行界面中运行参数【目标位置】,当一批零件结构发生变化后,可更换料盘,重新调整位置。
4)操作人员在cnc装置中输入自动化制造单元程序指令g120,底层程序已存在sram存储器中,操作人员只需明确g120指令参数含义即可,简化编程,提高编程效率。
5)操作人员在触摸屏界面设置a轴运行速度,运行目标点等参数。
6)操作人员点击触摸屏面板【启动】按钮,运行程序,完成零件的自动抓取工件、加工等工作。
7)为方便一人多机工作方式,自动化制造单元装置语音提示模块根据工作环节提示当前所示工作状态(正常与非正常;零件加工与抓取)。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。