一种机器人柔性曲面铣削生产装置控制系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机器人柔性曲面铣削生产装置控制系统，是一套用于机器人柔性曲面铣削生产装置的控制系统，包括一套控制矩阵和一套控制气路；所述的控制矩阵包括机器人控制器和主控制柜；所述的机器人控制器内设置有用于控制机器人本体的控制电路和控制软件，以及与机器人柔性曲面铣削生产装置交互的机器人数字量输入模块、机器人数字量输出模块、第二继电器模组和总线模块。本发明专利技术实现了工件的自动上下料、机器人末端工装夹具与电主轴的自动切换、机器人的离线加工以及加工过程中力反馈控制等功能，利用快换装置，解决了工装夹具与电主轴的切换问题，且电主轴可以自动换刀，以满足不同的加工工艺。

Robot flexible surface milling production device control system

The invention discloses a robot flexible surface milling production control system, is a set of control system for robot flexible surface milling production device, including a control matrix and a control gas circuit; the control matrix comprises a robot controller and main control cabinet; the robot controller is arranged in the control for control circuit and control software of robot, and robot flexible surface milling production device interactive robot robot digital input module, digital output module, relay module and bus module second. The invention realizes the automatic workpiece loading and unloading, robot fixture and electric spindle automatic switching, robot off-line processing and machining process of the force feedback control function, quick change device by switching, solves the problem of fixture and electric spindle, and the electric main shaft can automatically change the knife, to to meet different processing.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人柔性曲面铣削生产装置控制系统
本专利技术涉及一种铣削平台控制系统，尤其涉及一种机器人柔性曲面铣削生产装置控制系统。
技术介绍
传统的板材加工一般在雕刻机上进行，加工范围比较小，同时需要工人进行手工上下料和装夹，存在效率低、劳动强度高和不安全等问题。工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有加工范围广、成本低和柔性高等特点，在其末端安装电主轴可以代替雕刻机完成板材加工任务。一般情况下，机器人末端固定装夹工具可以完成单一任务，在完成铣削加工任务时就难以用同一机器人完成上下料任务，如果用两个机器人分别来实现上下料和加工，则会大大增加生产成本。
技术实现思路
为解决技术背景中存在的问题，本专利技术提供了一种机器人柔性曲面铣削生产装置控制系统，通过机器人柔性曲面铣削生产装置的控制，实现工件的自动上下料、曲面铣削、自动更换夹具和刀具等功能，从而提高了生产效率，降低了生产成本，简化了加工工艺。本专利技术采用的技术方案如下：一种机器人柔性曲面铣削生产装置控制系统，包括用于控制机器人柔性曲面铣削生产装置的控制矩阵和控制气路；（机器人柔性曲面铣削生产装置已经在另一件专利中单独提出申请，故此处不做详细介绍）所述控制矩阵包括机器人控制系统和主控制柜；所述机器人控制系统包括机器人控制器、机器人数字量输入模块、机器人数字量输出模块和第二继电器模组；主控制柜内设置有智能控制系统，所述智能控制系统包括工业控制计算机、PLC控制器、PLC数字量输入模块、PLC数字量输出模块和第一继电器模组，所述PLC控制器和机器人控制器均与所述工业控制计算机相连，所述机器人控制器通过机器人数字量输入模块、机器人数字量输出模块和第二继电器模组控制机器人柔性曲面铣削生产装置的机器人组件，所述PLC控制器通过PLC数字量输入模块、PLC数字量输出模块和第一继电器模组控制机器人柔性曲面铣削生产装置工作台。作为优选，所述控制气路包括气源，储气罐，干燥器，过滤三联件，第一减压阀，定位气缸电磁阀，旋转压紧气缸电磁阀，真空发生器电磁阀，真空发生器，真空过滤器，单向阀，真空恢复电磁阀，第二减压阀，工作台吹气电磁阀，压力开关，第三减压阀，电主轴电磁阀，电主轴刀柄夹，第四减压阀，工具快换电磁阀，第五减压阀，电主轴密封电磁阀，电主轴密封吹气嘴，固定侧快换，定位气缸，旋转压紧气缸，吹气嘴，真空吸盘，所述气源依次与储气罐、干燥器、过滤三联件通过气路连接，所述过滤三联件经过第一减压阀分别与定位气缸电磁阀、旋转压紧气缸电磁阀、真空发生器电磁阀通过气路连接，所述定位气缸电磁阀与定位气缸通过气路连接，所述旋转压紧气缸电磁阀与旋转压紧气缸通过气路连接，所述真空发生器电磁阀依次与真空发生器、真空过滤器、真空吸盘通过气路连接，所述过滤三联件经过第二减压阀分别与真空恢复电磁阀、工作台吹气电磁阀通过气路连接，所述真空恢复电磁阀经单向阀与真空吸盘通过气路连接，所述工作台吹气电磁阀与吹气嘴通过气路连接，所述过滤三联件经过压力开关分别与第三减压阀、第四减压阀通过气路连接，所述第三减压阀依次与电主轴电磁阀、电主轴刀柄夹通过气路连接，所述第四减压阀依次与工具快换电磁阀、固定侧快换通过气路连接，所述过滤三联件与第五减压阀通过气路连接，所述第五减压阀依次与电主轴密封电磁阀、电主轴密封吹气嘴通过气路连接。作为优选，所述智能控制系统还包括变频器，所述工业控制计算机与变频器连接，所述变频器与机器人柔性曲面铣削生产装置的电主轴连接。作为优选，所述智能控制系统还包括交换机，所述工业控制计算机通过交换机与机器人柔性曲面铣削生产装置的力传感器进行数据传输。作为优选，所述工业控制计算机与PLC控制器连接，所述PLC控制器控制PLC数字量输入模块和PLC数字量输出模块，所述PLC数字量输入模块分别与机器人柔性曲面铣削生产装置中的定位气缸磁性开关、旋转压紧气缸磁性开关、压力开关、原料料仓光电传感器、成品料仓光电传感器、变频器连接，所述PLC数字量输出模块通过第一继电器模组分别与旋转压紧气缸电磁阀、定位气缸电磁阀、工作台吹气电磁阀、变频器连接。作为优选，所述工业计算机与机器人控制器连接，所述机器人控制器控制机器人数字量输入模块和机器人数字量输出模块，所述机器人数字量输入模块分别与机器人柔性曲面铣削生产装置的工具快换磁性开关、电主轴刀柄夹磁性开关连接，所述机器人数字量输出模块通过第二继电器模组分别与工具快换电磁阀、真空发生器电磁阀、工作台吹气流量控制阀、工作台吹气电磁阀、电主轴电磁阀、电主轴密封电磁阀连接。作为优选，所述PLC数字量输入模块读取定位气缸磁性开关、旋转压紧气缸磁性开关、压力开关、原料料仓光电传感器、成品料仓光电传感器、变频器状态指示信号，并将信号传输给PLC控制器；所述PLC数字量输出模块与第一继电器模组相连，根据PLC控制器的控制信号分别控制旋转压紧气缸电磁阀、定位气缸电磁阀、工作台吹气电磁阀以及变频器。作为优选，所述机器人数字量输入模块读取工具快换磁性开关、电主轴刀柄夹磁性开关的信号，并将信号传输给机器人控制器；所述机器人数字量输出模块与第二继电器模组相连，根据机器人控制器的控制信号分别控制工具快换电磁阀、真空发生器电磁阀、电主轴电磁阀和电主轴密封控制阀。作为优选，所述工业控制计算机与PLC控制器通过RS485总线进行信号交互，所述工业控制计算机与机器人控制器通过PowerLink总线进行信号交互。作为优选，所述工业控制计算机还连接有触摸屏。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种机器人柔性曲面铣削加工生产装置控制系统，通过机器人柔性曲面铣削生产装置的控制，实现了工件的自动上下料、机器人末端工装夹具与电主轴的自动切换、机器人加工等功能。在本生产装置中，工人只需在上料仓处负责放料即可，大大降低了生产过程中的安全隐患，优化了时间节拍，极大提高了生产效率。附图说明图1为本专利技术的总体结构示意图。图2为机器人本体末端装置结构示意图。图3为工作台结构示意图。图4为快换工具架结构示意图。图5为本专利技术控制系统的电路原理连接框图。图6为本专利技术的控制气路原理图。图7为本专利技术的控制流程图。附图标记列表：1气源，2储气罐，3干燥器，4过滤三联件，5第一减压阀，6定位气缸电磁阀，7旋转压紧气缸电磁阀，8真空发生器电磁阀，9真空发生器，10真空过滤器，11单向阀，12真空恢复电磁阀，13第二减压阀，14工作台吹气电磁阀，15压力开关，16第三减压阀，17电主轴电磁阀，18电主轴刀柄夹，19第四减压阀，20工具快换电磁阀，21第五减压阀，22电主轴密封电磁阀，23电主轴密封吹气嘴，100机器人组件，101机器人底座，102机器人本体，103力传感器，104固定侧快换，200工作台，201工作台面，202定位气缸，203定位块A，204定位块B，205旋转压紧气缸，206吹气嘴，207排屑孔，300快换工具架，301工具架底座，302支撑架，310刀架组件，320吸盘快换组件，321连接法兰A，322活动侧快换A，323真空吸盘，330主轴快换组件，331连接法兰B，332活动侧快换B，333电主轴，400原料料仓，500成品料仓，600控制矩阵，601机器人控制系统，602主控制柜。具体实施方式下面结合附图和具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人柔性曲面铣削生产装置控制系统，其特征在于，包括用于控制机器人柔性曲面铣削生产装置的控制矩阵和控制气路；所述控制矩阵包括机器人控制系统和主控制柜；所述机器人控制系统包括机器人控制器、机器人数字量输入模块、机器人数字量输出模块和第二继电器模组；主控制柜内设置有智能控制系统，所述智能控制系统包括工业控制计算机、PLC控制器、PLC数字量输入模块、PLC数字量输出模块和第一继电器模组，所述PLC控制器和机器人控制器均与所述工业控制计算机相连，所述机器人控制器通过机器人数字量输入模块、机器人数字量输出模块和第二继电器模组控制机器人柔性曲面铣削生产装置的机器人组件，所述PLC控制器通过PLC数字量输入模块、PLC数字量输出模块和第一继电器模组控制机器人柔性曲面铣削生产装置的工作台。

【技术特征摘要】
1.一种机器人柔性曲面铣削生产装置控制系统，其特征在于，包括用于控制机器人柔性曲面铣削生产装置的控制矩阵和控制气路；所述控制矩阵包括机器人控制系统和主控制柜；所述机器人控制系统包括机器人控制器、机器人数字量输入模块、机器人数字量输出模块和第二继电器模组；主控制柜内设置有智能控制系统，所述智能控制系统包括工业控制计算机、PLC控制器、PLC数字量输入模块、PLC数字量输出模块和第一继电器模组，所述PLC控制器和机器人控制器均与所述工业控制计算机相连，所述机器人控制器通过机器人数字量输入模块、机器人数字量输出模块和第二继电器模组控制机器人柔性曲面铣削生产装置的机器人组件，所述PLC控制器通过PLC数字量输入模块、PLC数字量输出模块和第一继电器模组控制机器人柔性曲面铣削生产装置的工作台。2.如权利要求1所述的机器人柔性曲面铣削生产装置控制系统，其特征在于，所述控制气路包括气源，储气罐，干燥器，过滤三联件，第一减压阀，定位气缸电磁阀，旋转压紧气缸电磁阀，真空发生器电磁阀，真空发生器，真空过滤器，单向阀，真空恢复电磁阀，第二减压阀，工作台吹气电磁阀，压力开关，第三减压阀，电主轴电磁阀，电主轴刀柄夹，第四减压阀，工具快换电磁阀，第五减压阀，电主轴密封电磁阀，电主轴密封吹气嘴，固定侧快换，定位气缸，旋转压紧气缸，吹气嘴，真空吸盘，所述气源依次与储气罐、干燥器、过滤三联件通过气路连接，所述过滤三联件经过第一减压阀分别与定位气缸电磁阀、旋转压紧气缸电磁阀、真空发生器电磁阀通过气路连接，所述定位气缸电磁阀与定位气缸通过气路连接，所述旋转压紧气缸电磁阀与旋转压紧气缸通过气路连接，所述真空发生器电磁阀依次与真空发生器、真空过滤器、真空吸盘通过气路连接，所述过滤三联件经过第二减压阀分别与真空恢复电磁阀、工作台吹气电磁阀通过气路连接，所述真空恢复电磁阀经单向阀与真空吸盘通过气路连接，所述工作台吹气电磁阀与吹气嘴通过气路连接，所述过滤三联件经过压力开关分别与第三减压阀、第四减压阀通过气路连接，所述第三减压阀依次与电主轴电磁阀、电主轴刀柄夹通过气路连接，所述第四减压阀依次与工具快换电磁阀、固定侧快换通过气路连接，所述过滤三联件与第五减压阀通过气路连接，所述第五减压阀依次与电主轴密封电磁阀、电主轴密封吹气嘴通过气路连接。3.如权利要求2所述的机器人柔性曲面铣削生产装置控制系统，其特征在于，所述智能控制系统还包括变频器，所述工业控制计算机与变频器连接，所述变频器与机器人柔性曲面铣削生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：王郑拓，张树盛，王益，刘坤，徐冠华，徐月同，
申请(专利权)人：苏州紫金港智能制造装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32