CN103009156A - 机床夹具互锁控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机床夹具互锁控制器，包括控制器外壳，控制器外壳中安装有PLC可编程逻辑控制器，该PLC可编程逻辑控制器线束连接有安装在数控机床工作台内的每个夹具气缸上的电磁传感器，控制器外壳上安装有控制面板，该控制面板上至少设置有指令PLC可编程逻辑控制器作每一工作台内电磁传感器检测工位装夹选择的波段开关和通过PLC可编程逻辑控制器限制波段开关选择权限的权限开关以及指令PLC可编程逻辑控制器用于互锁解锁的互锁解除开关，并且控制器外壳引出有PLC可编程逻辑控制器和加工中心或数控机床连锁线路相连的批令信号线。本发明实现了工件批量装夹检测的自动化程序控制，能够保证工件生产过程中快速安全地夹装和卸取，有效提高了生产效率。

Description

机床夹具互锁控制器

技术领域

本发明涉及机床夹具互锁技术领域，尤其是机床工件装夹是否到位的一种控制装置，具体地说是机床夹具互锁控制器。

背景技术

机械制造业为整个国家的国民经济的发展提供了技术装备，其发展水平更是一个国家工业化程度的主要标志之一，正因如此，机械行业正以迅猛的速度向前发展。在未来，机械行业不会再拘泥于单一的机械工程技术，而且会于先进的电子控制技术和软件工程技术紧密的结合起来，使机械工程真正的信息化、智能化、敏捷化，把人们从繁重的劳动中彻底的解放出来，从而进行更高层次的创造性劳动。在实现机械工程的信息化、智能化、敏捷化中，机床工件（批量生产）到位的夹装和卸取一直影响着未来机械的发展速度，如何能在生产中快速并且安全的夹装和卸取工件，是我们生产管理人员一直探索的课题，也一度影响我们生产的效率，制约着我们的生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供具有能检测工件在装夹时是否锁紧到位的一种机床夹具互锁控制器，该控制器操作简单、控制容易，其填补了机床夹具中检测装夹工件是否到位的空白，能适合于各种机床夹具装夹工件的控制使用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：机床夹具互锁控制器，包括控制器外壳，控制器外壳中安装有内部设置有锁控程序的PLC可编程逻辑控制器，该PLC可编程逻辑控制器线束连接有安装在数控机床每一工作台内的每个夹具气缸上通过磁力互感反馈夹具气缸运动位置的电磁传感器，控制器外壳上固定安装有控制面板，该控制面板上至少设置有用于人工指令PLC可编程逻辑控制器作每一工作台内电磁传感器检测工位装夹选择的波段开关和通过PLC可编程逻辑控制器限制波段开关选择权限的权限开关以及指令PLC可编程逻辑控制器用于互锁解锁的互锁解除开关，并且控制器外壳引出有PLC可编程逻辑控制器和加工中心或数控机床连锁线路相连的批令信号线。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的控制器外壳内布设有为PLC可编程逻辑控制器提供电力所需的24伏直流控制线路，该控制线路中安装有构成漏电短路保护电路的小型断路器和电源开关，电源开关安装在上述的控制面板上，并且该控制面板上安装有红绿双色LED电源指示灯。

上述的控制面板上设置有与PLC可编程逻辑控制器线路相连用于显示数控机床上夹具气缸装夹是否到位的工作台指示灯，工作台指示灯的数量与每一工作台内的每个夹具气缸的数量一一相对应，每个工作台指示灯均为红绿双色LED指示灯。

上述的控制面板上安装有与波段开关选择对应的用于显示选定指示的波段指示灯，波段指示灯的数量为单一工作台内夹具气缸的数量，每个波段指示灯均LED指示灯。

上述的控制面板上安装有由PLC可编程逻辑控制器程序判断输出用于显示加工程序允许交换工作与否的允许指示灯。

上述的控制器外壳中安装有为每一指示灯提供电源稳压的三端稳压器。

上述的权限开关配装有用于开启或关闭权限的专用权限钥匙。

上述的控制面板上分别设置有一号工作台显示区和二号工作台显示区，一号工作台显示区和二号工作台显示区中与分别安装有一号工作台指示灯和二号工作台指示灯，一号工作台指示灯和二号工作台指示灯的数量相等，波段指示灯的数量为一号工作台指示灯或二号工作台指示灯的数量，一号工作台显示区和二号工作台显示区构成了双工位的互锁控制器结构。

上述的一号工作台指示灯和二号工作台指示灯以及波段指示灯均为三个。

上述的控制面板上设置有单一工作台显示区，该单一工作台显示区内安装有四个工作台指示灯，相应地波段指示灯的数量为四个，单一工作台显示区构成了单工位的互锁控制器结构。

与现有技术相比，本发明通过安装在控制器外壳中的PLC可编程逻辑控制器与安装在数控机床夹具气缸上的电磁传感器进行信号传递，利用安装在控制面板上的波段开关、权限开关和互锁解除开关以及各功能指示灯能够很方便地检测每个装夹夹具气缸是否到位，实现了工件批量装夹检测的自动化程序控制，能够保证工件生产过程中快速安全地夹装和卸取，从而大大提高了产品的生产效率。本发明结构简单，体积小，操作灵活方便，适于装在机床的任意位置。

附图说明

图1是本发明实施例的双工位结构示意图；

图2是本发明实施例双工位的电路接线图；

图3是本发明实施例的单工位结构示意图；

图4是本发明实施例单工位的电路接线图；

图5是本发明在机床上夹具气缸行程信号采集示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图5所示为本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：一号工作台显示区A、二号工作台显示区B、控制器外壳1、PLC可编程逻辑控制器2、批令信号线21、控制面板3、波段开关31、权限开关32、互锁解除开关33、工作台指示灯34、波段指示灯35、小型断路器4、电源开关5、电源指示灯51、允许指示灯6、三端稳压器7、电磁传感器8、数控机床9、工作台91、夹具气缸92。

如图1至图5所示，本发明的机床夹具互锁控制器，包括控制器外壳1，控制器外壳1中安装有内部设置有锁控程序的PLC可编程逻辑控制器2，该PLC可编程逻辑控制器2线束连接有安装在数控机床9每一工作台91内的每个夹具气缸92上通过磁力互感反馈夹具气缸92运动位置的电磁传感器8，控制器外壳1上固定安装有控制面板3，该控制面板上至少设置有用于人工指令PLC可编程逻辑控制器2作每一工作台91内电磁传感器8检测工位装夹选择的波段开关31和通过PLC可编程逻辑控制器2限制波段开关31选择权限的权限开关32以及指令PLC可编程逻辑控制器2用于互锁解锁的互锁解除开关33，并且控制器外壳1引出有PLC可编程逻辑控制器2和加工中心或数控机床连锁线路相连的批令信号线21。PLC可编程逻辑控制器2设有内部逻辑运算程序并可以通过安装在控制面板3上的权限开关32、波段开关31和互锁解除开关33进行相应地人机操作控制，PLC可编程逻辑控制器2与数控机床9的每一个夹具气缸92上的电磁传感器8相连接，电磁传感器8通过电磁互感来感应夹具气缸92拉杆的运动位置来传输信号给PLC可编程逻辑控制器2，PLC可编程逻辑控制器2根据电磁传感器8传递的信号和权限开关32、波段开关31和互锁解除开关33输入的指令信号通过内部处理后经过加工中心或数控机床连锁线路相连的批令信号线21进行互锁或解锁的检测和控制。

实施例中，本发明的控制器外壳1内布设有为PLC可编程逻辑控制器2提供电力所需的24伏直流控制线路，该控制线路中安装有构成漏电短路保护电路的小型断路器4和电源开关5，电源开关5安装在上述的控制面板3上，并且该控制面板3上安装有红绿双色LED电源指示灯51。本发明的24伏直流电由数控机床连接引入，安装有小型断路器4能起到保护作用，在电路短路或漏电的时候能跳闸，能保护保护人身的安全和控制器内其它电器元件不被损坏。电源指示灯51则能方便人们观察判断控制器是否在通电或断电的状态下。

实施例中，控制面板3上设置有与PLC可编程逻辑控制器2线路相连用于显示数控机床9上夹具气缸92装夹是否到位的工作台指示灯34，工作台指示灯34的数量与每一工作台91内的每个夹具气缸92的数量一一相对应，每个工作台指示灯34均为红绿双色LED指示灯。

实施例中，控制面板3上安装有与波段开关31选择对应的用于显示选定指示的波段指示灯35，波段指示灯35的数量为单一工作台91内夹具气缸92的数量，每个波段指示灯35均LED指示灯。

实施例中，控制面板3上安装有由PLC可编程逻辑控制器2程序判断输出用于显示加工程序允许交换工作与否的允许指示灯6。

实施例中，控制器外壳1中安装有为每一指示灯提供电源稳压的三端稳压器7。

实施例中，权限开关32配装有用于开启或关闭权限的专用权限钥匙。

实施例中，控制面板3上分别设置有一号工作台显示区A和二号工作台显示区B，一号工作台显示区A和二号工作台显示区B中与分别安装有一号工作台指示灯和二号工作台指示灯，一号工作台指示灯和二号工作台指示灯的数量相等，波段指示灯35的数量为一号工作台指示灯或二号工作台指示灯的数量，一号工作台显示区A和二号工作台显示区B构成了双工位的互锁控制器结构。

实施例中，一号工作台指示灯和二号工作台指示灯以及波段指示灯35均为三个。

实施例中，控制面板3上设置有单一工作台显示区，该单一工作台显示区内安装有四个工作台指示灯34，相应地波段指示灯35的数量为四个，单一工作台显示区构成了单工位的互锁控制器结构。

本发明可以是单工位的，也可以是多工位的，其原理是一样的，其主要针对批量互锁加工控制。本发明使用前先确定机床电源为开启状态后，将电源开关5打开，电源指示灯51亮起为绿灯状态，则表明此时本控制器***已启动，在设定前先使用专用权限钥匙将权限开关32打开，打开后数控机床9工作台91内的每个电磁传感器8投入使用的所有工作台指示灯34都会亮起为绿灯，根据要互锁的夹具气缸92的数量来选择投入电磁传感器8的数量，以本发明单工位的机床夹具互锁控制器为例，如图3所示，控制器共可控制四个夹具气缸92，例如看投入有三个夹具气缸92，则手动拨动波段开关31选择对应投入的电磁传感器8直至相对应的波段指示灯35亮起为绿色状态，表示此控制器电磁传感器8设置选择已设定。如果是双工位的机床夹具互锁控制器则要看一号和二号工作台各投入夹具气缸92的数目来设定，同理手动拨动波段开关31选择投入的电磁传感器8直至相对应的波段指示灯35亮起为绿色状态，表示此控制器电磁传感器设置选择已设定。设置波段开关31选择只有在权限开关32接通的状态下可以设定，否则将不能进行设置。

在检查电磁传感器8投入的有效性时，搬动夹具气缸92夹紧换向开关，此时夹具夹紧工件，如图5所示，工作台91上放有工件1、工件2和工件3，观察三个工件的工作台指示灯，如果三个工件的工作台指示灯由红变绿则说明夹紧到位，此时允许指示灯6会亮起，表示工作台可以交换，允许启动加式程序，如果三个工件中有任意一个工件为工作台指示灯显示为红色，则说明该工件夹紧不到位，此时机床的工作台不能交换，加工程序不能启动，允许指示灯6不亮，需要重新装夹工件。

本发明的互锁或互锁解除状态，单工位机床夹具互锁控制器，在需要产品调试的时候，需要在解除互锁状态下才能进行此操作。将权限开关32打到开的状态下，再将互锁解除开关33打到解除互锁的状态，此时允许指示灯6亮起绿灯，在解锁状态下夹具和产品未进行互锁，可以对产品进行调试工作。待产品调试完后，将互锁解除开关33打到互锁状态，再将权限开关32关闭。

双工位机床夹具互锁控制器此功能与单工位相同操作。

在执行权限开关控制，互锁/互锁解除控制，传感器设定控制完毕后，都需要将专用权限钥匙拨出，才能确保机床与夹具的有效互锁和非权限人员的随意设定。

Claims (10)

1.机床夹具互锁控制器，包括控制器外壳(1)，其特征是：所述的控制器外壳(1)中安装有内部设置有锁控程序的PLC可编程逻辑控制器(2)，该PLC可编程逻辑控制器(2)线束连接有安装在数控机床(9)每一工作台(91)内的每个夹具气缸(92)上通过磁力互感反馈夹具气缸(92)运动位置的电磁传感器(8)，所述控制器外壳(1)上固定安装有控制面板(3)，该控制面板(3)上至少设置有用于人工指令PLC可编程逻辑控制器(2)作每一工作台(91)内电磁传感器(8)检测工位装夹选择的波段开关(31)和通过PLC可编程逻辑控制器(2)限制波段开关(31)选择权限的权限开关(32)以及指令PLC可编程逻辑控制器(2)用于互锁解锁的互锁解除开关(33)，并且所述的控制器外壳(1)引出有PLC可编程逻辑控制器(2)和加工中心或数控机床连锁线路相连的批令信号线(21)。

2.根据权利要求1所述的机床夹具互锁控制器，其特征是：所述的控制器外壳(1)内布设有为PLC可编程逻辑控制器(2)提供电力所需的24伏直流控制线路，该控制线路中安装有构成漏电短路保护电路的小型断路器(4)和电源开关(5)，所述的电源开关(5)安装在上述的控制面板(3)上，并且该控制面板(3)上安装有红绿双色LED电源指示灯(51)。

3.根据权利要求2所述的机床夹具互锁控制器，其特征是：所述的控制面板(3)上设置有与PLC可编程逻辑控制器(2)线路相连用于显示数控机床(9)上夹具气缸(92)装夹是否到位的工作台指示灯(34)，所述的工作台指示灯(34)的数量与每一工作台(91)内的每个夹具气缸(92)的数量一一相对应，所述的每个工作台指示灯(34)均为红绿双色LED指示灯。

4.根据权利要求3所述的机床夹具互锁控制器，其特征是：所述的控制面板(3)上安装有与波段开关(31)选择对应的用于显示选定指示的波段指示灯(35)，所述波段指示灯(35)的数量为单一工作台(91)内夹具气缸(92)的数量，所述每个波段指示灯(35)均LED指示灯。

5.根据权利要求4所述的机床夹具互锁控制器，其特征是：所述的控制面板(3)上安装有由PLC可编程逻辑控制器(2)程序判断输出用于显示加工程序允许交换工作与否的允许指示灯(6)。

6.根据权利要求5所述的机床夹具互锁控制器，其特征是：所述的控制器外壳(1)中安装有为每一指示灯提供电源稳压的三端稳压器(7)。

7.根据权利要求6所述的机床夹具互锁控制器，其特征是：所述的权限开关(32)配装有用于开启或关闭权限的专用权限钥匙。

8.根据权利要求7所述的机床夹具互锁控制器，其特征是：所述的控制面板(3)上分别设置有一号工作台显示区(A)和二号工作台显示区(B)，所述的一号工作台显示区(A)和二号工作台显示区(B)中与分别安装有一号工作台指示灯和二号工作台指示灯，所述的一号工作台指示灯和二号工作台指示灯的数量相等，所述的波段指示灯(35)的数量为一号工作台指示灯或二号工作台指示灯的数量，所述的一号工作台显示区(A)和二号工作台显示区(B)构成了双工位的互锁控制器结构。

9.根据权利要求8所述的机床夹具互锁控制器，其特征是：所述的一号工作台指示灯和二号工作台指示灯以及波段指示灯(35)均为三个。

10.根据权利要求7所述的机床夹具互锁控制器，其特征是：所述的控制面板(3)上设置有单一工作台显示区，该单一工作台显示区内安装有四个工作台指示灯(34)，相应地所述的波段指示灯(35)的数量为四个，所述的单一工作台显示区构成了单工位的互锁控制器结构。

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