一种液压支柱柔性自动化装配控制系统的制作方法

本发明涉及一种液压支柱柔性自动化装配控制系统，适用于机械领域。

背景技术：

单体液压支柱广泛应用于煤炭工业，其初撑力大而且均匀，且能保证支柱的恒增阻降距，因此其使用数量逐年增加，已经成为世界上使用单体液压支柱最多的国家之一。单体液压支柱的生产过程中，由于规格的不同，其体积和质量也有所不同，例如dw06的质量25.1kg，而dw35的质量上升到91.7kg。产品部件的加工过程，对象比较单一、基本都实现了自动化生产流水线；作为产品制造的后置工序，液压支柱的装配工作主要依赖人工完成，劳动强度大，装配速度慢、效率低，且存在诸多安全隐患，严重影响产品的整体质量。单体液压支柱车间从事产品装配的工人占整个产品生产劳动力的50%~60%；一些典型产品装配时间占总生产时间的50%~60%，而许多产品装配所占产品的成本达30%~60%。近年来产品品种不断增加，市场开发周期逐渐缩短，因此要增强产品竞争力，同时解放劳动力、改善劳动条件和保证操作安全，研制出适用于整件的自动化装配生产线迫在眉睫。

传统的刚性自动化装配生产线柔性小，适应度小，在产品种类经常发生变化的情况下投资利用率比较低，其设计、建造、调试时间长，不能适应市场的变化要求。液压支柱自动化柔性装配系统在实际生产中变得越来越重要，已成为装配领域的重要研究内容。

技术实现要素：

本发明提出了一种液压支柱柔性自动化装配控制系统，采用了可编程控制器(plc)作为装配机控制设备，不仅简化线路并且提高了系统的可靠性和精度。其中的模块化组态设计方法灵活多变，可实现同类型不同型号零件的装配生产，整体优化了产品生产系统，不仅可以降低工人的劳动强度，减少生产成本，还给企业和地方带来可观的经济效益。

本发明所采用的技术方案是：

所述整个装配生产线控制系统包括12个站点：上料单元、下料单元、装手把单元、装活塞单元、套油缸单元、装复位弹簧和底座单元、装顶盖单元、检测单元、伸缩换向单元、喷漆单元、分拣单元和升降梯立体仓库单元。每个单元完成特定的工作，所有单元功能集成于一体，完成工业生产自动化装配线上的各种装配操作和物流处理过程。

所述控制系统中，每个控制单元由控制器、传动系统、执行机构和传感器构成。控制器根据输入信号和用户程序，执行相应的计算和控制过程，并输出各种控制信号，实现对各单元的自动控制。

所述传动系统包括机电传动系统、气压控制回路、液压控制回路和机械传动机构，传动系统主要负责驱动各个单元的机械执行机构，完成相应的装配操作和物流处理过程。

所述电气控制系统由上位机和1套plc及1台编程器组成，上位机为evoc工控机，适合在企业恶劣的环境中应用。在上位机上安装mcgs组态监控软件，监控整个系统的运行情况。

本发明的有益效果是：该控制系统实现了微机自动操作液压支柱装配生产线，降低了工人劳动强度，保证了产品质量，提高了装配生产能力。

附图说明

图1是本发明的液压支柱装配工艺流程图。

图2是本发明的自动化装配生产线组态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1，通过调查研究，得出合理的液压支柱柔性自动装配工艺流程，以及各个工序所需的完成时间。将待装配的零件活柱体放入上料单元，经过3次距离检测，3次清洗，涂润滑油，最后进入装配轨道。首先是由步进电机驱动定位平台自动给料，装手抱体、弹簧垫圈和活塞；其次由机械手从料盘中抓取活柱体放到指定平台，通过气动顶杆推进油缸；接着装复位弹簧和底座，以及敲入手抱体限位钢丝和底座限位钢丝;最后安装顶盖经检验合格进入喷漆车间。

如图2，整个装配生产线控制系统包括12个站点：上料单元、下料单元、装手把单元、装活塞单元、套油缸单元、装复位弹簧和底座单元、装顶盖单元、检测单元、伸缩换向单元、喷漆单元、分拣单元和升降梯立体仓库单元。每个单元完成特定的工作，所有单元功能集成于一体，完成工业生产自动化装配线上的各种装配操作和物流处理过程。

每个控制单元由控制器、传动系统、执行机构和传感器构成。控制器根据输入信号和用户程序，执行相应的计算和控制过程，并输出各种控制信号，实现对各单元的自动控制，传动系统包括机电传动系统、气压控制回路、液压控制回路和机械传动机构，传动系统主要负责驱动各个单元的机械执行机构，完成相应的装配操作和物流处理过程。传感器采集各单元的工作情况，并将采集的各种非电量参数转化为电量信号，提供给plc作为程序执行的参考信号。

根据液压支柱多工位自动装配生产线的装配工艺要求，电气控制系统由上位机和i套plc及i台编程器组成。上位机为evoc工控机，适合在企业恶劣的环境中应用。在上位机上安装mcgs组态监控软件，监控整个系统的运行情况。选用了mitsubishi的q系列plc做主站、fx-2n系列plc做从站，主从之间采用mitsubishi公司的cc-link总线通信。系统中个工作单元的功能主要通过plc编程实现，每个站点都独立地完成一套动作，彼此又有一定的藕合关系。

根据液压支柱柔性自动化装配生产线控制系统的硬件系统设计主控平台，按照总控平台的接线图和电路图，进行输入/输出信号的分配，并编写总控平台的控制程序和各个单元输入/输出信号的分配及分控程序的编写和调试。

技术特征：

技术总结
一种液压支柱柔性自动化装配控制系统，采用了可编程控制器(PLC)作为装配机控制设备，不仅简化线路并且提高了系统的可靠性和精度。其中的模块化组态设计方法灵活多变，可实现同类型不同型号零件的装配生产，整体优化了产品生产系统，不仅可以降低工人的劳动强度，减少生产成本，还给企业和地方带来可观的经济效益。

技术研发人员：孙敬泽
受保护的技术使用者：孙敬泽
技术研发日：2016.11.22
技术公布日：2018.05.29