一種葉片及軸類零件專用噴涂轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種工位自動(dòng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，具體的說是一種葉片及軸類零件專用噴涂轉(zhuǎn) 臺(tái)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在軸類零件加工過程中，單個(gè)工位夾具結(jié)構(gòu)單一，生產(chǎn)效率低，而且被加工件的結(jié) 構(gòu)不能太過復(fù)雜。目前的噴涂設(shè)備沒有自動(dòng)換位轉(zhuǎn)臺(tái)，采用單工位裝卡噴涂，即裝夾一個(gè)零 件噴涂一個(gè)零件，設(shè)備使用效率低，工人操作復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不適合零件的批量噴涂生 產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)中軸類零件加工采用單個(gè)夾具，存在生產(chǎn)效率低、工人操作復(fù)雜，不 適合零件的批量噴涂生產(chǎn)等不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高設(shè)備的生產(chǎn)效 率、降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、適合、批量生產(chǎn)的一種葉片及軸類零件專用噴涂轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0005] 本發(fā)明一種葉片及軸類零件專用噴涂轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)，具有工位轉(zhuǎn)換裝置，包括觸 摸屏操作單元、PLCW及伺服系統(tǒng)，其中：
[0006] 觸摸屏操作單元，用于操作單元軟件結(jié)構(gòu)；
[0007] 化C，與觸摸屏操作單元進(jìn)行雙向連接，運(yùn)行工位轉(zhuǎn)換算法及換位、工件自轉(zhuǎn)參數(shù) 設(shè)置W及伺服控制；
[0008] 伺服系統(tǒng)，接收PLC輸出的巧制指令，驅(qū)動(dòng)噴涂換位轉(zhuǎn)臺(tái)動(dòng)作。
[0009] 噴涂轉(zhuǎn)臺(tái)噴涂過程如下：
[0010] 清洗試驗(yàn)件后，裝卡零件并啟動(dòng)等離子噴涂設(shè)備，編寫機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制噴槍運(yùn)行 軌跡；
[0011] 啟動(dòng)換位轉(zhuǎn)臺(tái)，系統(tǒng)通電，按工位轉(zhuǎn)換流程調(diào)整換位轉(zhuǎn)臺(tái)工位，使噴槍與起始加工 工件位置對正；
[0012] 工件自轉(zhuǎn)，對工件進(jìn)行噴涂；
[0013] 噴涂完成后，再啟動(dòng)噴涂轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)，按工位轉(zhuǎn)換流程控制工位轉(zhuǎn)換到下一工 件工位；
[0014] 轉(zhuǎn)至工件自轉(zhuǎn)，對工件進(jìn)行噴涂步驟，循環(huán)進(jìn)行，直至完成全部工件。
[0015] 工位轉(zhuǎn)換流程包括W下步驟：
[0016] 系統(tǒng)上電，讀取控制信息及相關(guān)參數(shù)；
[0017] 啟動(dòng)伺服系統(tǒng)，選擇換位轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)方式；
[0018] 根據(jù)選擇確定的旋轉(zhuǎn)方式，通過工位轉(zhuǎn)換算法計(jì)算脈沖數(shù)并輸出至伺服系統(tǒng)，控 制工位每步旋轉(zhuǎn)的角度；
[0019] 一次換位完成。
[0020] 工位轉(zhuǎn)換算法為：
[0021]
[0022] 其中，化為伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周對應(yīng)的脈沖數(shù)，i為轉(zhuǎn)臺(tái)與伺服電機(jī)傳動(dòng)比，G為工 位數(shù)。
[0023] 觸摸屏操作單元根據(jù)控制轉(zhuǎn)臺(tái)零件類型及工位選擇工藝加工情況設(shè)置的界面為： 主界面、18工位加工界面、6工位加工界面、3工位加工界面W及葉片類零件加工界面，每個(gè) 界面都包括數(shù)值輸出、狀態(tài)顯示、窗口切換按鈕及控制按鈕。
[0024] 本發(fā)明具有W下有益效果及優(yōu)點(diǎn)：
[00巧]1.本發(fā)明系統(tǒng)區(qū)別于W往加工裝夾一個(gè)零件噴涂一個(gè)零件的工作方式，實(shí)現(xiàn)了噴 涂工位自動(dòng)轉(zhuǎn)換，同時(shí)觸摸屏技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了整個(gè)操作過程的可視化，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控轉(zhuǎn) 臺(tái)裝置的工作狀態(tài)，該轉(zhuǎn)臺(tái)裝置最多可同時(shí)裝夾噴涂18個(gè)銷軸類零件，極大地提升了設(shè)備 的加工效率，降低了操作者勞動(dòng)強(qiáng)度，適合零件的批量噴涂生產(chǎn)。
[00%] 2.經(jīng)現(xiàn)場生產(chǎn)應(yīng)用考核，噴涂的試驗(yàn)件涂層性能完全滿足工藝參數(shù)要求，轉(zhuǎn)臺(tái)旋 轉(zhuǎn)工位分度的精度W及工位自轉(zhuǎn)速度等參數(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)備研制預(yù)期指標(biāo)，其應(yīng)用前景也 十分廣闊，具有推廣價(jià)值。
[0027] 3.本發(fā)明觸摸屏操作的轉(zhuǎn)臺(tái)裝置在自動(dòng)化零件噴涂加工中的應(yīng)用，保障了生產(chǎn) 的順利進(jìn)行，工程試驗(yàn)中，共對兩組零件分2批次零件進(jìn)行了噴涂試驗(yàn)，噴涂合格率達(dá)到了 100%，經(jīng)初步估算，設(shè)備效率提高約為58%。
[0028] 4.本發(fā)明首次將自動(dòng)化換位轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)應(yīng)用于葉片及軸類零件的噴涂加工之 中，改變了單個(gè)零件單獨(dú)加工的局面，變?yōu)槎鄠€(gè)同類零件同時(shí)順次加工，于此同時(shí)，對于多 個(gè)工位加工設(shè)備而言，它是一種性能高效的裝置，不但繼承了W往機(jī)械加工技術(shù)，而且還很 好的兼容了目前的計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)。
【附圖說明】
[0029] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)總體構(gòu)成圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明中觸摸屏操作界面分布圖；
[0031] 圖3為本發(fā)明系統(tǒng)的工位轉(zhuǎn)換流程圖；
[0032] 圖4為本發(fā)明系統(tǒng)中速度與模擬量輸入控制線性關(guān)系圖；
[0033] 圖5為本發(fā)明系統(tǒng)中軟啟動(dòng)加、減速時(shí)間設(shè)置關(guān)系圖；
[0034] 圖6為本發(fā)明系統(tǒng)中PT-PLC連接示意圖；
[0035] 圖7為本發(fā)明系統(tǒng)中觸摸屏操作界面的主界面；
[0036] 圖8為本發(fā)明系統(tǒng)中觸摸屏操作界面的工位加工界面（一）；
[0037] 圖9為本發(fā)明系統(tǒng)中觸摸屏操作界面的工位加工界面（二）；
[0038] 圖10為本發(fā)明系統(tǒng)中觸摸屏操作界面的工位加工界面（Ξ);
[0039] 圖11為本發(fā)明系統(tǒng)中觸摸屏操作界面的葉片類零件加工界面；
[0040] 圖12為本發(fā)明系統(tǒng)中觸摸屏操作界面的工位轉(zhuǎn)換裝置界面。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0042] 如圖1所示，本發(fā)明葉片及軸類零件專用噴涂轉(zhuǎn)臺(tái)控制系統(tǒng)，包括觸摸屏操作單 元、PLCW及伺服系統(tǒng)，其中：
[0043] 觸摸屏操作單元，用于操作單元軟件結(jié)構(gòu)； 陽044] 化C，與觸摸屏操作單元進(jìn)行雙向連接，運(yùn)行工位轉(zhuǎn)換算法及換位、工件自轉(zhuǎn)參數(shù) 設(shè)置W及伺服控制；
[0045] 伺服系統(tǒng)，接收PLC輸出的控制指令，驅(qū)動(dòng)噴涂換位轉(zhuǎn)臺(tái)動(dòng)作。
[0046] 伺服系統(tǒng)包括伺服驅(qū)動(dòng)器W及伺服電機(jī)，其中伺服電機(jī)為換位伺服電機(jī)W及自轉(zhuǎn) 伺服電機(jī)，
[0047] 本發(fā)明中，通過觸摸屏操作單元軟件結(jié)構(gòu)，通過PLC程序中的換位算法及換位、 工件自轉(zhuǎn)參數(shù)設(shè)置輸出控制指令到執(zhí)行機(jī)構(gòu)即伺服系統(tǒng)。觸摸屏硬件選型為0MR0N公司 NS12-TS00B-ECV2,PLC采用的是 0MR0N公司CP1H-X40DT1-D。
[0048] 如圖2所示，觸摸屏的畫面可在計(jì)算機(jī)上使用其支持的組態(tài)軟件制作，通過軟件 工具庫的工具調(diào)用及相關(guān)項(xiàng)的設(shè)定設(shè)計(jì)出所需的畫面。本發(fā)明中，觸摸屏操作單元根據(jù)控 制轉(zhuǎn)臺(tái)零件類型及工位選擇等工藝加工情況主要有五個(gè)界面：主界面（窗口 1)，18工位加 工界面（窗口 2)，6工位加工界面（窗口 3)，3工位加工界面（窗口 4)，葉片類零件加工界 面。每個(gè)界面都包括數(shù)值輸出、狀態(tài)顯示、窗口切換按鈕及控制按鈕。根據(jù)控制系統(tǒng)的控制 關(guān)系，圖2給出了各個(gè)界面的分布圖。
[0049] 觸摸屏與PLC之間的連接如圖6所示， W加]觸摸屏與PLC之間通過RS232串口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，PT-PLC連接電纜型號(hào)：XW2Z-200T，9針，2m。串行通訊選件板型號(hào)：CP1N-CIF01。
[0051] 軟件設(shè)置在觸摸屏軟件中對串口A進(jìn)行設(shè)置：串口（巧-PLC，主機(jī)名稱一SERIALA， 類型一SYSMAC.化C，協(xié)議一NTLink(l:N)，通訊速度一高速，NTLink(l:N)單元號(hào)一0。在 PLC編程軟件中對串口 1進(jìn)行定義：通訊設(shè)置選擇一定值，其波特率為115200,模式為NT Link(1:腳，NT/PC連接最大為1。
[0052] 噴涂轉(zhuǎn)臺(tái)噴涂過程如下：
[0053] 清洗試驗(yàn)件后，裝卡零件并啟動(dòng)等離子噴涂設(shè)備，編寫機(jī)械手運(yùn)動(dòng)控制噴槍運(yùn)行 軌跡；
[0054] 啟動(dòng)換位轉(zhuǎn)臺(tái)，系統(tǒng)通電，按工位轉(zhuǎn)換流程調(diào)整換位轉(zhuǎn)臺(tái)工位，使噴槍與起始加工 工件位置對正； 陽化5] 工件自轉(zhuǎn)，對工件進(jìn)行噴涂；