一种液压转台的电气控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及液压转台控制领域，尤其涉及一种液压转台的电气控制系统及其控制方法。

背景技术：

目前，在现有的工装夹具操作中，仍使用大量机械式的操作与控制，这种操作方式，不但增加了工人的劳动量，而且不能充分发挥出数控机床的高效的加工特性，造成资源的浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种液压转台的电气控制系统及其控制方法，解决现有的工装夹具操作中，存着着仍使用大量机械式的操作与控制，这种操作方式，不但增加了工人的劳动量，而且不能充分发挥出数控机床的高效的加工特性，造成资源的浪费的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压转台的电气控制系统，包括数控系统、液压站、液压转台，数控系统连接设置有i/o模块和伺服驱动装置，伺服驱动装置连接设置有伺服电机，i/o模块连接设置有继电器模块，液压站设置有液压马达，液压马达的电源输入端连接设置有交流接触器，液压转台设置有和伺服电机相接的转台夹紧结构，液压转台还设置有用于判断转台夹紧到位、放松到位情况的转台夹紧到位接近开关、转台放松到位接近开关；液压转台上还设置有和待加工工件相适配的液压工装结构，液压工装结构上设置有用于判断工件夹紧到位、放松到位情况的工件夹紧到位接近开关、工件放松到位接近开关；液压站还设置有液压马达相接的用于控制转台夹紧结构夹紧放松的转台夹紧放松电磁阀，和液压马达相接的用于控制液压工装结构夹紧放松的工装夹紧放松电磁阀；转台夹紧到位接近开关、转台放松到位接近开关、工件夹紧到位接近开关、工件放松到位接近开关和继电器模块相接。

进一步的，交流接触器输入端连接设置有用于控制其工作状态的断路器，断路器的信号输入端连接至电网电源。

进一步的，液压工装结构包括装置在转台上和待加工工件相适配的工装夹具，工装夹具为一油缸，通过油缸活塞的运动来实现待加工工件的夹紧放松动作；液压马达轴端连接设置有泵浦，工装夹紧放松电磁阀、转台夹紧放松电磁阀通过液压管道和泵浦相接，液压油缸设置有和工装夹紧放松电磁阀上的出油口相接的工装放松油路、工装夹紧油路，转台设置有和转台夹紧放松电磁阀上出油口相接的转台夹紧放松油路。

进一步的，本液压转台的电气控制系统还包括一组和继电器模块的输入端相接，用于控制转台夹紧结构、液压工装结构两者夹紧、放松的按钮。

优选的，转台夹紧结构为一平面刹车片。

进一步的，继电器模块为一集成电器元器件，其结构为在pcb板集成多个电流继电器，这些继电器线圈控制线路中窜入二极管，具有单向导通的性能，其接线方式分为两类，一类为共0v，一类为共24v，共0v为把所有的二极管的阴极连接在一起，共24v为把所有的二极管的阳极连接在一起。

一种液压转台的电气控制方法，

本电气控制系统工作时，通过断路器、接触器接通液压马达，液压马达带动泵浦工作，泵浦把液压站中的液压油泵入相关油路，给转台及夹具的夹紧放松提供液压能，工作时，液压马达必须一直工作，保证有足够的液压能，油路包括工装夹紧油路、工装放松油路、转台夹紧放松油路；

把工件安装至液压工装结构后安装在液压转台卡盘上，液压转台需要旋转时，首先要经过放松过程，控制系统通过i/o模块输出转台放松信号给继电器模块，继电器模块收到信号后接通其继电器线圈，进而接通其输出触点，进而接通转台夹紧放松电磁阀，转台夹紧放松电磁阀通电，转台夹紧放松油路被接通，液压能输入至液压转台，液压转台进入放松状态，转台放松到位后，转台放松到位接近开关将液压转台放松到位信号通过继电器模块、i/o模块传给数控系统，待数控系统接收到转台放松到位信号后，液压转台放松过程结束；而后系统发出脉冲指令给伺服驱动，待伺服驱动接收到指令后，伺服驱动动力电源输出端输出电压给伺服电机，伺服电机旋转从而带动液压转台旋转，液压转台旋转到位后，数控系统通过i/o模块输出转台夹紧信号给继电器模块，继电器模块收到信号后关断其继电器线圈，进而关断其输出触点，进而关断转台夹紧放松电磁阀，转台夹紧放松电磁阀断电，转台夹紧放松油路被关断，液压能被关断，液压转台回到夹紧状态，液压转台夹紧到位后，转台夹紧到位接近开关将液压转台夹紧到位信号通过继电器模块、i/o模块传给控制系统，待数控系统接收到转台夹紧到位信号后，液压转台夹紧过程结束；

工装夹具的放松过程：控制系统通过i/o模块输出工装放松信号给继电器模块，继电器模块收到信号后接通其继电器线圈，进而接通其输出触点，进而接通工装夹紧放松电磁阀，工装夹紧放松电磁阀通电，工装放松油路被接通，液压能输入至油缸，工装夹具进入放松状态，工装夹具放松到位后，工件放松到位接近开关将工装放松到位信号通过继电器模块、i/o模块传给控制系统，待控制系统接收到工装夹具放松到位信号后，工装夹具放松过程结束；

工装夹具夹紧过程：系统通过i/o模块输出转台夹紧信号给继电器模块，继电器模块收到信号后接通其继电器线圈，进而接通其输出触点，进而接通工装夹紧放松电磁阀，工装夹紧放松电磁阀通电，工装夹紧油路被接通，液压能被接通，工装夹具处于夹紧状态，工装夹具夹紧到位后，工件夹紧到位接近开关将工装夹紧到位信号通过继电器模块、i/o模块传给控制系统，待控制系统接收到工装夹具夹紧到位信号后，工装夹具夹紧过程结束；

本液压转台的电气控制系统在工作时，首先会判断液压转台及工装夹具是否处于夹紧状态，如果检测到液压转台夹紧到位信号及工装夹具夹紧信号未处于夹紧状态，首先会执行液压转台夹紧过程及工装夹具夹紧过程，待夹紧过程结束，系统才会进入正常加工；加工结束后，系统会执行工装夹具及液压状态放松过程，用户可更换工件，从新开始加工。

本发明的有益效果：对现有液压转台及工装夹具的夹紧、放松机构进行了电气控制的改进，通过电气自动控制和调节，使机床进给机构的操作更加方便与直观，且减小了操作人员的劳动量，减轻工人负担；实现了半自动化操作，是机床操控系统的未来发展的方向。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1、图2为本发明的结构示意图。

图2为液压转台及液压工装结构部分的结构示意图。其中，三角形箭头指向连接位置。

图中：1、数控系统，2、液压站，3、液压转台，4、断路器，5、接触器6、转台夹紧放松电磁阀，7、工装夹紧放松电磁阀，8、液压马达，9、泵浦，10、伺服驱动，11、继电器模块，12、伺服电机，13、i/o模块，14、转台夹紧到位接近开关，15、转台放松到位接近开关，16、工件放松到位接近开关，17、工件夹紧到位接近开关，18、油缸，19、待加工工件，20、液压工装结构，21、工装放松油路，22、工装夹紧油路，23、转台夹紧放松油路。

具体实施方式

实施例，如图1、图2所示的一种液压转台3的电气控制系统，包括数控系统1、液压站2、液压转台3，数控系统1连接设置有i/o模块13和伺服驱动10装置，伺服驱动10装置连接设置有伺服电机12，i/o模块13连接设置有继电器模块11，液压站2设置有液压马达8，液压马达8的电源输入端连接设置有交流接触器5，液压转台3设置有和伺服电机12相接的转台夹紧结构，液压转台3还设置有用于判断转台夹紧到位、放松到位情况的转台夹紧到位接近开关14、转台放松到位接近开关15；液压转台3上还设置有和待加工工件19相适配的液压工装结构20，液压工装结构20上设置有用于判断工件夹紧到位、放松到位情况的工件夹紧到位接近开关17、工件放松到位接近开关16；液压站2还设置有液压马达8相接的用于控制转台夹紧结构夹紧放松的转台夹紧放松电磁阀6，和液压马达8相接的用于控制液压工装结构20夹紧放松的工装夹紧放松电磁阀7；转台夹紧到位接近开关14、转台放松到位接近开关15、工件夹紧到位接近开关17、工件放松到位接近开关16和继电器模块11相接。

交流接触器5输入端连接设置有用于控制其工作状态的断路器4，断路器4的信号输入端连接至电网电源。液压工装结构20包括装置在转台上和待加工工件19相适配的工装夹具，工装夹具包括油缸18，通过油缸18活塞的运动来实现待加工工件19的夹紧放松动作；液压马达8轴端连接设置有泵浦9，工装夹紧放松电磁阀7、转台夹紧放松电磁阀6通过液压管道和泵浦9相接，液压油缸18设置有和工装夹紧放松电磁阀7上的出油口相接的工装放松油路21、工装夹紧油路22，转台设置有和转台夹紧放松电磁阀6上出油口相接的转台夹紧放松油路23。

本电气控制系统还包括一组和继电器模块11的输入端相接，用于控制转台夹紧结构、液压工装结构20两者夹紧、放松的按钮。转台夹紧结构为一平面刹车片。

继电器模块11为一集成电器元器件，其结构为在pcb板集成多个电流继电器，这些继电器线圈控制线路中窜入二极管，具有单向导通的性能，其接线方式分为两类，一类为共0v，一类为共24v，共0v为把所有的二极管的阴极连接在一起，共24v为把所有的二极管的阳极连接在一起。

一种液压转台的电气控制方法，系统工作时，通过断路器4、接触器5接通液压马达8，液压马达8带动泵浦9工作，泵浦9把液压站2中的液压油泵入相关油路，给转台及夹具的夹紧放松提供液压能，工作时，液压马达8必须一直工作，保证有足够的液压能，油路包括工装夹紧油路22、工装放松油路21、转台夹紧放松油路23；

把工件安装至液压工装结构20后安装在液压转台3卡盘上，液压转台3需要旋转时，首先要经过放松过程，控制系统通过i/o模块13输出转台放松信号给继电器模块11，继电器模块11收到信号后接通其继电器线圈，进而接通其输出触点，进而接通转台夹紧放松电磁阀6，转台夹紧放松电磁阀6通电，转台夹紧放松油路23被接通，液压能输入至液压转台3，液压转台3进入放松状态，转台放松到位后，转台放松到位接近开关15将液压转台3放松到位信号通过继电器模块11、i/o模块13传给数控系统1，待数控系统1接收到转台放松到位信号后，液压转台3放松过程结束；而后系统发出脉冲指令给伺服驱动10，待伺服驱动10接收到指令后，伺服驱动10动力电源输出端输出电压给伺服电机12，伺服电机12旋转从而带动液压转台3旋转，液压转台3旋转到位后，数控系统1通过i/o模块13输出转台夹紧信号给继电器模块11，继电器模块11收到信号后关断其继电器线圈，进而关断其输出触点，进而关断转台夹紧放松电磁阀6，转台夹紧放松电磁阀6断电，转台夹紧放松油路23被关断，液压能被关断，液压转台3回到夹紧状态，液压转台3夹紧到位后，转台夹紧到位接近开关14将液压转台3夹紧到位信号通过继电器模块11、i/o模块13传给控制系统，待数控系统1接收到转台夹紧到位信号后，液压转台3夹紧过程结束；

工装夹具的放松过程：控制系统通过i/o模块13输出工装放松信号给继电器模块11，继电器模块11收到信号后接通其继电器线圈，进而接通其输出触点，进而接通工装夹紧放松电磁阀7，工装夹紧放松电磁阀7通电，工装放松油路21被接通，液压能输入至油缸18，工装夹具进入放松状态，工装夹具放松到位后，工件放松到位接近开关16将工装放松到位信号通过继电器模块11、i/o模块13传给控制系统，待控制系统接收到工装夹具放松到位信号后，工装夹具放松过程结束；

工装夹具夹紧过程：系统通过i/o模块13输出转台夹紧信号给继电器模块11，继电器模块11收到信号后接通其继电器线圈，进而接通其输出触点，进而接通工装夹紧放松电磁阀7，工装夹紧放松电磁阀7通电，工装夹紧油路22被接通，液压能被接通，工装夹具处于夹紧状态，工装夹具夹紧到位后，工件夹紧到位接近开关17将工装夹紧到位信号通过继电器模块11、i/o模块13传给控制系统，待控制系统接收到工装夹具夹紧到位信号后，工装夹具夹紧过程结束；

本液压转台的电气控制系统在工作时，首先会判断液压转台3及工装夹具是否处于夹紧状态，如果检测到液压转台3夹紧到位信号及工装夹具夹紧信号未处于夹紧状态，首先会执行液压转台3夹紧过程及工装夹具夹紧过程，待夹紧过程结束，系统才会进入正常加工；加工结束后，系统会执行工装夹具及液压状态放松过程，用户可更换工件，从新开始加工。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。