剃须刀刀头智能装配系统的控制方法及智能装配系统技术方案

本发明专利技术公开了一种剃须刀刀头智能装配系统的控制方法，设置一刀头上盖自动输送机构、一滑条自动安装机构、三个刀片自动安装机构、两个铝条固定机构、一成品自动堆叠机构及一治具自动输送机构，每个机构形成的工位处独立连接一从站PLC，各个从站PLC通过现场总线串行连接到一个总站PLC，组成剃须刀刀头智能装配系统，实现产品自动装配动作。本发明专利技术还公开了智能装配系统。本发明专利技术的各个从站PLC通过现场总线连接到总站PLC中，从而建立一实时监控控制网络，从站PLC作为控制系统和数据采集，由总站PLC将各个从站PLC的实时数据进行处理并显示到触摸显示屏上，实时监控和故障报警显示，组成剃须刀刀头智能装配系统，实现产品自动装配动作。

【技术实现步骤摘要】
剃须刀刀头智能装配系统的控制方法及智能装配系统
本专利技术涉及机械自动化控制的
，具体涉及一种剃须刀刀头智能装配系统的控制方法，及实施该控制方法的智能装配系统。
技术介绍
当前的剃须刀头一般由塑料钉子片、第一刀片、第二刀片、第三刀片、盖子叠加而成，装配时，先将第一刀片放入塑料钉子，之后依次放入第二刀片、第三刀片、盖子，然后放入冲床冲压而成。现有技术中，这一过程主要还是依靠手工装配而成，装配效率低，装配质量无法保证，而且放入冲床时采用人工送料容易造成生产事故。
技术实现思路
本项专利技术是针对现行技术不足，提供一种剃须刀刀头智能装配系统的控制方法，通过PLC控制，将各个工位的从站PLC经过现场总线串行连接到一个总站PLC而建立的集中处理、分散控制的实时监控控制网络，从站PLC分别控制位于各个工位的机构的运作，并将处理进度数据传输到总站PLC中，总站PLC处理数据后在显示屏上进行显示并发出控制信号到各个从站PLC中，实现全自动的剃须刀刀头的组装装配，并且效率高、速度快，提高了生产效率及产品合格率，降低了劳动强度，提高了操作人员的安全性。本专利技术还提供一种实施该控制方法的智能装配系统。本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种剃须刀刀头智能装配系统的控制方法，设置一刀头上盖自动输送机构、一滑条自动安装机构、三个刀片自动安装机构、两个铝条固定机构、一成品自动堆叠机构及一治具自动输送机构，每个机构形成的工位处独立连接一从站PLC，各个从站PLC通过现场总线串行连接到一个总站PLC，组成剃须刀刀头智能装配系统，实现产品自动装配动作，该控制方法包括以下步骤：(1)刀头上盖自动输送机构、滑条自动安装机构、刀片自动安装机构、铝条固定机构、成品自动堆叠机构及治具自动输送机构均设有伺服驱动机构，各伺服驱动机构设有位置检测装置，该位置检测装置连接从站PLC，从站PLC发出的指令脉冲与旋转编码器检测的位置脉冲同时送入到AC伺服驱动器进行比较并确定变差，运算后得到的校正信号作为AC伺服驱动器中速度控制器的给定，再经速度调节、电流调节与功率放大，使得驱动电机往消除偏差的方向运动，当达到稳态时，AC伺服驱动器以指令脉冲和反馈脉冲近似相等的速度运行，进而形成一精准的实时定位控制闭环回路，控制各机构的精准运动；(2)刀头上盖自动输送机构、滑条自动安装机构、刀片自动安装机构、成品自动堆叠机构及治具自动输送机构均设有气缸变频驱动机构，该气缸变频驱动机构设有依次连接的空气压力传感器、第一模拟量扩展模块、变频器、空压机、气缸、第二模拟量扩展模块、从站PLC，从站PLC还与第一模拟量扩展模块连接，气缸变频驱动机构控制各个机构的气缸压力值，使得实际压力值始终接近设定压力值，保证机构的正常运行；(3)所述智能装配系统包括刀头上盖自动输送机构形成的第一工位，滑条自动安装机构形成的第二工位，3个刀片自动安装机构分别形成的第三工位、第四工位、第五工位，铝条固定机构形成的第六工位，成品自动堆叠机构形成的第七工位，各个机构分别连接一个从站PLC，各个从站PLC通过现场总线串行连接到一个总站PLC中，建立一实时监控控制网络，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统，从站PLC作为控制系统和数据采集，由总站PLC将各个从站PLC的实时数据进行处理并显示到触摸显示屏上，实时监控和故障报警显示。步骤(1)具体还包括以下内容：伺服驱动机构的功率驱动电路为60kHz的PWM调节电路，电流调节带宽为2kHz的PID电路，电流反馈由霍尔元件采集，速度调节为带宽为2kHz的模拟PID调节电路，速度反馈由编码器经过频压转换电路得到。步骤(2)具体还包括以下内容：气缸变频驱动机构的工作过程为，空压机经电动机提供动力，电动机连接一PID控制器，空压机后连接着一个储气罐，储气罐连接空气压力传感器，由空气压力传感器检测储气罐的气压信号，用变送器将现场信号变换成统一的标准电信号，送入A/D转换模块进行模数转换，然后PLC将检测到的气压值与压力设定值作比较，并根据差值的大小按既定的PID控制器的控制模式进行运算，产生的控制信号送变频调速器，通过变频器控制电动机的工作频率与转速，使得实际压力值始终接近设定压力值。步骤(3)具体还包括以下内容：所述的实时监控控制网络中，总站PLC和从站PLC间通过总线给从站PLC赋予地址，通过总线对总站PLC进行配置，每个从站PLC的输入和输出数据最大为256字节，从站PLC设有看门狗定时器，对从站PLC的输入/输出进行存取保护，总站PLC设有可变定时器的用户数据传送监视，总站PLC在一个预先设定的时间间隔内，以广播方式将其状态发送到每一个有关的从站PLC。所述步骤(3)具体还包括以下内容：连接治具自动输送机构的从站PLC根据其他工位从站PLC的组装进度信息，当位于其他工位的装配工序完成后，由该工位的从站PLC发出一信号到总站PLC，由总站PLC汇总后发送出一信号到连接治具自动输送机构的从站PLC，随后连接治具自动输送机构的从站PLC控制治具自动输送机构动作，将工件半成品输送到下一个工位上。一种实施上述控制方法的智能装配系统，其包括刀头上盖自动输送机构形成的第一工位，滑条自动安装机构形成的第二工位，3个刀片自动安装机构分别形成的第三工位、第四工位、第五工位，铝条固定机构形成的第六工位，成品自动堆叠机构形成的第七工位，所述智能装配系统还包括一治具自动输送机构，该治具自动输送机构设置在各个工位的机构下方，通过治具输送剃须刀刀头半成品，每一工位处的机构独立连接一从站PLC，各个从站PLC通过现场总线串行连接到一个总站PLC，组成剃须刀刀头智能装配系统；所述智能装配系统还包括伺服驱动机构与气缸变频驱动机构，所述刀头上盖自动输送机构、滑条自动安装机构、刀片自动安装机构、铝条固定机构、成品自动堆叠机构均分别设有伺服驱动机构及气缸变频驱动机构；所述治具自动输送机构设有气缸变频驱动机构。所述治具自动输送机构包括治具组，固定在治具组侧方，并连接在一起形成的直线输送轨道的输送带，该输送带连接气缸变频驱动机构，并由气缸变频驱动机构驱动动作；该输送带分成左右两侧，位于输送带右侧设有第一工位、第二工位、第三工位、第四工位、第五工位，位于输送带左侧设有第七工位，位于输送带后端设有第六工位；该输送带的前后两端设有侧向平移机构，将治具组在输送带两侧之间进行移动。所述侧向平移机构包括横向气缸、横向滑轨及纵向气缸，当治具组到达铝条固定机构并完成铝条单边固定的工序步骤时，或者到达成品自动堆叠机构并完成成品的取出并堆叠的工序步骤时，治具组通过横向气缸的推动，在横向滑轨中平行移动到输送带的另一侧，并由纵向气缸推动进入下一个工位处。所述刀头上盖自动输送机构包括震动盘、气缸变频驱动机构及伺服驱动机构，气缸变频驱动机构及伺服驱动机构连接从站PLC，伺服驱动机构设置在气缸变频驱动机构下方，治具组设置在伺服驱动机构下方。所述铝条固定机构分为左右两部分，分别完成剃须刀刀头两边的铝条固定动作。本专利技术的有益效果：本专利技术的各个从站PLC通过现场总线连接到总站PLC中，从而建立一实时监控控制网络，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统，从站PLC作为控制系统和数据采集，由总站P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种剃须刀刀头智能装配系统的控制方法，其特征在于：设置一刀头上盖自动输送机构、一滑条自动安装机构、三个刀片自动安装机构、两个铝条固定机构、一成品自动堆叠机构及一治具自动输送机构，每个机构形成的工位处独立连接一从站PLC，各个从站PLC通过现场总线串行连接到一个总站PLC，组成剃须刀刀头智能装配系统，实现产品自动装配动作，该控制方法包括以下步骤：(1)刀头上盖自动输送机构、滑条自动安装机构、刀片自动安装机构、铝条固定机构、成品自动堆叠机构及治具自动输送机构均设有伺服驱动机构，各伺服驱动机构设有位置检测装置，该位置检测装置连接从站PLC，从站PLC发出的指令脉冲与旋转编码器检测的位置脉冲同时送入到AC伺服驱动器进行比较并确定变差，运算后得到的校正信号作为AC伺服驱动器中速度控制器的给定，再经速度调节、电流调节与功率放大，使得驱动电机往消除偏差的方向运动，当达到稳态时，AC伺服驱动器以指令脉冲和反馈脉冲近似相等的速度运行，进而形成一精准的实时定位控制闭环回路，控制各机构的精准运动；(2)刀头上盖自动输送机构、滑条自动安装机构、刀片自动安装机构、成品自动堆叠机构及治具自动输送机构均设有气缸变频驱动机构，该气缸变频驱动机构设有依次连接的空气压力传感器、第一模拟量扩展模块、变频器、空压机、气缸、第二模拟量扩展模块、从站PLC，从站PLC还与第一模拟量扩展模块连接，气缸变频驱动机构控制各个机构的气缸压力值，使得实际压力值始终接近设定压力值，保证机构的正常运行；(3)所述智能装配系统包括刀头上盖自动输送机构形成的第一工位，滑条自动安装机构形成的第二工位，3个刀片自动安装机构分别形成的第三工位、第四工位、第五工位，铝条固定机构形成的第六工位，成品自动堆叠机构形成的第七工位，各个机构分别连接一个从站PLC，各个从站PLC通过现场总线串行连接到一个总站PLC中，建立一实时监控控制网络，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统，从站PLC作为控制系统和数据采集，由总站PLC将各个从站PLC的实时数据进行处理并显示到触摸显示屏上，实时监控和故障报警显示。...

【技术特征摘要】
1.一种剃须刀刀头智能装配系统的控制方法，其特征在于：设置一刀头上盖自动输送机构、一滑条自动安装机构、三个刀片自动安装机构、两个铝条固定机构、一成品自动堆叠机构及一治具自动输送机构，每个机构形成的工位处独立连接一从站PLC，各个从站PLC通过现场总线串行连接到一个总站PLC，组成剃须刀刀头智能装配系统，实现产品自动装配动作，该控制方法包括以下步骤：(1)刀头上盖自动输送机构、滑条自动安装机构、刀片自动安装机构、铝条固定机构、成品自动堆叠机构及治具自动输送机构均设有伺服驱动机构，各伺服驱动机构设有位置检测装置，该位置检测装置连接从站PLC，从站PLC发出的指令脉冲与旋转编码器检测的位置脉冲同时送入到AC伺服驱动器进行比较并确定变差，运算后得到的校正信号作为AC伺服驱动器中速度控制器的给定，再经速度调节、电流调节与功率放大，使得驱动电机往消除偏差的方向运动，当达到稳态时，AC伺服驱动器以指令脉冲和反馈脉冲近似相等的速度运行，进而形成一精准的实时定位控制闭环回路，控制各机构的精准运动；(2)刀头上盖自动输送机构、滑条自动安装机构、刀片自动安装机构、成品自动堆叠机构及治具自动输送机构均设有气缸变频驱动机构，该气缸变频驱动机构设有依次连接的空气压力传感器、第一模拟量扩展模块、变频器、空压机、气缸、第二模拟量扩展模块、从站PLC，从站PLC还与第一模拟量扩展模块连接，气缸变频驱动机构控制各个机构的气缸压力值，使得实际压力值始终接近设定压力值，保证机构的正常运行；(3)所述智能装配系统包括刀头上盖自动输送机构形成的第一工位，滑条自动安装机构形成的第二工位，3个刀片自动安装机构分别形成的第三工位、第四工位、第五工位，铝条固定机构形成的第六工位，成品自动堆叠机构形成的第七工位，各个机构分别连接一个从站PLC，各个从站PLC通过现场总线串行连接到一个总站PLC中，建立一实时监控控制网络，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统，从站PLC作为控制系统并实现数据采集，由总站PLC将各个从站PLC的实时数据进行处理并显示到触摸显示屏上，实现实时监控和故障报警显示。2.根据权利要求1所述的剃须刀刀头智能装配系统的控制方法，其特征在于，步骤(1)具体还包括以下内容：伺服驱动机构的功率驱动电路为60kHz的PWM调节电路，电流调节电路为带宽为2kHz的PID电路，电流反馈由霍尔元件采集，速度调节电路为带宽为2kHz的模拟PID调节电路，速度反馈由编码器经过频压转换电路得到。3.根据权利要求1所述的剃须刀刀头智能装配系统的控制方法，其特征在于，步骤(2)具体还包括以下内容：气缸变频驱动机构的工作过程为，空压机经电动机提供动力，电动机连接一PID控制器，空压机后连接着一个储气罐，储气罐连接空气压力传感器，由空气压力传感器检测储气罐的气压信号，用变送器将现场信号变换成统一的标准电信号，送入A/D转换模块进行模数转换，然后PLC将检测到的气压值与压力设定值作比较，并根据差值的大小按既定的PID控制器的控制模式进行运算，产生的控制信号送变频调速器，通过变频器控制电动机的工作频率与转速，使得实际压力值始终接近设定压力值。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖为华，
申请(专利权)人：东莞市木牛马自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44