一種自動(dòng)控制壓鑄系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及壓鑄設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)控制壓鑄系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上的壓鑄機(jī)機(jī)械手控制系統(tǒng)均采用PLC可編程控制器作為主控制器；通過旋轉(zhuǎn)編碼器(或凸輪)將機(jī)械當(dāng)前位置反饋給PLC可編程控制器，PLC可編程控制器接受到旋轉(zhuǎn)編碼器(或凸輪)的信號(hào)時(shí)，自動(dòng)判別當(dāng)前位置所需要運(yùn)行的速度，并將指令發(fā)送給變頻器；變頻器接收到上位機(jī)(PLC可編程控制器)發(fā)出的信號(hào)后，變頻器向變頻電機(jī)發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)指令，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成的機(jī)械動(dòng)作。
[0003]變頻控制方式在速度及定位上均不能準(zhǔn)確控制，在速度控制上不能有效的讓機(jī)械設(shè)備勻速穩(wěn)定運(yùn)行；在位置定位上，容易造成位置偏差，導(dǎo)致動(dòng)作失誤。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本項(xiàng)實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn)行技術(shù)不足，提供一種自動(dòng)控制壓鑄系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用單片機(jī)作為主系統(tǒng)控制器，配合人機(jī)界面進(jìn)行交互對(duì)話操作，界面簡(jiǎn)單易操作。
[0005]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種自動(dòng)控制壓鑄方法的壓鑄系統(tǒng)，包括同一單片機(jī)控制系統(tǒng)控制的伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置、伺服驅(qū)動(dòng)噴霧裝置、伺服驅(qū)動(dòng)取出裝置以及壓鑄機(jī)組成一個(gè)生產(chǎn)集成單元，多個(gè)生產(chǎn)集成單元順序排列，并將多個(gè)生產(chǎn)單元的單片機(jī)控制系統(tǒng)通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接上位機(jī)；所述單片機(jī)控制系統(tǒng)包括單片機(jī)系統(tǒng)控制器、伺服控制器、I/O輸入輸出模塊、急停模塊、壓鑄機(jī)信號(hào)輸入/輸出轉(zhuǎn)換模塊、傳感器輸入模塊及電源；
[0007]所述伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的機(jī)械手還設(shè)有重量感應(yīng)裝置，該重量感應(yīng)裝置水平連接在機(jī)械手與湯勺之間，并檢測(cè)湯勺的實(shí)時(shí)重量。
[0008]所述伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的機(jī)械手設(shè)有光電編碼器，光電編碼器檢測(cè)伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
[0009]所述的壓鑄系統(tǒng)，包括同一單片機(jī)控制系統(tǒng)控制的第一壓鑄機(jī)及第二壓鑄機(jī)，第一伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置、第一伺服驅(qū)動(dòng)噴霧裝置以及第一伺服驅(qū)動(dòng)取出裝置，第二伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置、第二伺服驅(qū)動(dòng)噴霧裝置以及第二伺服驅(qū)動(dòng)裝夾取出裝置組成一個(gè)生產(chǎn)集成單元，多個(gè)生產(chǎn)集成單元順序排列，并將多個(gè)生產(chǎn)單元的單片機(jī)控制系統(tǒng)通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接上位機(jī)。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:針對(duì)現(xiàn)有PLC可編程控制器成本較單片機(jī)高，而且一個(gè)PLC可編程控制器只能控制三軸機(jī)械手，而一個(gè)單片機(jī)可控制五軸或六軸機(jī)械手，并且兼容性更好，操控性好，使用壽命更長(zhǎng)。本實(shí)用新型采用單片機(jī)作為主系統(tǒng)控制器，采用伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成機(jī)械設(shè)備的高速運(yùn)行及精確定位功能，配合人機(jī)界面進(jìn)行交互對(duì)話操作，界面簡(jiǎn)單易操作；實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制。
[0011 ] 下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0012]圖1為自動(dòng)控制壓鑄流程框圖；
[0013]圖2為單片機(jī)控制系統(tǒng)模塊框圖；
[0014]圖3為實(shí)施例1的一個(gè)生產(chǎn)集成單元結(jié)構(gòu)框圖；
[0015]圖4為實(shí)施例1的多個(gè)生產(chǎn)集成單元連接上位機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖5為實(shí)施例2的一個(gè)生產(chǎn)集成單元結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖6為實(shí)施例2的多個(gè)生產(chǎn)集成單元連接上位機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖7為單片機(jī)控制系統(tǒng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1，參見圖4，本實(shí)施例提供的自動(dòng)控制壓鑄系統(tǒng)，包括同一單片機(jī)控制系統(tǒng)控制的伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置、伺服驅(qū)動(dòng)噴霧裝置、伺服驅(qū)動(dòng)取出裝置以及壓鑄機(jī)組成一個(gè)生產(chǎn)集成單元，多個(gè)生產(chǎn)集成單元順序排列，并將多個(gè)生產(chǎn)單元的單片機(jī)控制系統(tǒng)通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接上位機(jī)；所述單片機(jī)控制系統(tǒng)包括單片機(jī)系統(tǒng)控制器、伺服控制器、I/O輸入輸出模塊、急停模塊、壓鑄機(jī)信號(hào)輸入/輸出轉(zhuǎn)換模塊、傳感器輸入模塊及電源；所述伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的機(jī)械手還設(shè)有重量感應(yīng)裝置，該重量感應(yīng)裝置水平連接在機(jī)械手與湯勺之間，并檢測(cè)湯勺的實(shí)時(shí)重量。所述伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的機(jī)械手設(shè)有20位的增量式光電編碼器(角位置反饋元件)，光電編碼器檢測(cè)伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
[0020]參見圖1、圖3，本實(shí)施例還提供的自動(dòng)控制壓鑄方法，其包括以下步驟:
[0021](I)設(shè)置基于單片機(jī)控制系統(tǒng)控制的伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置、伺服驅(qū)動(dòng)噴霧裝置以及伺服驅(qū)動(dòng)取出裝置，以及單片機(jī)控制系統(tǒng)控制的壓鑄機(jī)；
[0022](2)單片機(jī)控制系統(tǒng)接收壓鑄機(jī)發(fā)送的允許壓射、回錘終止信號(hào)時(shí)，將信號(hào)處理后并傳送到伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的伺服控制器，伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的機(jī)械手將金屬溶液運(yùn)送到壓鑄機(jī)的壓射室，并將金屬溶液倒入壓鑄機(jī)的壓射室，單片機(jī)控制系統(tǒng)向壓鑄機(jī)發(fā)送壓射指令，單次給湯過程結(jié)束；
[0023](3)單片機(jī)控制系統(tǒng)接收到來自壓鑄機(jī)發(fā)送的開模終止、頂針頂出限位信號(hào)，將信號(hào)處理后傳送到伺服驅(qū)動(dòng)取出裝置的取件機(jī)械手伺服控制器，伺服驅(qū)動(dòng)取出裝置的取件機(jī)械手進(jìn)入模具型腔，夾取工件并將工件從模具型腔內(nèi)運(yùn)送到外面工作臺(tái)；
[0024](4)取件機(jī)械手在運(yùn)送工件過程中，通過檢測(cè)傳感器對(duì)工件進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)工件取出后，通過單片機(jī)控制系統(tǒng)將信號(hào)傳送到伺服驅(qū)動(dòng)噴霧裝置的噴霧機(jī)械手伺服控制器，噴霧機(jī)械手開始進(jìn)入模具型腔對(duì)型腔進(jìn)行冷卻噴霧處理，結(jié)束噴霧處理后噴霧機(jī)械手回歸原點(diǎn)，并向壓鑄機(jī)發(fā)出噴霧結(jié)束信號(hào)；
[0025](5)重復(fù)步驟(2)?(4)，進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)的工件壓鑄；本實(shí)施例采用單片機(jī)作為主系統(tǒng)控制器，配合人機(jī)界面進(jìn)行交互對(duì)話操作，界面簡(jiǎn)單易操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制；采用伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，保證設(shè)備能高速運(yùn)行，且定位精準(zhǔn)，并且單片機(jī)較PLC可編程控制更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，有效降低客戶使用成本。
[0026]參見圖2，圖2為單片機(jī)控制系統(tǒng)模塊框圖，步驟(I)所述的單片機(jī)控制系統(tǒng)包括單片機(jī)系統(tǒng)控制器、伺服控制器、I/O輸入輸出模塊、急停模塊、壓鑄機(jī)信號(hào)輸入/輸出轉(zhuǎn)換模塊、傳感器出輸入模塊及電源；
[0027]步驟(2)具體還包括以下內(nèi)容:當(dāng)單片機(jī)控制系統(tǒng)通電工作時(shí)，單片機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)自檢程序，檢查伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置、伺服驅(qū)動(dòng)噴霧裝置以及伺服驅(qū)動(dòng)取出裝置是否存在故障，外部傳感器是否存在異常情況；將伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置、伺服驅(qū)動(dòng)噴霧裝置以及伺服驅(qū)動(dòng)取出裝置恢復(fù)至原點(diǎn)位置。
[0028]所述單片機(jī)控制系統(tǒng)的工作過程包括以下內(nèi)容:
[0029]單片機(jī)系統(tǒng)控制器通過壓鑄機(jī)信號(hào)輸入/輸出轉(zhuǎn)換模塊捕捉到允許壓鑄機(jī)機(jī)械手運(yùn)行的信號(hào)時(shí)，經(jīng)過單片機(jī)系統(tǒng)控制器處理，將處理好的信號(hào)傳送給伺服控制器、I/O輸入輸出模塊、壓鑄機(jī)信號(hào)輸入/輸出轉(zhuǎn)換模塊，通過伺服控制器及i/o輸入輸出模塊控制伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置、伺服驅(qū)動(dòng)噴霧裝置、伺服驅(qū)動(dòng)取出裝置以及壓鑄機(jī)動(dòng)作；
[0030]單片機(jī)系統(tǒng)控制器接收到外部傳感器的信息時(shí)，自動(dòng)篩選危險(xiǎn)信息，并將危險(xiǎn)信息傳送到急停模塊，通過急停模塊停止系統(tǒng)運(yùn)行。
[0031]所述伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的機(jī)械手設(shè)有20位的增量式光電編碼器(角位置反饋元件)，光電編碼器檢測(cè)伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，控制倒入金融液體的速度及流量；
[0032]所述伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的機(jī)械手還設(shè)有重量感應(yīng)裝置，該重量感應(yīng)裝置水平連接在機(jī)械手與湯勺之間，并檢測(cè)湯勺的實(shí)時(shí)重量；
[0033]步驟(2)中將金屬溶液倒入壓鑄機(jī)的壓射室的具體步驟包括:
[0034]通過人機(jī)交互界面預(yù)先輸入伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的機(jī)械手轉(zhuǎn)速值，單片機(jī)系統(tǒng)控制器把轉(zhuǎn)速值信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)，差動(dòng)驅(qū)動(dòng)器把脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為差動(dòng)脈沖信號(hào)后傳輸給伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器根據(jù)脈沖信號(hào)控制伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的機(jī)械手伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收光電編碼器產(chǎn)生的反饋信號(hào)，根據(jù)反饋值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，調(diào)整機(jī)械手伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度位置及轉(zhuǎn)動(dòng)速度；
[0035]在伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)前，重量感應(yīng)裝置檢測(cè)并獲取到湯勺倒入金屬溶液前的重量，在伺服驅(qū)動(dòng)給湯裝置的機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)后，重量感應(yīng)裝置檢測(cè)并獲取到湯勺倒入金屬溶液完畢后