自动生产线物料传输异常监控方法以及珩磨自动线

摘要

一种自动生产线物料传输异常监控方法以及珩磨自动线，其中监控方法基本原理是，先每个工位进行标记，并根据工位物料状态自动更新理论变量，再利用实际变量与理论变量的差异找到对应工位的物料传输异常，它能够使使用者及时发现珩磨自动线上的工件传输异常，准确定位异常工位；珩磨自动线基于上述物料传输异常监控方法，它包括沿自动线排布的若干个与工位对应的物料检测开关、自动线位移驱动传感器以及PLC控制器。本发明是一种能够准确高效的物料传输监测方法，它基本不改变原自动线监控的硬件，升级成本较低，操作方便可靠，消除自动线上对工件错误加工的风险，提高了珩磨自动加工的效率，满足了珩磨等领域的自动流水线高效加工的需要。

权利要求

1.一种自动生产线物料传输异常监控方法，其特征在于，该监控方法包括如下步骤：

(1)沿自动生产线物料传输方向为工位设置字节变量K12.0-K12.n,其中n为正整数；

(2)根据工位上是否存在物料为对应字节变量K12.0-K12.n赋值1或0，其中字节变量赋值1表示对应工位有物料，字节变量赋值0表示对应工位无物料；

(3)自动生产线传输位移一个工位，字节变量K12.0-K12.n的赋值沿自动生产线物料传输方向依次传递，K12.a的赋值传递给K12.a+1，其中0≤a≤n，此时字节变量K12.0-K12.n的赋值变化为理论变量；

(4)根据物料检测信号判断对应工位是否有物料，若有则为该工位对应的字节变量K12.0-K12.n赋值1，否则赋值0，此时字节变量K12.0-K12.n的赋值变化为实际变量；

(5)对比理论变量和实际变量，若实际变量与理论变量不同，则判断字节变量K12.0-K12.n对应的工位存在传输异常，否则重复步骤(3)、(4)和(5)。

2.如权利要求1所述自动生产线物料传输异常监控方法，其特征在于，步骤(2)中还包括自动生产线进料位对应字节变量K12.0的人工赋值的方式。

3.如权利要求1所述自动生产线物料传输异常监控方法，其特征在于，步骤(2)中还包括自动生产线所有工位对应字节变量K12.0-K12.n的人工赋值的方式。

4.如权利要求1-3中任意一项所述自动生产线物料传输异常监控方法，其特征在于，在步骤(5)中，在判断字节变量K12.0-K12.n对应的工位存在传输异常时，还包括故障报警信号输出过程。

5.一种珩磨自动线，其特征在于，该珩磨自动线基于权利要求1-4中任意一项所述自动生产线物料传输异常监控方法，它包括沿自动线排布的若干个与工位对应的物料检测开关、自动线位移驱动传感器以及与物料检测开关和自动线位移驱动传感器数据链接的PLC控制器。

6.如权利要求5所述珩磨自动线，其特征在于，所述PLC控制器还包括在检测到工位存在传输异常时用于关闭自动线的紧急制动开关。

说明书

自动生产线物料传输异常监控方法以及珩磨自动线

技术领域

[0001] 本发明涉及自动生产线控制技术，尤其一种自动生产线物料传输异常监控方法以及珩磨自动线。

背景技术

[0002] 在机械加工领域,珩磨是利用安装在珩磨头圆周上的一条或多条油石,在膨涨机构径向涨开的作用下,并使其压向工件的孔壁,以便产生一定的面接触,同时通过工件夹紧装置使工件保持不动，而使珩磨头旋转和往复运动,从而实现珩磨加工，该工艺广泛应用于薄壁管套的加工。

[0003] 近年来，为了提高珩磨加工的效率，本领域技术人员进行了各种创新和尝试，如中国专利ZL201610577008.3公开的一种珩磨自动化机床，它为工件的自动流水线珩磨加工提供了可能。

[0004] 在珩磨自动加工中，影响珩磨自动线生产质量和效率的因素由珩磨设备以及工件传输定位精度决定，当前的珩磨自动线每一个加工工位都有一个对射开关来判断当前工位是否有工件，有工件则对应的主轴加工，没有工件则对应的主轴不进行加工。然而在实际生产中，当物料检测的开关线有损坏时，就算工件到达加工工位，系统也检测不到有料信号，进而不对工件进行加工，进而影响整个生产线的运行。由于现有的自动线上只是对物料检测开关的信号进行采集和使用，并没有对物料检测开关信号的异常情况进行判断，当物料检测开关信号的异常时就会发出错误的信号，导致自动线上的加工出现异常，因此现有自动线存在对工件错误加工的风险，严重影响着珩磨自动加工的质量和效率。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种自动生产线物料传输异常监控方法以及珩磨自动线，它具有操作简单方便和异常监控准确高效的特点。

[0006] 本发明是这样来实现的，一种自动生产线物料传输异常监控方法，其特征在于，该监控方法包括如下步骤：(1)沿自动生产线物料传输方向为工位设置字节变量K12.0-K12.n,其中n为正整数；

[0007] (2)根据工位上是否存在物料为应字节变量K12.0-K12.n赋值1或0，其中字节变量赋值1表示对应工位有物料，字节变量赋值0表示对应工位无物料；

[0008] (3)自动生产线传输位移一个工位，字节变量K12.0-K12.n的赋值沿自动生产线物料传输方向依次传递，K12.a的赋值传递给K12.a+1，其中0≤a≤n，此时字节变量K12.0-K12.n的赋值变化为理论变量；

[0009] (4)根据物料检测信号判断对应工位是否有物料，若有则为该工位对应的字节变量K12.0-K12.n赋值1，否则赋值0，此时字节变量K12.0-K12.n的赋值变化为实际变量；

[0010] (5)对比理论变量和实际变量，若实际变量与理论变量不同，则判断字节变量K12.0-K12.n对应的工位存在传输异常，否则重复步骤(3)、(4)和(5)。

[0011] 步骤(2)中还包括自动生产线进料位对应字节变量K12.0的人工赋值的方式。

[0012] 步骤(2)中还包括自动生产线所有工位对应字节变量K12.0-K12.n的人工赋值的方式。在步骤(5)中，在判断字节变量K12.0-K12.n对应的工位存在传输异常时，还包括故障报警信号输出过程。

[0013] 本发明还记载了一种珩磨自动线，其特征在于，该珩磨自动线基于上述自动生产线物料传输异常监控方法，它包括沿自动线排布的若干个与工位对应的物料检测开关、自动线位移驱动传感器以及与物料检测开关和自动线位移驱动传感器数据链接的PLC控制器。

[0014] 所述PLC控制器还包括在检测到工位存在传输异常时用于关闭自动线的紧急制动开关。

[0015] 本发明的有益效果为：本发明是一种能够准确高效的物料传输监测方法，它基本不改变原自动线监控的硬件，升级成本较低，且监控操作方便可靠，它基于自动线的运行特点，为每个工位进行标记，并根据工位物料状态自动更新理论变量，再利用实际变量与理论变量的差异找到对应工位的物料传输异常，这样能够使使用者及时发现珩磨自动线上的工件传输异常，准确定位异常工位，提前对异常的物料检测信号进行判断并告诉数控系统，消除自动线上对工件错误加工的风险，从而提高珩磨自动加工的效率，满足了珩磨等领域的自动流水线高效加工的需要。

附图说明

[0016] 图1为本发明PLC监控程序设计原理图。

[0017] 图2为本发明PLC监控程序发现异常信号处理方式原理图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

[0019] 本发明是这样实现的，所述自动生产线物料传输异常监控方法包括如下步骤：(1)沿自动生产线物料传输方向为工位设置字节变量K12.0-K12.n,其中n为正整数；(2)根据工位上是否存在物料为应字节变量K12.0-K12.n赋值1或0，其中字节变量赋值1表示对应工位有物料，字节变量赋值0表示对应工位无物料；(3)自动生产线传输位移一个工位，字节变量K12.0-K12.n的赋值沿自动生产线物料传输方向依次传递，K12.a的赋值传递给K12.a+1，其中0≤a≤n，此时字节变量K12.0-K12.n的赋值变化为理论变量；(4)根据物料检测信号判断对应工位是否有物料，若有则为该工位对应的字节变量K12.0-K12.n赋值1，否则赋值0，此时字节变量K12.0-K12.n的赋值变化为实际变量；(5)对比理论变量和实际变量，若实际变量与理论变量不同，则判断字节变量K12.0-K12.n对应的工位存在传输异常，否则重复步骤(3)、(4)和(5)；本发明在原有自动生产线运输监控硬件的基础上提出的可靠高效、成本较低的监控方法，它只需按照上述监控方法增加软件或植入控制程序即可；其工作原理是这样的，按照程序设定，为每一个工位进行标记K12.0-K12.n，该标记准确对应工位的物理位置；然后根据该工位上的物料状态对K12.0-K12.n进行赋值，以判断对应工位是否存在物料，由于随着自动线的运输，对应工位上的物料就会随着沿着自动线依次进入后方的工位，利用该特点，随着自动线的运输自动更新K12.0-K12.n的理论变量，同时利用工位上的物料检测装置获得信号判断工位上物料实际到位状态，获得实际变量，通过对比两项变量寻找异常信号，只要实际变量中的一个与对应理论变量不同就可以判断此工位出现了异常，应当立即停止自动生产线，寻找异常原因，进行及时维护检修。利用该监控方法不仅成本低，而且能够及时准确完成对物料检测开关异常的监控，提前对异常的物料检测信号进行判断并告诉数控系统，消除自动线上对工件错误加工的风险。

[0020] 在实际生产中，为了保证字节变量K12.0-K12.n初始赋值的准确性，可按照生产需要采用如下两种办法完成，在物料初步进入进料位，则步骤(2)中还包括自动生产线进料位对应字节变量K12.0的人工赋值的方式，这样只要保证进料位对应字节变量K12.0初始赋值的准确性就能形成连续准确的理论变量，工作相对较为简单；相应的，若生产线处于连续加工的暂停状态，则步骤(2)中还包括自动生产线所有工位对应字节变量K12.0-K12.n的人工赋值的方式，该步骤尤其是在自动生产线故障暂停时，需要准确判断各个工位字节变量K12.0-K12.n的初始赋值，才能保证理论变量的准确性。

[0021] 于此同时，为了方便监控，简化自动线传输故障检修的难度，步骤(5)中，在判断字节变量K12.0-K12.n对应的工位存在传输异常时，还包括故障报警信号输出过程；该故障报警信号输出基于理论变量与实际变量对照的信号异常处，即通过该故障报警信号能够准确查找到运输异常工位，便于快速检修；当然该控制方法并不局限于此，为了简化监控步骤，若自动线是因工位传输故障发生的暂停，在步骤(2)中则只需要对发生传输异常工位以后的字节变量进行人工赋值，如K12.a出显示传输异常，在检修正常后，人工需要对K12.a-K12.n对应的工位物料状态进行确认，并人工确定赋值，从而简化初始赋值操作的难度，提高监控效率。

[0022] 本发明还公开了一种珩磨自动线，该珩磨自动线基于上述自动生产线物料传输异常监控方法，它包括沿自动线排布的若干个与工位对应的物料检测开关、自动线位移驱动传感器以及与物料检测开关和自动线位移驱动传感器数据链接的PLC控制器。基于上述传输异常监控方法的PLC控制器植入程序可按照如图1方式设定，在PLC中建立一个字节变量，比如K12，并将工位信号从进料位开始与字节变量的第0位开始按顺序一一对应。也就是说：K12.0对应进料位，K12.1对应1加工工位，K12.2对应2加工工位，K12.3对应3加工工位，K12.4对应4加工工位，依次类推；在自动线开始运行之前R220.0为0，物料检测的开关将实际工位上工件有无的情况传递到PLC中，工位上有工件时，物料检测开关信号为1，对应的字节变量中的位也置为1；工位上没有工件时，物料检测开关信号为0，对应的字节变量中的位也置为0。例如：进料位有工件，1工位有工件，2工位无工件，3工位有工件，4工位有工件，5工位无工件，6工位有工件，7工位无工件，那么工位与字节变量以及工位起始赋值的对应关系如表1所示；

[0023] 表1

[0024]工位 7工位 6工位 5工位 4工位 3工位 2工位 1工位 进料位
工位字节变量 K12.7 K12.6 K12.5 K12.4 K12.3 K12.2 K12.1 K12.0
起始赋值 1 1 0 1 1 0 1 1

[0025] 在自动线开始运行之后R220.0为1，只有字节中的第0位信号K12.0与进料位的物料检测开关信号时时对应，字节中其他位的信号将不在受实际工位上的物料检测开关信号的影响，而是只能沿着自动线传输方向左移指令，将左移之前上一位的信号状态传输的相应的位上。例如：料架在此基础上传输一次时，R200.0＝1，左移指令WSHL将字节K12的位状态也跟着左移一次，即在自动运行时R220.0为1，当物料传送完成时，R200.1＝1，通过实际工位上的物料检测信号与字节中对应位的信号进行对比，当对应的信号两者不一致时，就说明物料检测开关出现异常了，具体示例如表2；

[0026] 表2

[0027]工位 7工位 6工位 5工位 4工位 3工位 2工位 1工位 进料位
工位字节变量 K12.7 K12.6 K12.5 K12.4 K12.3 K12.2 K12.1 K12.0
起始赋值 1 1 0 1 1 0 1 1
理论变量 1 0 1 1 0 1 1  
实际变量 1 1 1 1 0 1 1  
传输状态 正常 异常 正常 正常 正常 正常 正常  

[0028] 例如：物料传送完成时，K12.6的理论变量为0，而6加工工位的物料检测开关的检测信号R230.2为1，就说明6工位的物料检测开关有故障了，报警信号A0.0就会输出，如图2所示，提醒用户检查开关信号，检修维护对应工位。

[0029] 在实际安装中，自动线位移驱动传感器可安装在自动线驱动器上，用于检测自动线驱动器的转动信号，从而判断工位位移量，当然自动线位移驱动传感器也可以连接在自动线上，与工位上的定位器配合准确测量自动线在工位间的位移，物料检测开关以及自动线位移驱动传感器将相应信号通过有线或无线网络传输给PLC控制器。

[0030] 为了在发现传输异常时提高故障排除的效率，所述PLC控制器还包括在检测到工位存在传输异常时用于关闭自动线的紧急制动开关，PLC控制器接收到异常信号，通过报警装置进行报警，使用者能够及时通过紧急制动开关暂停自动线动作，以保证自动线在物料信号异常时不会出现错误的加工，也便于维护检修。