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1、10申请公布号CN104199378A43申请公布日20141210CN104199378A21申请号201410465820822申请日20140915G05B19/0520060171申请人沈阳飞机工业（集团）有限公司地址110034辽宁省沈阳市皇姑区陵北街1号72发明人李文强于跃王芳赵璐74专利代理机构沈阳杰克知识产权代理有限公司21207代理人郑贤明54发明名称一种回转工装控制装置及控制方法57摘要本发明是提供一种回转工装控制装置及其控制方法，所述控制装置主要包括触摸屏及触摸屏上的操作按钮、PLC控制器、感应开关、气动电磁阀、变频器和电机，其中触摸屏作为人机交互界面，通过触摸屏上的操作。
2、按钮实现与PLC控制器进行数据交换；PLC控制器作为核心处理单元，一方面用于采集信号，另一方面用于发出信号指令；感应开关安装在回转工装的圆形轨道上，用于检测回转工装的位置信号；气动电磁阀与定位夹紧机构中的定位销、定位夹连接，实现工件在回转工装上的定位与夹紧；电机与变频器连接，用于驱动回转工装在圆形轨道运行，变频器与PLC控制器连接。本发明结构简单、功能强大，具有自动化程度高、稳定性好、操作简便、人机界面友好、可靠性强、通用性强、定位精度高及可自由旋转运动等优点。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请。
3、公布号CN104199378ACN104199378A1/1页21一种回转工装控制装置，与回转工装配套使用，回转工装上具有定位夹紧机构，回转工装沿着圆形轨道运行，其特征在于所述回转工装控制装置主要包括触摸屏及触摸屏上的操作按钮、PLC控制器、感应开关、气动电磁阀、变频器和电机，其中触摸屏作为人机交互界面，通过触摸屏上的操作按钮实现与PLC控制器进行数据交换；PLC控制器作为核心处理单元，一方面用于采集信号，另一方面用于发出信号指令；感应开关安装在回转工装的圆形轨道上，用于检测回转工装的位置信号；气动电磁阀与定位夹紧机构中的定位销、定位夹连接，实现工件在回转工装上的定位与夹紧；电机与变频器连接，。
4、用于驱动回转工装在圆形轨道运行，变频器与PLC控制器连接。2如权利要求1所述的一种回转工装控制装置，其特征在于PLC控制器采集的信号包括来自操作按钮的控制信号、来自感应开关的位置信号、来自制孔设备的工作状态信号。3如权利要求1所述的一种回转工装控制装置，其特征在于PLC控制器发出的信号指令包括回转工装的准备就绪信号、气动电磁阀的动作信号、回转工装的运行指示信号及故障指示信号。4如权利要求1所述的一种回转工装控制装置，其特征在于所述回转工装控制装置的控制方式包括远程和本地两种控制方式。5如权利要求1所述的一种回转工装控制装置，其特征在于所述回转工装控制装置的控制方式包括自动和手动两种控制方式。6。
5、如权利要求1所述的一种回转工装控制装置，其特征在于其采用的控制方法包括以下步骤（1）系统上电，初始化动作，装夹工件并判断定位夹、定位销是否同时夹紧；（2）根据使用需要选择远程控制或本地控制、自动控制或手动控制；（3）当选择自动控制时，先判断回转工装的工位是否在初始位置，然后通过控制变频器驱动电机运行，将回转工装带至目标位置，同时由感应开关判断回转工装是否在目标位置，如果回转工装不在目标位置，则电机继续运行，如果回转工装到达目标位置，则电机停止运行，同时气动电磁阀带动定位夹和定位销将回转工装锁死，并发出准备就绪信号开始对工件进行加工；（4）当回转工装上的工件完成加工后，气动电磁阀带动定位夹和定位。
6、销退回，使回转工装被解锁，然后通过控制变频器驱动电机运行，将回转工装带至初始位置，同时由感应开关判断回转工装是否在初始位置；（5）工作完成。权利要求书CN104199378A1/3页3一种回转工装控制装置及控制方法技术领域0001本发明涉及一种回转工装控制装置及控制方法，属于回转工装技术领域。背景技术0002壁板制孔过程中，需要对壁板进行水平翻转，由人工完成一系列复杂重复工作，这样不仅效率低，耗费人力，而且在翻转中可能对壁板造成碰撞破损，影响产品质量。0003回转工装能够对壁板定位夹紧，并实现水平翻转，是一种较好的工装。然而，目前的回转工装控制没有实现自动化，多采用人工推动工装翻转，采用手动定。
7、位夹紧，不能实现实时可视化监控与操作，因此具有操作不方便、定位精度低、装置故障率高、自动化程度低等问题。发明内容0004本发明的目的提供一种回转工装控制装置，运用PLC控制技术、变频调速技术、人机交互技术等实现回转工装的自动化控制。0005通过下述方案实现的一种回转工装控制装置，与回转工装配套使用，回转工装上具有定位夹紧机构，回转工装沿着圆形轨道运行，所述回转工装控制装置主要包括触摸屏及触摸屏上的操作按钮、PLC控制器、感应开关、气动电磁阀、变频器和电机，其中触摸屏作为人机交互界面，通过触摸屏上的操作按钮实现与PLC控制器进行数据交换；PLC控制器作为核心处理单元，一方面用于采集信号，另一方面。
8、用于发出信号指令；感应开关安装在回转工装的圆形轨道上，用于检测回转工装的位置信号；气动电磁阀与定位夹紧机构中的定位销、定位夹连接，实现工件在回转工装上的定位与夹紧；电机与变频器连接，用于驱动回转工装在圆形轨道运行，变频器与PLC控制器连接。0006PLC控制器采集的信号包括来自操作按钮的控制信号、来自感应开关的位置信号、来自制孔设备的工作状态信号。0007PLC控制器发出的信号指令包括回转工装的准备就绪信号、气动电磁阀的动作信号、回转工装的运行指示信号及故障指示信号。0008所述回转工装控制装置的控制方式包括远程和本地两种控制方式。0009所述回转工装控制装置的控制方式包括自动和手动两种控制方。
9、式。0010上述回转工装控制装置，其采用的控制方法包括以下步骤（1）系统上电，初始化动作，装夹工件并判断定位夹、定位销是否同时夹紧；（2）根据使用需要选择远程控制或本地控制、自动控制或手动控制；（3）当选择自动控制时，先判断回转工装的工位是否在初始位置，然后通过控制变频器驱动电机运行，将回转工装带至目标位置，同时由感应开关判断回转工装是否在目标位置，如果回转工装不在目标位置，则电机继续运行，如果回转工装到达目标位置，则电机停止运行，同时气动电磁阀带动定位夹和定位销将回转工装锁死，并发出准备就绪信号开始对工件进行加工；说明书CN104199378A2/3页4（4）当回转工装上的工件完成加工后，气。
10、动电磁阀带动定位夹和定位销退回，使回转工装被解锁，然后通过控制变频器驱动电机运行，将回转工装带至初始位置，同时由感应开关判断回转工装是否在初始位置；（5）工作完成。0011本发明的优点本发明结构简单、功能强大，具有自动化程度高、稳定性好、操作简便、人机界面友好、可靠性强、通用性强、定位精度高及可自由旋转运动等优点。附图说明0012图1为本发明回转工装控制装置的原理框图。0013图2为本发明回转工装控制装置的软件流程图。具体实施方式0014如图1所示的回转工装控制装置，与回转工装配套使用，回转工装上具有定位夹紧机构，回转工装沿着圆形轨道运行。所述回转工装控制装置主要包括触摸屏及触摸屏上的操作按钮。
11、、PLC控制器、感应开关、气动电磁阀、变频器和电机。本发明回转工装控制装置是以PLC为基础的数据采集和控制系统，通过使用触摸屏的总体控制以及PLC的数据采集、运算处理信息传递来实现回转工装的检测与控制。0015触摸屏最为人机交互界面与PLC1、PLC2、PLC3连接并进行数据交换，采用以太网进行通讯。触摸屏上设有操作按钮、回转设备状态监控、电机电压、电流、功率、I/O状态监测、通讯诊断等界面。通过使用操作按钮将操作信号通过以太网送入到PLC1、PLC2、PLC3进行处理，然后进行运算处理并执行，从而控制回转工装设备的正常运行。0016PLC1、PLC2、PLC3作为核心处理单元，采集的操作按钮。
12、的信号主要包括自动手动切换、自动启动停止、故障急停、一工位定位夹、销出、一工位定位夹、销退、二工位定位夹、销出、二工位定位夹、销退、电机正反转等；采集的感应开关信号包括一工位定位夹、销出到位检测、一工位定位夹、销退到位检测、二工位定位夹、销出检测、二工位定位夹、销退检测、一工位旋转到位、二工位旋转到位等；采集来自制孔设备的制孔完成信号、电机运行、停止、电机过载、220V开关柜的接地报警、气路压力等信号；发送给制孔设备的旋转工装定位完成、到位完成的准备就绪信号；控制启动电磁阀的换向动作，主要包括一工位定位夹伸出退回、定位销伸出退回，二工位定位夹伸出退回、定位销伸出退回；控制变频器主要包括电子的高。
13、、中、低速运行，电机正传和反转等；控制运行状态指示包括电机运行、回转工装准备好、制孔设备准备好、自动运行、手动运行等；控制故障状态指示包括电机热保护、变频故障等，并有指示灯输出及其故障的声光报警。0017变频控制器通过RS485电缆与PLC1、PLC2、PLC3通讯，其启停控制由触摸屏发出指令控制电机的运转，并通过RS485通讯反馈给PLC，触摸屏显示电机的运行状态，变频器与电机进行连接。0018本发明的控制回路及动力回路均设有保护措施，采用具有组合功能的模式，即使用各种功能的元件，比如空气开关、断路器、接触器、热继电器等，组成不同功能的回路，完成对电机和阀的控制及故障保护功能。且回转工装控制。
14、装置将所有的触摸屏、PLC模块、控制模块全部组合放在一个电控柜内，因此结构紧凑、安装方便。说明书CN104199378A3/3页50019本发明的回转工装控制装置，其采用的控制方法包括以下步骤（1）系统上电，初始化动作，装夹工件并判断定位夹、定位销是否同时夹紧；（2）根据使用需要选择远程控制或本地控制、自动控制或手动控制；（3）当选择自动控制时，先判断回转工装的工位是否在初始位置，然后通过控制变频器驱动电机运行，将回转工装带至目标位置，同时由感应开关判断回转工装是否在目标位置，如果回转工装不在目标位置，则电机继续运行，如果回转工装到达目标位置，则电机停止运行，同时气动电磁阀带动定位夹和定位销将。
15、回转工装锁死，并发出准备就绪信号开始对工件进行加工；（4）当回转工装上的工件完成加工后，气动电磁阀带动定位夹和定位销退回，使回转工装被解锁，然后通过控制变频器驱动电机运行，将回转工装带至初始位置，同时由感应开关判断回转工装是否在初始位置；（5）工作完成。0020如图2所示，本发明的控制程序采用模块化的设计方法，主要包括初始化程序、远程控制程序、本地自动控制程序、本地手动控制程序、位置判定程序、时间保护程序。上述各个程序块之间既相互独立又有内在的联系，从而更好的实现回转工装系统的自动化控制。0021系统上电后，执行运行程序，调用初始化程序，将初始值赋给相应变量，从而实现相应模块的初始化，系统进入。
16、准备状态。根据工艺要求，满足条件后，选择系统执行远程程序或是进行本地手动、自动操作，在整个系统的运行过程中，根据回转工装圆形导轨180度旋转范围，每30度安装一个光电感应开关，中间90度位置安装两个光电感应开关，考虑现场的实际工作环境，使系统运行更加安全、可靠。0022工作原理触摸屏对PLC1、PLC2、PLC3发出定位指令，控制启动电磁阀带动定位销顶出锁紧回转工装，完成回转工装定位锁死，工件上架被夹紧固定。工件锁死后，由触摸屏对PLC1、PLC2、PLC3发出运动指令，控制变频器驱动电机带动回转工装进行旋转，回转工装沿着圆形导轨由一工位旋转到二工位，通过感应开关进行位置判断，判断到位后，PLC1、PLC2、PLC3控制气动电磁阀运动，带动定位夹和定位销将工装锁死，回转工装发出准备就绪信号；当PLC1、PLC2、PLC3接收到制孔完成信号后，控制气动电磁阀运动，带动定位夹和定位销退回，控制变频器使电机运动，使回转工装继续沿着圆形导轨由二工位旋转回一工位，通过感应开关检测到位后，控制气孔电磁阀控制气路，定位夹和定位销将工装锁死，控制系统发出准备就绪信号。说明书CN104199378A1/1页6图1图2说明书附图CN104199378A。