用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備的控制系統及其方法
2023-09-21 13:07:10 9
專利名稱：用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備的控制系統及其方法
技術領域：
本發明涉及提供一種用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備的控制系統，尤其是，提供一種使安全帶回拉裝置組件能夠通過利用可編程的邏輯控制器(PLC)、電磁閥、傳感器、致動器電磁閥等的工廠處自動化作業批量生產的工廠自動設施的控制系統，以及其控制方法。
一方面，諸如安全帶組裝之類的需要很多手工操作的領域需要適於其相關部件及裝配作業降低成本和進行質量控制方面的工廠自動化設備。
安全帶回拉裝置是一種安全裝置，包括一個安全帶組件和一個回拉裝置。安全帶回拉裝置組件包括一個由高張力纖維材料製造的條形帶體、一個可拆卸的扣環及一個固定到車身某處的回拉裝置，用於保護車輛中佩帶安全帶的司乘人員，其方式是在快速加速或者減速、撞車等等事故情況下把司機固定在車座上，從而防止由於碰撞車輛結構或者從車輛摔出造成的嚴重傷害。特別是帶體包括一個有帶子包繞在其周邊的金屬固定銷的末端，和另一個其上連接有端固定件的末端。此外，帶體還包括一個固定在其上用於與扣環接合的接頭片、和一個用於使之固定於車身上的帶有整體螺栓的末端固定件、至少一個壓在其表面上按鈕形推力器、一個用於使之固定於車身側框上的帶有整體螺栓的末端固定件，和一個用作內部止動材料的導環。裝配有其部件的帶體以固定其三個點的方式固定在車輛中。
追求一致和準確地裝配安全帶回拉，不可避免地需要工廠自動化設備。因此安全帶裝置需要一種工廠自動化設備改進在彈力下把帶體裝置進捲軸、把多個部件事先插入或插在帶體上、迫使帶體保持與部件裝配在一起的狀態的複雜的裝配過程。
因此本發明的目的是提供一種使安全帶回拉裝置組件能夠通過PLC操作批量地生產的工廠自動設施的控制系統，以及其控制方法。
本發明的另一個目的是提供一種包括一個工廠自動化設備的控制系統，和一個控制部分，控制部分基於用為使之能夠容易和經濟地批量生產安全帶回拉裝置組件，還提供其控制方法。
還有一種用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備的控制方法，包含接通系統電源開關以使工廠自動化設備好其運轉的程序；把帶體注入回拉裝置、從回拉裝置撤出帶體；把帶體運載到適當位置以把上和下推力器壓在帶體上；擠壓要安排在帶體的另一個側面上的上和下推力器；和擠壓要相互連接的上和下推力器，然後摺疊要與一個端固定件連接的帶體的前端。
圖1B是側視圖，示出圖1A中所示的用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備中安裝的部件對齊供應裝置的耦連關係；圖1C是平面圖，示出圖1A中所示的用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備上安裝的傳感器的安排狀態；圖2是方框圖，示出根據本發明的用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備控制系統；圖3是方框圖，示出根據本發明的控制系統的運轉；圖4是流程圖，示出根據本發明的用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備的控制方法示意；圖5是流程圖，示出根據本發明的用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備的控制方法示意；圖6A是流程圖示出圖4的系統開機程序；圖6B是一個時序圖，示出圖6A的開機程序的工作順序；圖7A是流程圖示出圖4的帶體注入程序；圖7B是一個時序圖，示出圖6A的帶體注入程序的工作順序；圖8A是流程圖，示出圖4的帶體運載程序；圖8B是一個時序圖，示出圖6A的帶體運載程序的工作順序；圖9A是流程圖示出圖4的推力器供應程序；圖9B是一個時序圖，示出圖6A的推力器供應程序的工作順序；圖10A是流程圖示出圖4的推力器固定程序；圖10B是一個時序圖，示出圖6A的推力器固定程序的工作順序；圖11A是流程圖示出圖4的摺疊程序；圖11B是一個時序圖，示出圖6A的摺疊程序的工作順序；
根據本發明，控制系統含有一個工廠自動化設備100和一個控制裝置200，控制裝置200用於控制自動化設施100的運轉以使之能夠批量生產安全帶回拉裝置組件。
工廠自動化設備100含有一個帶體注入裝置10，用於通過第一帶體供應裝置把條狀的帶體注入；第一和第二帶體定位裝置31和32，用於把帶體引導穿過圓心捲軸的孔；一個帶體撤出部分40，包括第二帶體供應裝置和一個撤出帶體和暫儲存之的盒子37；第一及第二部件供應部分50和51，用於在撤出的帶體上裝配接頭片導環引導件和環固定件；一個推力器固定部分60，包括用於把帶體運載到帶體摺疊部分的第三帶體供應裝置；第一和第二推力器供應裝置70、70`，用於供應要分別安裝在帶體的雙面上的上和下推力器、和推力器加壓部分72和73用於在帶體的另一個側面上把上和下推力器部件相互連接；以及一個帶體摺疊部分80，用於把帶體的前端關於其中心沿縱向摺疊並把摺疊端連接到一個端固定件。控制裝置200整體地控制構成工廠自動化設備的所有部分的運轉。
除了工廠自動化設備100和控制裝置200之外，控制系統還含有一個液壓裝置110和一個外電源300，使之能夠執行一系列裝配安全帶回拉裝置組件作業以達到適於一種與幾個手工作業和諧的優化的安全帶回拉裝置組件裝配。換言之，工廠自動化設備100自動地進行一系統作業以裝配帶體、安全帶回拉裝置和其他多個部件，這裡除外三個手工作業，這三個手工作業是，把帶體的前端放置在帶體注入裝置10上、向第一和第二部件供應部分51和52提供接頭片、導環引導件和環固定件，以及向帶體摺疊部分80提供末端固定件。當然，手工作業可以實現自動化，但是考慮到自動化的成本和非常簡單的操作者工作，本發明不把它們自動化很可能是有利的。
工廠自動化設備100的詳細構成如下注入部分10，含有一個箱1，其中安裝三角塊2和2`以在其間形成一個間距以引導/支承帶體於直立狀態。在箱1的下部安裝一個致動器3和一個液壓缸4用於沿縱方向使箱10隨帶體一起移動。在箱10的一側安裝一個步進馬達5和一個軸接在其上的杆6，用於將杆轉動90度去水平地放下帶體11，並且防止它扭曲地供應。一個第一帶體供應裝置包括一個步進馬達7和一個軸接其上的第一輥子8，並且在箱10的前端安裝一個與一個第一推力器12相對連接的第二輥子9。包括兩個文氏管形式的導板的第一引導件13鄰接著帶體供應裝置的輥子8和9安裝，一個回拉裝置固定部22形成在第一引導件13的後端以在其上定位回拉裝置21並且把一個形成在其捲軸上的孔引向第一引導件13。
另一方面，液壓缸4設有傳感器14和15以檢測其前向和後向移動，第一推力器12設有一個傳感器16以檢測其前向和後向移動，第一帶體引導件13設有一個安裝在其入口的傳感器17以檢測一個與帶體11的端部連接的固定銷，並且設有一個帶體傳感器18以檢測與之相鄰地撤退的帶體。
因此，在帶體注入裝置10中，選出帶體11插在塊2和2`之間。當帶體的前端鄰接傳感器17放置時，系統啟動以進行工作。開動電磁閥12推進第二輥9並且把它停止在推進識別傳感器13的位置處。此時開動致動器3向前移動液壓缸4並且把帶體引導件13的出口端插入進回拉裝置捲軸的孔中。然後馬達7把第一輥7和第二輥9一起轉動，以使帶體11的前端穿過回拉裝置11。
然後把帶體11供應到液壓液壓缸構成的鄰接回拉裝置固定部分22安裝的帶體定位裝置31和32。第一帶體定位裝置31包括一個固定到其中的一個活塞上的金屬支架33和一個初始及推進位置傳感器23和24，初始及推進位置傳感器23和24用於確定其活塞位移以限制回拉裝置21的轉動並且幫助把帶體11引導進入捲軸的孔。32。第二帶體定位裝置32包括一個固定到其中的一個活塞上的金屬支架34和一個初始及推進位置傳感器25和26，初始及推進位置傳感器25和26用於防止由於金屬支架的運動使回拉裝置21轉動，把帶體11從回拉裝置21的捲軸孔中撤出然後把它供應到帶體撤出部分40。例如，第一和第二帶體定位裝置31和32引導從回拉裝置21的捲軸孔中撤出的帶體11然後把帶體11引入到帶體撤出部分40中。然後連續地把帶體11供應到帶體撤出部分40中，當金屬傳感器17檢測到與帶體11的另一端連接的金屬環時，帶體供應裝置10返回到其原來的工作準備狀態。
帶體撤出部分40含有一個第二帶體供應裝置，該第二帶體供應裝置包括一個兩個導板象文氏管形成的第二帶體引導體27、一個軸連到步進馬達28上的第三輥子29和一個連接到第二電磁閥35以對著第三輥29向前向後被移動的第四輥36、一個鄰接第二帶體供應裝置安裝，用於在其中暫存帶體11的箱37。第二電磁閥35設有初始和推進位置傳感器38和39。箱37包括一個鉸鏈連接在第二帶體供應裝置的後部並且在其一個角上彎曲的開/關門41，並且一個支撐板平行於開/關門41並與之有間隔地安裝，從而把帶體11在其間引導並且運送到第一部件供應部分50。門43包括一個安裝在其後表面上的開/關傳感器43。一個安裝在箱35上的液壓缸44包括一個在一端在門43的後表面上的杆45用於開/關門41。
因此供應進第二帶體引導件27中的帶體11被插入在第三輥29和第四輥36之間，從而通過第二電磁閥35向前和向後移動，然後由於步進馬達的運轉而經過形成在支撐板與第一和第二部件供應部分50和51之間的通道，並且供應到第二供應部分。在此時，暫時停止帶體11的進一步推進並且返回到原來的狀態。
第一和第二部件供應部分50和51是包括兩個穿過帶體11的裂隙或者導槽和相關所述導槽形成的接收部分的塊，這些接收部分用於分別接收導環、環固定件和接頭片，從而經導槽和部件的連接孔移動帶體11。第一和第二部件供應部分50和51的每個都包括第一前向和後向傳感器45和47以及第二前向和後向傳感器48和49以及用於檢測接頭片插入接收槽的第一和第二接頭片傳感器52和53。第一和第二液壓液壓缸54和55分別連接到第一和第二部件供應部分50和51，以使其根據傳感器和部件插入的檢測位置向前和向後移動。
如圖1B所示推力器固定部分60安裝在帶體摺疊部分80和第一部件供應部分50之間，第一部件供應部分含有一個第三帶體供應裝置，第三帶體供應裝置包括一個軸連到一個步進馬達(未示)的第五輥56，用於把通過第一部件供應部分50傳送的帶體11載運到下一級，和一個連接到第三電磁閥57的第六輥58，以使其面向第五輥56向前和向後移動；第一和第二壓緊部分72和73用於連接上和下推力器以在帶體的另一側相互定位並且把它們固定在帶體11上，以及推力器70和71`，用於安排上和下推力器及自動地把它們提供給推力器固定部分60，其中電磁閥57包括傳感器59和59`用於檢測其前向和後向移動。
推力器70和70`是公知的裝置，它們安放在殼71的架71`上以把上和下推力器安排成直立的狀態，並且把它們載送到一個使用兩個液壓缸65的升降機62上。升降機62包括一個連接到液壓缸62的活塞的升降杆(未示)，該升降杆用於提升上和下推力器並且把它們供應到推力器固定部分60。為了控制液壓液壓缸65的運轉，上和下推力器傳感器63和64分別鄰接通道61和62安裝，而一個初始位置傳感器65`安裝在液壓缸65的下部。為了控制推力器部分60的運轉，檢測升降杆的向前和向後移動的傳感器66和67鄰接升降機62的上部安裝在推力器部分60的下方。而且一個真空吸引器68安裝在施壓部分72和73上用於在它們之間形成回壓。
止動固定部分60還包括彼此對立的第一和第二施壓部分72和73以使帶體11能夠在其間通過。第一施壓部分72包括一個致動器74用於使一個施壓工具(未示)能夠固定在一個被伸縮的活塞的末端、前向和後向運動傳感器75和76用於致動器74運轉控制，及一個第一吸引部分77用於通過真空吸引器68把其內部形成為真空狀態，以在其中定位上推力器，並且設有一個傳感器78用於識別上推力器的固定。第二施壓部分73包括第二吸引部分79用於通過真空吸引器68把其內部形成為真空狀態，以在其中定位下推力器，並且設有一個傳感器78`用於識別下推力器的固定，和一個前向和後向移動的推進液壓缸用於把下推力器推到吸引部分79中。並且推力器固定部分60經過一個引導帶體11的運載引導件87連接到一個帶體摺疊部分80。運載引導件87包括一對第三帶體傳感器88和89，安裝第三帶體傳感器88和89用於檢測上和下推力器在帶體11上的確切位置。
因此，上和下推力器分別安排在推力器供應部分59和59`中，以直立的狀態供應到用C標記通道61和61`，然後被移動到連接兩個液壓液壓缸61和61`的升降機62。此後上和下推力器在帶體11的另一側相互面對地分別貼附到吸引部分77和79上。
帶體摺疊部分80含有一個第四帶體供應裝置，第四帶體供應裝置包括一個軸連一個步進馬達(未示)的第七輥82，用於把帶體11經過推力器固定部分運載到下級，為了把最後要裝配的部件即一個固定器連接到帶體11上，以及一個連接到第四推力器83上的第八輥84，用於面對第七輥82被向前和向後移動；還含有一個固定單元90用於摺疊要插入固定器的相對較小的孔的帶體端部。固定單元90包括一個鄰接於第四帶體供應裝置形成一個彎曲的槽93的摺疊塊91，用於摺疊在其端部對應中線縱向地摺疊帶體11的雙側，並且把帶體引導向前推進，和一個運載塊92用於把帶體的摺疊端從摺疊塊91插入到固定器的連接孔中。一個引導杆94在摺疊塊91和運載塊92之間成直線地安排，在其中形成一個帶體引導槽。第四推力器包括傳感器85和86安裝用於檢測其前向和後向運動，而摺疊塊91包括一個第四帶體傳感器95用於檢測要在其中通過的摺疊的帶體端。運載塊92包括一個安排在其要沿引導杆94被移動的下表面上的液壓液壓缸，前向和後向移動傳感器95和96用於檢測液壓缸的移動、一個固定器傳感器96用於識別固定器到帶體11的連接和一個第四傳感器97用於檢測帶體末端的撤出。
現在用控制裝置200詳細說明工廠自動化設備100的運轉如下
如圖2所示，控制裝置200包括一個輸入部分210用於處理髮自如圖1所示適當地設置在工廠自動化設備上的各種傳感器的信號、一個電源220用於向PLC供應至少一個不同的電源、一個PLC230用於整體地控制工廠自動化設備110的所有部分的運轉、經一個接口240連接到PLC230的第一和第二微處理器電路250和260用於控制工廠自動化設備110的所有部分的運轉，和一個輸出部分270用於從PLC230向負載驅動部分271施加控制信號，負載驅動部分270包括旋轉馬達、步進馬達、摺疊馬達、各種使用液壓的伸縮液壓缸、各種電磁閥和各種指示燈。
輸入部分210包括一個信號轉換電路、一個噪音消除電路或者說靜噪電路和一個隔離電路用於防止傳感器信號與PCL的控制信號之間的幹擾並且用於把從傳感器的各種輸入信號轉換成由PCL230處理的信號，這是本領域內所公知的技術。
輸出部分270起根據裝置安全帶回拉裝置的程序把PCL230及第一和第二微處理器電路250和260發出的指令信號傳送到負載部分271或者說目標的作用，負載部分271諸如有旋轉馬達、步進馬達、摺疊馬達、各種使用液壓的伸縮液壓缸、各種電磁閥和各種指示燈，這也是領域內公知的技術。
在本文中，注意到輸入和輸出部分210和270可以處理模擬的DC4毫安一20毫安的輸入信號、反對數的DC4毫安一20毫安的輸出信號、用於測量溫度的電阻發出的輸入信號、恆溫器發出的輸入信號、TTL信號、DV24伏特的SINK、數字輸入裝置發出的DE24伏特的SOURCE、模擬輸入裝置發出的AC110伏特和AC220伏特和數字或者模擬輸出裝置、繼電器、晶體三極體、可控矽管等等發出的信號，對此不作限定。
電源220經過一個電源斷續器223電連接到AC220伏特端子，並且包括一個電子接觸電路或者一個DC電壓電路221用於產生各種直流電壓，還包括一個AC電壓電路222用於產生交流電壓以向PCL230和其它的部分供應不同的相應電力電壓，這是機架下部或者外部形式的並且是獨立單元形式的。
PLC230包括一個步進馬達驅動部分231、一個噪音濾波器232、一個由用於在其中儲存裝配安全帶的系統程序的只讀存儲器構成的存儲器233和與之電氣連接的第一及第二微處理器電路250和260。
第一微處理器電路250包括一個PCL時鐘用於在其數據寄存器中儲存多種延遲時間和部件運行時間以及產生基於系統的操作順序的控制用條件信號、一個第一PCL輸入微處理器252用於處理PLC230發出的控制信號、一個電磁閥微處理器253用於控制多種電磁閥的運行、一個指示燈和一個第一傳感器微處理器254用於控制多種指示燈的工作和處理第一傳感器發出的信號，以及一個繼電器微處理器255用於控制多種繼電器的工作，以進行以下所述的控制運算。第二微處理器電路260包括一個第二PCL輸入微處理器261用於處理PLC230發出的輸入信號、一個輸出微處理器262用於控制輸入部分233的工作和一個第二傳感器微處理器263用於處理第二傳感器發出的信號以進行與第一微處理器電路250一起進行以下所述的控制運算。
控制裝置200還可以包括一個遠程輸入/輸出部分、一個數據高速公路、一個LAN接口和一個計算機接口以與另一個PLC通信。如圖所示，控制部分帶包括一個編程裝置280，諸如手持終端、執行終端、個人計算機終端等，用於輸入/校正/修改PCL控制邏輯，還可包括一個周圍設備諸如只讀存儲器寫入器、磁帶記錄器、磁碟驅動器、印表機等。因此控制裝置200控制用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備100中的所有部分的運轉如下如圖3所示，流程圖中的說明方框表示一種PLC的控制方法，上部具有斜的方框101表示手工操作、倒梯形方框102表示計算操作、菱形的方框103表示選擇是與否、下部的矩形的方框104表示條件和設定值(或者基值)而波浪形方框105表示輸出。
如圖4所示，一種控制工廠自動化設備100的所有部分的運轉的控制方法含有以下程序在系統開機程序S100內接通系統電源開關以使工廠自動化設備100準備好運轉；在帶體注入程序S200內把帶體注入回拉裝置、在帶體撤出程序S300內從回拉裝置撤出帶體；在程序S400內把帶體運載到適當位置以把上和下推力器壓在帶體上；在推力器供應程序S500內供應安排在帶體的另一個側面上的上和下推力器；在推力器固定程序S600內擠壓要安排在帶體的另一個側面上的上和下推力器；以及在摺疊程序700內摺疊要與一個端固定件連接的帶體的前端。
如圖5所示，系統開機程序S100含有系統初始步驟。在步驟S101，電源開關接通以運轉控制用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備100。步驟S101轉到步驟S102以通過PLC控制把液壓缸、電磁閥、馬達指示燈安排在起始位置並且再次由使用者設置裝配安全帶回拉裝置的部件的基值。此時在步驟S103判斷傳感器78和78`是否檢測到上和下推力器供應到擠壓作業的位置。步驟S103轉到步驟S104進行每個元件的輸出開/關操作，輸出開/關操作代表受控制部分在裝置工作的準備狀態的良好狀況。其後，開始帶體注入程序S200。
如圖6A和圖6B所示，按照帶體注入程序S200，判斷諸如接頭片、導環和環固定件之類的硬體是否提供在諸如第一和第二部件供應部分及帶體摺疊部分之類的部件安裝部分上了、末端固定件中是否提供在其上，以及上和下推力器是否提供在推力器供應部分上，在此用於檢測每個第一和第二部件供應部分的移動的傳感器46和47、第一接頭片傳感器52、第一固定器傳感器58和上及下推力器傳感器78和78`通過它們的輸出進行測量。步驟S210轉到步驟S220以通過測量傳感器46、48、52、58、78、78`的輸出判斷要裝配到安全帶回拉裝置中的硬體是否提供在部件裝配部分上，指示硬體安裝的指示燈(後文稱為硬體指示燈)是在步驟S221關閉。而在步驟S221硬體指示燈接通，步驟S221轉到步驟S230讓使用者把帶體注入到帶體注入裝置。接著，如果在步驟S240識別出地注入帶體，經過步驟S250、步驟S252和步驟S253運轉液壓缸3、致動器4和第一推力器及設有電磁閥的第一和第二帶體定位裝置31和32。如果沒有注入帶體，在步驟S241通過第一帶體傳感器18判斷系統中是否存在帶體。如果第二帶體定位裝置32電磁閥輸出識別為用於引導帶體在步驟S254運轉帶體注入步進馬達7。此後在帶體到達加方框的箱37時，在步驟S260第二帶體傳感器43檢測帶體的到達。此時，在步驟S270停止液壓缸3、致動器4和第一推力器12、帶體定位裝置32和步進馬達7的工作。開始帶體撤出程序S300。
另一方面，圖6B的時鐘序列部分所示，第一和第二部件供應傳感器46和47、第一接頭片傳感器52和第一固定器傳感器58從帶體注入的開始點起保持其檢測工作。在傳送帶體的幾秒鐘以後停止帶體檢測。換言之，在第一帶體傳感器18在接通狀態檢測帶體的過程中，運轉液壓缸4、致動器3第二帶體定位裝置32。在活塞傳感器26接通的情況下，運轉注入帶體的步進馬達7，並且，在第二傳感器43接通以檢測帶體的情況下，停止液壓缸4、步進馬達7、第一推力器12和第二帶體定位裝置43。
如圖7A和圖7B所示，按照帶體注入程序S300，當在步驟S310接通第二帶體傳感器43時，在步驟S320和步驟S330運轉步進馬達5和第二帶體定位裝置32。此時，PLC在步驟S331測量第二帶體定位裝置32的電磁閥的輸出。如果識別出第二帶體定位裝置32的電磁閥的輸出，步驟S331轉到步驟S332以運轉步進馬達28。如果在步驟S333金屬傳感器17檢測到與帶體的遠端連接的金屬固定銷，步驟S333轉到步驟S334從而步進馬達5通過軸連在其上的杆6放下帶體，第二帶體定位裝置32和旋轉輥29以向箱37供應帶體的步進馬達28關閉。同時，在步驟S340，在第二帶體傳感器43檢測帶體的過程中運轉第三推力器57。其後在步驟S341運轉液壓缸44打開門41。由於在步驟S342完成撤出帶體的工作，在步驟S342停止設有電磁閥的液壓缸44。其後開始帶體運載程序400。
另一方面，如圖7B的運行時鐘圖所示，第二帶體傳感器43在檢測帶體時產生輸出信號，然後在經過它傳送帶體佔的時間幾秒鐘之後停止檢測帶體。在第二帶體傳感器43接通的條件下，步進馬達5、設有電磁閥的第二推力器35開始運轉。當關閉金屬傳感器7時，它們停止。特別是，在測量第二帶體定位裝置32的電磁閥同時第二止推件35的傳感器38接通時，運轉供應帶體的步進馬達28。然後當關閉金屬傳感器17時，第二帶體定位裝置32停止。而且，在PLC運轉輥56軸連其上的步進馬達幾秒鐘後，運轉液壓缸44。完成了運載帶體後，液壓缸44停止。
如圖8A和圖8B所示，按照帶體向全系統供應帶體的運載程序S400，當在步驟S410接通第三傳感器88時，產生第一施壓部分72的電磁閥輸出，然後在步驟S430PLC時鐘252計數0.5秒的延遲時間，然後在步驟S430設有電磁閥的第三推力器57運轉。關閉第一施壓部分72。如果在步驟S441第三推力器傳感器59識別出第三推力器57的電磁閥，在步驟S450立即轉動一個軸連到步進馬達的輥56。接著，步驟S450轉到步驟S451以該停止輥子步進馬達。在步驟S460暫停第三推力器57的電磁閥輸出。接著開始上和下推力器供應程序S500。
另一方面，如圖8B所示，從帶體運載時刻起，第三帶體傳感器88保持在帶體檢測狀態，然後在帶體通過它佔的時間幾秒鐘之後停止檢測帶體。在第三帶體傳感器接通的條件下，運轉第一施壓部分72，然後在PLC時鐘251計數0.5秒的延遲時間後停止。在PLC時鐘251計數0.5秒的延遲時間後，用施加到其電磁閥上的運轉控制信號運轉第三止推件57。在輥56的馬達停止時，關閉第三止推件57的電磁閥。當然，在第三止推件傳感器59檢測到第三止推件57的液壓缸推進時該步進馬達開始運轉。
如圖9A和圖9B所示，按照上和下推力器供應程序S500，如果在步驟S510接通上和下推力器傳感器63和64，則在步驟S520升降機62的電磁閥輸出接通，以通過其電磁閥的輸出運轉升降機62向上運載上和下推力器。接著，為了在帶體的雙表面處於直立的狀態下水平地安排上和下推力器，在步驟S521接通其電磁閥輸出的同時運轉一個真空吸引器68以保持施壓區域的真空狀態。其後，在步驟S521判斷升降機62的電磁閥是否接通。在此同時，在步驟S531判斷是否在接通其電磁閥輸出時運轉了第一和第二吸引部分77和79。如果如此，在步驟S532判斷真空吸引器68的電磁閥輸出是否關閉。並且在步驟S530判斷升降機62的電磁閥輸出是否接通。如果如此，經過步驟S540和步驟S541運轉第一和第二吸引部分77和79。其後，由於在步驟S550運轉PLC時鐘251，在0.7秒的延遲時間後關閉第一和第二吸引部分77和79的電磁閥輸出。接著開始上和下推力器固定程序S600。
另一方面，如圖9B的運行時序圖所示，由上和下推力器傳感器63和64是否接通以檢測上和下推力器確定升降機62和真空吸引器68的工作時間點。還有在升降機62的電磁閥接通的條件下，開始運轉第一和第二吸引部分77和79，然後在PLC時鐘251計數0.5秒的延遲時間後停止。在PLC時鐘251計數0.7秒的延遲時間後停止。
如圖10A和圖10B所示，按照上和下推力器固定程序S600，在步驟S451判斷(參見圖8A)軸連到一個輥56的步進馬達是否終止其運轉。如果如此，在步驟S 610運轉第一施壓部分72。第一施壓部分72在PLC時鐘251引起的0.7秒的延遲時間後經過步驟S611和步驟S612停止。並且在步驟S620判斷第一施壓部分傳感器73是否接通。如果如此，在步驟S630接通第二施壓部分的電磁閥的輸出。在PLC時鐘251引起的0.7秒的延遲時間後在其電磁閥輸出關閉時第二施壓部分停止。接著開始帶體摺疊程序S700。
換言之，如圖10B的時序圖所示，當產生代表具有輥56的步進馬達的驅動完成的信號時，開始運轉第一施壓部分72，然後在關閉PLC時鐘251時停止。還有，當第一施壓部分傳感器75接通時開始運轉第二施壓部分，然後在關閉PLC時鐘251時停止。
如圖11A和圖11B所示，按照帶體摺疊程序S700，如果在步驟S710第四帶體傳感器95檢測到帶體運載，在步驟S720關閉其閥的輸出的同時運轉第四推力器83。在步驟S730判斷是否由第四推力器推進傳感器85識別到第四推力器83的電磁輸出。如果如此，在步驟S730運轉一個輥82軸連於其上的步進馬達。
特別地參見圖11B，當接通第四帶體傳感器95時運轉第四推力器83，然後在關閉第五帶體傳感器97時停止。類似地當接通第四推力器向後傳感器86和第一帶體傳感器18時運轉輥82的步進馬達和一個運載塊92，然後在關閉第五帶體傳感器97時停止。
換言之，如果在步驟S711帶體傳感器18又檢測到另一個要裝配的帶體。在步驟S721接通運載塊92的電磁閥輸出。並且如果在步驟S731第五帶體傳感器97檢測到要從系統退出的帶體的遠端，運載塊92和轉輥82的步進馬達在步驟S741停止。同時，在步驟S742運轉第五止推件83以把輥82返回到其原始位置。從而終止一個裝配安全帶回拉裝置的周期。
如上所述，一個安全帶組件的工廠自動化的設施的控制系統含有一個包括至少一個PLC的控制部分，此外還含有多種傳感器和電磁閥和多種裝置及與連接的液壓缸，因此能夠在短時間中有效地，以相當少的勞動力批量生產安全帶回拉裝置組件。
一種安全帶組件的工廠自動化的設施的控制方法基於每個部分和部件開或關的情況，按照包括至少一個預先在其中做好系統編程的PLC的控制部分的控制進行一系列的裝配作業，從而以相對少的系統運行錯誤進行準確的裝配工作。
權利要求
1.一種用於裝配安全帶回拉裝置的工廠自動化設備的控制系統，含有一個工廠自動化設備和一個控制部分用於整體上控制工廠自動化設備的所有部分的運轉使之能夠批量生產裝配安全帶回拉裝置，其中工廠自動化設備含有一個帶體注入裝置用於通過第一帶體供應裝置把帶狀的帶體注入；第一和第二帶體定位裝置用於把帶體引導通過回拉裝置捲軸的孔、一個包括第二帶體供應裝置和一個撤出帶體和暫儲存之的盒子的帶體撤出部分、第一及第二部件供應部分用於在撤出的帶體上裝配接頭片、導環引導件和環固定件、一個包括用於把帶體運載到帶體摺疊部分的第三帶體供應裝置的推力器固定部分、用於供應要分別安裝在帶體的雙面上的上和下推力器的上和下推力器供應裝置、和一個用於把上和下推力器部件相互連接在帶體的另一個側面上的推力器加壓部分；和一個帶體摺疊部分用於把帶體的前端關於其中心沿縱向摺疊並把摺疊端連接到一個端固定件。
2.權利要求1所述的控制系統，其特徵在於，注入部分10含有一個箱1，其中安裝三角塊和以在其間形成一個間距以引導/支承帶體於直立狀態；在所述箱的下部安裝一個致動器和一個液壓缸用於沿縱方向把所述箱和帶體一起移動，在箱的一側安裝一個步進馬達和一個軸接在其上的杆用於轉動杆90度去水平地放下帶體，並且防止它扭曲地供應，一個第一帶體供應裝置包括一個步進馬達和一個軸接其上的輥子並且在箱的前端安裝一個與一個第一推力器相對面對連接的第二輥子，包括兩個文氏管形式的導板的第一引導件鄰接著帶體供應裝置的輥子安裝，一個回拉裝置固定部形成在第一引導件的後端以在其上定位回拉裝置並且把一個形成在其捲軸上的孔引向第一引導件件。
3.權利要求1所述的控制系統，其特徵在於，鄰接於回拉裝置安裝的構成為液壓缸的第一和第二帶體定位裝置含有一個第一帶體定位裝置，第一帶體定位裝置包括一個固定到其中的一個活塞上的金屬支架及一個初始位置和推進位置傳感器，該傳感器用於確定其活塞的位移以限制回拉裝置的轉動並且把帶體引導通過回拉裝置捲軸的孔，以及一個第二帶體定位裝置，第二帶體定位裝置包括一個固定到其中的一個活塞上的金屬支架及一個初始位置和推進位置傳感器，該傳感器用於確定其活塞的位移以通過所述金屬支架的移動限制回拉裝置轉動的並且把帶體從回拉裝置捲軸的孔撤出然後把它供應到帶體撤出部分。
4.權利要求1所述的控制系統，其特徵在於，帶體撤出部分含有一個兩個導板象文氏管形成的第二帶體引導體、一個軸連一個步進馬達的第三輥和一個連接到第二電磁閥以對著第三輥向前向後被移動的第四輥、一個鄰接第二帶體供應裝置安裝用於在其中暫存帶體的箱。
5.權利要求1所述的控制系統，其特徵在於，第一和第二部件供應部分是包括兩個穿過帶體的裂隙或者導槽和相關所述導槽形成的接收部分的塊，這些接收部分用於分別接收一個導環、一個環固定件和一個接頭片，從而經導槽和部件的連接孔移動帶體。
6.權利要求1所述的控制系統，其特徵在於，推力器固定部分含有一個第三帶體供應裝置，第三帶體供應裝置包括一個軸連一個步進馬達的第五輥，用於把通過第一部件供應部分傳送的帶體運載到下一級，和一個連接到第三電磁閥的第六輥，以面向第五輥(56)向前和向後移動；第一和第二施壓部分用於連接上和下推力器以在帶體的另一側相互定位並且把它們固定在帶體上，推力器供應裝置用於安排上和下推力器及自動地把它們供應到推力器固定部分。
7.權利要求1或6所述的控制系統，其特徵在於，推力器固定部分還包括第一和第二施壓部分，它們還彼此對立以使帶體能夠在其間通過，其中，第一施壓部分包括一個致動器用於使一個施壓工具能夠固定在一個被伸縮的活塞的末端、前向和後向運動傳感器用於致動器的運轉控制，及一個第一吸引部分用於通過真空吸引器把其內部形成為真空狀態，以在其中定位上推力器，並且設有一個傳感器用於識別上推力器的固定；而且第二施壓部分包括第二吸引部分用於通過真空吸引器把其內部形成為真空狀態，以在其中定位下推力器，並且設有一個傳感器`用於識別下推力器的固定，和一個前向和後向移動的推動液壓缸筒，用於把下推力器推入吸引位置。
8.權利要求1所述的控制系統，其特徵在於，帶體摺疊部分含有一個第四帶體供應裝置，第四帶體供應裝置包括一個軸連一個步進馬達的第七輥，用於把帶體經過推力器固定部分運載到下級，為了把最後要裝配的部件即一個固定器連接到帶體上，以及一個連接到第四推力器上的第八輥用於面對第七輥被向前和向後移動；還含有一個固定單元用於摺疊要插入固定器的相對較小的孔的帶體端部。
9.權利要求1所述的控制系統，其特徵在於，控制部分包括一個輸入部分，該輸入部分用於正確地處理髮自布置在工廠自動化設備上的各種傳感器的信號，一個電源，該電源用於向PLC供應至少一個不同的電源，一個PLC，用於整體地控制工廠自動化設備的所有部分的運轉、第一和第二微處理器電路，它們以一個接口連接到PLC用於控制工廠自動化設備的所有部分的運轉，和一個輸出部分，用於從PLC向負載驅動部分提供控制信號，負載驅動部分包括旋轉馬達、步進馬達、摺疊馬達、各種使用液壓的伸縮液壓缸、各種電磁閥和各種指示燈，其中，PLC還包括一個步進馬達驅動部分、一個噪音濾波器、一個由一個用於在其中儲存裝配安全帶的系統程序的只讀存儲器構成的存儲器和與之電氣連接的第一及第二微處理器電路、第一微處理器電路包括一個PCL時鐘用於在其數據寄存器中儲存多種延遲時間和部件運行時間以及產生基於系統的操作程序的控制用條件信號、一個第一PCL輸入微處理器用於處理PLC發出的控制信號、一個電磁閥微處理器用於控制多種電磁閥的運行、一個指示燈和一個第一傳感器微處理器用於控制多種指示燈的工作和處理第一傳感器發出的信號，以及一個繼電器微處理器用於多種繼電器的工作，以進行以下所述的控制運算；第二微處理器電路包括一個第二PCL輸入微處理器用於處理PLC發出的控制信號、一個PCL輸出微處理器用於控制輸入部分的工作和一個第二傳感器微處理器用於處理第二傳感器發出的信號以進行與第一微處理器電路一起進行控制運算。
10.一種用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備的控制方法，包含以下程序接通系統電源開關以使工廠自動化設備準備好運轉的系統開機程序；把帶體注入回拉裝置的帶體注入程序、從回拉裝置撤出帶體的帶體撤出程序；把帶體運載到適當位置以把上和下推力器壓在帶體上帶體供應程序；擠壓要安排在帶體的另一個側面上的上和下推力器推力器固定程序；和擠壓要相互連接的上和下推力器，然後摺疊要與一個端固定件連接的帶體前端的摺疊程序。
11.權利要求10所述的控制方法，其特徵在於，系統開機程序含有電源開關接通以運轉控制用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備時通過控制把液壓缸、電磁閥、馬達指示燈安排在起始位置的步驟；讓使用者能夠設置裝配安全帶回拉裝置的部件的基值、運轉上和下推力器傳感器判斷傳感器是否檢測到上和下推力器供應到擠壓作業的位置並且進行每個元件的輸出開/關操作，輸出開/關操作代表受控制部分在裝置工作的準備狀態的良好狀況。
12.權利要求10所述的控制方法，其特徵在於，帶體注入程序包括判斷接頭片、導環和環固定件是否提供在第一和第二部件供應部分、末端固定件是否提供在帶體摺疊部分上、以及上和下推力器是否提供在推力器供應部分上等步驟，在此用於檢測每個第一和第二部件供應部分的移動的傳感器，第一接頭片傳感器第一固定器傳感器和上及下推力器傳感器通過它們的輸出進行測量；如果指示燈關閉通過測量傳感器的輸出判斷要裝配到安全帶回拉裝置中的部件是否提供在部件裝配部分上、如果硬體指示燈接通並且識別出地注入了帶體，就運轉液壓缸、固定器和第一止推件及設有電磁閥的第一和第二帶體定位裝置；如果沒有注入帶體，判斷第一帶體傳感器是否在檢測帶體的注入；如果識別出第二帶體定位裝置的電磁閥輸出，就運轉帶體注入步進馬達；在帶體到達加方框的箱時，如果第二帶體傳感器檢測帶體的到達就停止液壓缸、固定器和第一止推件、第二帶體定位裝置和步進馬達的工作。
13.權利要求10或12所述的控制方法，其特徵在於，帶體撤出程序還含有從帶體注入時間開始點保持第一和第二部件供應部分傳感器、第一接頭片傳感器、第一固定器傳感器和上及下推力器傳感器的檢測狀態的步驟；如果檢測到帶體注入就運轉液壓缸、致動器和第二帶體定位裝置；如果在傳送帶體佔的時間過後幾秒不能檢測到帶體，就停止運轉液壓缸、致動器和第二帶體定位裝置的運轉。
14.權利要求10或13所述的控制方法，其特徵在於，帶體撤出程序還含有在接通第二帶體傳感器時運轉步進馬達和第二帶體定位裝置；在第二帶體定位裝置的電磁閥輸出時運轉帶體撤出部分的步進馬達；如果金屬傳感器檢測到與帶體遠端連接的金屬固定銷，就關閉通過其杆放下帶體的步進馬達、第二帶體定位裝置和步進馬達；運轉一個液壓缸以打開一個門；如果結束了帶體撤出就停止液壓缸的運轉。
15.權利要求10所述的控制方法，其特徵在於，沿縱向運載帶體的帶體運載程序包含在接通第三帶體傳感器以產生其輸出時運轉步進馬達和一個第三推力器的步驟，和在傳送帶體佔的時間過後幾秒關閉金屬傳感器時停止該步進馬達和第三止推件運轉的步驟。
16.權利要求10或13所述的控制方法，其特徵在於，帶體運載程序還包含步驟在第三帶體傳感器檢測到帶體時，運轉第一施壓部分；運轉第三推力器然後在PLC時鐘計數0.5秒的延遲時間後停止第三推力器的運轉；在第三推力器傳感器接通時在步進馬達的運轉中斷後同時停止步進馬達和第三推力器的運轉。
17.權利要求10所述的控制方法，其特徵在於，上和下推力器供應程序包括步驟在接通上和下推力器傳感器時，運轉一個升降機以向上運載上和下推力器；運轉一個真空吸引器以保持施壓區域的真空狀態並且在帶體的雙表面處於直立的狀態下水平地安排上和下推力器；如果在運轉升降機，就運轉第一和第二吸引部分然後停止真空吸引器的運轉；在PLC時鐘的0.7秒的延遲時間後關閉第一和第二吸引部分。
18.權利要求10所述的控制方法，其特徵在於，下推力器固定程序包含步驟第三帶體供應裝置的步進馬達停止時運轉第一施壓部分，在PLC時鐘引起的0.7秒的延遲時間後停止第一施壓部分的運轉；在第一施壓部分傳感器接通時運轉第二施壓部分；然後在在PLC時鐘關閉時停止。
19.權利要求10所述的控制方法，其特徵在於，帶體摺疊程序包含步驟當第四帶體傳感器檢測到帶體運載時，運轉第四推力器；在第四推力器接通時運轉一個用於摺疊帶體的第四帶體帶體運載部分的步進馬達；當接通第四推力器向後傳感器和第一帶體傳感器時運轉所述的步進馬達和運載塊，然後在關閉第五帶體傳感器時停止步進馬達和運載塊的運轉；然後運轉第五推力器以把輥子返回到其原始位置，從而終止一個裝配安全帶回拉裝置的周期。
全文摘要
一種用於安全帶回拉裝置組件的工廠自動化設備的控制系統含有:一個工廠自動化設備和一個控制部分用於整體上控制工廠自動化設備的所有部分的運轉使之能夠批量生產安全帶回拉裝置組件,其中工廠自動化設備含有一個帶體注入裝置用於通過第一帶體供應裝置把帶狀的帶體注入;第一和第二帶體定位裝置用於把帶體引導通過回拉裝置捲軸的孔、一個包括第二帶體供應裝置和一個撤出帶體和暫儲存之的盒子的帶體撤出部分、第一及第二部件供應部分用於在撤出的帶體上裝配接片導環的環固定件、一個包括用於把帶體運載到帶體摺疊部分的第三帶體供應裝置的推力器固定部分、用於供應要分別安裝在帶體的雙面上的上和下推力器的上和下推力器供應裝置、和一個用於把上和下推力器部件相互連接在帶體的另一個側面上的推力器加壓部分;和一個帶體摺疊部分用於把帶體的前端關於其中心沿縱向摺疊並把摺疊端連接到一個端固定件。
文檔編號B60R22/34GK1372173SQ0210513
公開日2002年10月2日 申請日期2002年2月22日 優先權日2001年2月23日
發明者金澤光, 樸準槦, 崔秉傑, 李東燮 申請人:德爾斐自動化系統星宇株式會社