(2)智能检测高度尺寸,并通过电信号比例输出;
(3)中心压紧装置;
(4)分度回转装置;
(5)智能下压紧装置;
(6)强力抬起装置;
(7)三角架辅助定位装置;
(8)故障报警;
(9)PLC控制器+触摸屏。
2.2 矫正工作流程
辅助定位气缸升起,人工将工件放入夹具与辅助定位气缸中,按下启动按钮,开始自动矫正。首先压紧气缸自动压紧工件,辅助定位气缸返回,伺服电机动作,分度回转装置将三角架的某个脚转到检测位,自动检测装置通过传感器获取该脚的偏差值,通过偏差值判断是否需要矫正,若该脚的偏差值在误差范围内则不需要矫正,分度回转装置将下一脚转到检测位,继续测量偏差值并判断是否需要矫正;若该脚的偏差值超出误差范围,则分度回转装置将该脚转到矫正位,通过矫正装置根据不同的高度尺寸计算出相应的矫正力,将该脚上顶或下压进行矫正。矫正完成后,分度回转装置再将该脚转到检测位进行检测,若不合格则再次矫正,若合格则换下一脚,以此类推。当三个脚的偏差值均在误差范围内,矫正完毕,电机动作,分度回转装置将工件转到下料位,压紧气缸升起,伺服电机回到原位,辅助定位装置回原位,加紧装置松开,顶出装置将工件顶出,等待工人取下工件,顶出装置延时退回。
在手动状态下可对压紧装置、夹紧装置、分度回转装置、检测装置、矫正装置、定位装置、顶出装置等进行分别操作,便于检查和调校。
在加工过程中,触摸屏实时显示工件矫正过程中的相关信息,便于监控和操作。
2.3 控制流程图
矫正机的控制流程设计如下:
图2.1 矫正机控制流程图图题
3 矫正机硬件结构
系统的主要硬件设备统一固定安装于一块金属板上,并合理布局,并安装有线槽便于走线,使得整个控制系统简洁美观[7]。该控制板安装于矫正机下方的电气柜中,防止工作现场的油污、灰尘对控制电路的损伤。CPU为整个系统的核心,主要作用是任务是完成数据处理和程序代码的执行工作。数字量输入输出模块通过与接近开关或磁性开关建立物理连接(回路),当状态导通时,模块内部相应继电器导通,据此我们可以知道某些执行部件(气缸等)的状态信息。伺服驱动器和伺服电机构成闭环系统,实现伺服电机位置、速度、转矩的控制[8]。DC电源模块主要为各个单元提供24V直流电。此外,还有用于编写人机交互界面的触摸屏,用于检测三脚架偏差值得激光位置传感器,用于控制三脚架转动的私服电机,控制矫正气缸压力大小的比例阀等主要硬件[9]。
三角架矫正机控制较为简单,选用台达DVP-SA2系列PLC,该系列属于进阶薄型主机,适用于小型运动控制,支持DVP-S系列模块,可以满足矫正机的控制要求。各硬件选型假定已给出,主要完成控制程序的设计。
3.1 功能单元划分
控制系统按照功能可以划分为以下几个单元。
3.1.1 运动控制单元
运动控制单元主要包括ASDA-B2驱动器和ECMA-C10604ES伺服电机,通过脉冲方向
(DVP-12SA211T提供的2点100kHz高速输出实现)控制方式实现伺服电机的位置控制。
3.1.2 数字量输入输出单元
数字量输入输出单元主要包含DVP-12SA211T和DVP-16SP11T模块,以及磁性开关、接近开关、按钮、电磁阀、继电器、三色灯等器件。磁性开关、接近开关、按钮与PLC数字量输入点连接形成回路,来获取气缸原位、到位、启动、复位等信息;通过电磁阀、继电器、三色灯等与PLC数字量输出点连接(形成回路)使得相应执行部件动作和系统故障时报警[10]。3.1.3