一种智能机器人激光穿孔系统的制作方法

专利检索2025-05-14  16


本发明属于电子,尤其涉及一种智能机器人激光穿孔系统。


背景技术:

1、由于激光具有高能量,高聚焦等特性,激光打孔加工技术广泛应用于烟草滤嘴打孔工艺中。

2、目前市场上采用的烟草打孔机大多针对同一种规格的卷烟烟支进行打孔,不能满足多方向任意角度并针对不同规格的烟支进行打孔的需求。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种智能机器人激光穿孔系统,解决了控制多轴机械臂和激光器对烟支进行任意角度打孔的技术问题。

2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种智能机器人激光穿孔系统,包括执行机构单元和控制中心单元,控制中心单元包括plc控制器、激光控制器、网关、hmi模块、电源模块、水冷机控制单元和散热风机控制单元,执行机构单元包括机械臂控制模块、电动夹爪和激光器模块,激光控制器、hmi模块和机械臂控制模块均通过网关与plc控制器通信,电动夹爪通过485总线与plc控制器通信;

3、电源模块为plc控制器、激光控制器、网关、hmi模块、电源模块、水冷机控制单元、散热风机控制单元、机械臂控制模块、电动夹爪和激光器模块供电;

4、plc控制器分别通过不同的io口连接交流接触器km3的线圈、交流接触器km4的线圈和交流接触器km2的线圈,交流接触器km3的常开主触头组、交流接触器km4的常开主触头组和交流接触器km2的常开主触头组分别串联在水冷机控制单元的供电回路中、散热风机控制单元的供电回路中和激光器模块的供电回路中;

5、激光器模块通过一组io口与plc控制器通信,激光控制器通过一组io口与激光器模块连接。

6、优选的,所述电源模块包括主电源进线接口supple power、闸刀10qf1、电表10e1、交流接触器km1、急停开关s1、启动开关s2、继电器kv1、闸刀11qf1、插座11xs1、变压器11t1、滤波器11v1、闸刀11qf2、闸刀11qf3和闸刀11qf4,主电源进线接口supple power连接外部三相电,主电源进线接口supple power通过闸刀10qf1连接交流接触器km1的固定主触头,交流接触器km1的常开主触头输出主线交流电源,电表10e1用于测量交流接触器km1的进线上的用电数据;

7、交流接触器km1的线圈的一端连接主电源进线接口supple power的n相接口、另一端连接继电器kv1的常开触点,继电器kv1的公共触点连接主电源进线接口supple power的l1相接口;

8、继电器kv1的线圈的一端连接主电源进线接口supple power的n相接口、另一端通过启动开关s2和急停开关s1的常闭开关连接主电源进线接口supple power的l1相接口;

9、启动开关s2的常开开关的一端连接主电源进线接口supple power的l1相接口、另一端通过一个急停指示灯l连接主电源进线接口supple power的n相接口;

10、插座11xs1通过闸刀11qf1连接主线交流电源,变压器11t1的原边连接交流电源、副边连接滤波器11v1,滤波器11v1分别通过闸刀11qf2、闸刀11qf3和闸刀11qf4分别输出ln01121电源、ln01122电源和l/n01123电源,滤波器11v1输出ln01102电源;

11、ln01102电源为激光器模块供电;

12、ln01121电源为一个24vacdc模块56gd1供电,24vacdc模块56gd1输出24v电源。

13、优选的,所述激光器模块包括激光器、5vacdc电源20gd2、50vacdc电源20gd1、继电器kv4、4组继电器模块20ka1和4组继电器模块20ka2、激光器设有电源接口+ve-ground、接口1和端子台20e2,主线交流电源中的一相通过空气开关20qf1连接交流接触器km2的固定主触头,交流接触器km2的常开主触头连接50vacdc电源20gd1的输入端,50vacdc电源20gd1的输出端连接电源接口+ve-ground,交流接触器km2的线圈端的一端连接ln01102电源的零线、另一端连接继电器kv4的常开触点,继电器kv4的公共触点通过空气开关20qf1的一个闸刀连接ln01102电源的火线;

14、接口1连接一个激光器差分盒;

15、ln01122电源连接5vacdc电源20gd2的输入端,5vacdc电源20gd2的输出端分别连接端子台20e2的5脚和15脚,端子台20e2的13脚分别与激光控制器的7脚连接,端子台20e2的4脚通过电阻r6与激光控制器的9脚连接,端子台20e2的3脚、9脚、10脚和11脚分别连接4组继电器模块20ka1的13脚、14脚、15脚和16脚,电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4分别为端子台20e2的3脚、9脚、10脚和11脚上的上拉电阻,电阻r1、电阻r2、电阻r3和电阻r4均与所述24v电源连接,4组继电器模块20ka1的9脚、10脚、11脚和12脚均与所述24v电源的负极连接,4组继电器模块20ka1的1脚、2脚、3脚和4脚均与所述24v电源的正极连接,4组继电器模块20ka1的5脚、6脚、7脚和8脚分别与plc控制器的不同的io口连接;

16、4组继电器模块20ka2的13脚连接端子台20e2的12脚,电阻r5为端子台20e2的上拉电阻,电阻r5连接所述24v电源,4组继电器模块20ka2的9脚、10脚、11脚和12脚均与所述24v电源的负极连接,4组继电器模块20ka2的1脚和3脚均与所述24v电源的正极连接,4组继电器模块20ka2的5脚连接plc控制器的一个io口;

17、继电器kv4的线圈的一端连接plc控制器的一个io口、另一端连接所述24v电源的负极。

18、优选的,所述水冷机控制单元包括空气开关21qf1、继电器kv2和水冷机接口21e1,主线交流电源的一相通过空气开关21qf1连接交流接触器km3的固定主触头,交流接触器km3的常开主触头分别连接水冷机接口21e1的l接口和n接口,水冷机接口21e1的pe端连接大地、1接口连接24v电源的正极、2接口plc控制器的一个io口;

19、交流接触器km3的线圈的一端连接ln01102电源的零线、另一端连接接继电器kv2的常开触点,继电器kv2的公共触点通过空气开关21qf1的一个闸刀连接ln01102电源的火线;

20、继电器kv2的线圈的一端连接plc控制器的一个io口、另一端连接所述24v电源的负极;

21、水冷机接口连接外部水冷机,外部水冷机的型号为cw6300。

22、优选的,所述散热风机控制单元包括空气开关22qf1、继电器kv3和风机m,主线交流电源的一相通过空气开关22qf1连接交流接触器km4的固定主触头,交流接触器km4的常开主触头分别连接风机m的l接口和n接口,风机m的pe端连接大地;

23、交流接触器km4的线圈的一端连接ln01102电源的零线、另一端连接接继电器kv3的常开触点,继电器kv3的公共触点通过空气开关22qf1的一个闸刀连接ln01102电源的火线;

24、继电器kv3的线圈的一端连接plc控制器的一个io口、另一端连接所述24v电源的负极。

25、优选的,所述plc控制器的型号为siemens plc1500 system,激光控制器的型号为1510sp-1 pn;所述机械臂控制模块的型号为im-ye250/5-80p;所述hmi模块的型号为siemens tp1200。

26、本发明所述的一种智能机器人激光穿孔系统,解决了控制多轴机械臂和激光器对烟支进行任意角度打孔的技术问题,本发明采用多轴机械臂,对烟支的打孔角度无限制,工作速度快,本发明为每一个模块的供电均采用空气开关隔离保护,生产安全性高,本发明采用模块化设计,维护简单,维护成本低。


技术特征:

1.一种智能机器人激光穿孔系统,其特征在于:包括执行机构单元和控制中心单元,控制中心单元包括plc控制器、激光控制器、网关、hmi模块、电源模块、水冷机控制单元和散热风机控制单元,执行机构单元包括机械臂控制模块、电动夹爪和激光器模块,激光控制器、hmi模块和机械臂控制模块均通过网关与plc控制器通信,电动夹爪通过485总线与plc控制器通信;

2.如权利要求1所述的一种智能机器人激光穿孔系统,其特征在于:所述电源模块包括主电源进线接口supple power、闸刀10qf1、电表10e1、交流接触器km1、急停开关s1、启动开关s2、继电器kv1、闸刀11qf1、插座11xs1、变压器11t1、滤波器11v1、闸刀11qf2、闸刀11qf3和闸刀11qf4,主电源进线接口supple power连接外部三相电,主电源进线接口supplepower通过闸刀10qf1连接交流接触器km1的固定主触头,交流接触器km1的常开主触头输出主线交流电源,电表10e1用于测量交流接触器km1的进线上的用电数据;

3.如权利要求2所述的一种智能机器人激光穿孔系统,其特征在于:所述激光器模块包括激光器、5vacdc电源20gd2、50vacdc电源20gd1、继电器kv4、4组继电器模块20ka1和4组继电器模块20ka2、激光器设有电源接口+ve-ground、接口1和端子台20e2,主线交流电源中的一相通过空气开关20qf1连接交流接触器km2的固定主触头,交流接触器km2的常开主触头连接50vacdc电源20gd1的输入端,50vacdc电源20gd1的输出端连接电源接口+ve-ground,交流接触器km2的线圈端的一端连接ln01102电源的零线、另一端连接继电器kv4的常开触点,继电器kv4的公共触点通过空气开关20qf1的一个闸刀连接ln01102电源的火线;

4.如权利要求2所述的一种智能机器人激光穿孔系统,其特征在于:所述水冷机控制单元包括空气开关21qf1、继电器kv2和水冷机接口21e1,主线交流电源的一相通过空气开关21qf1连接交流接触器km3的固定主触头,交流接触器km3的常开主触头分别连接水冷机接口21e1的l接口和n接口,水冷机接口21e1的pe端连接大地、1接口连接24v电源的正极、2接口plc控制器的一个io口;

5.如权利要求2所述的一种智能机器人激光穿孔系统,其特征在于:所述散热风机控制单元包括空气开关22qf1、继电器kv3和风机m,主线交流电源的一相通过空气开关22qf1连接交流接触器km4的固定主触头,交流接触器km4的常开主触头分别连接风机m的l接口和n接口,风机m的pe端连接大地;

6.如权利要求1所述的一种智能机器人激光穿孔系统,其特征在于:所述plc控制器的型号为siemens plc1500 system,激光控制器的型号为1510sp-1 pn;所述机械臂控制模块的型号为im-ye250/5-80p;所述hmi模块的型号为siemens tp1200。


技术总结
本发明公开了一种智能机器人激光穿孔系统,属于电子技术领域,包括执行机构单元和控制中心单元,解决了控制多轴机械臂和激光器对烟支进行任意角度打孔的技术问题,本发明采用多轴机械臂,对烟支的打孔角度无限制,工作速度快,本发明为每一个模块的供电均采用空气开关隔离保护。

技术研发人员:左行,朱海波
受保护的技术使用者:南京曦诚机电科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-1153592.html

最新回复(0)