伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動化沖壓線技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]原有機械自動化沖壓線，壓力機多使用單次工作方式運行。該種工作方式，每次壓力機完成一個沖次以后，需要在上死點停止，等待機械手取走沖壓過的零件，并放入新零件后，壓力機才能再次啟動新的沖次。這樣的工作方式，要獲的比較高的整線沖壓節(jié)拍，就需要壓力機至少以1.6倍的整線沖壓節(jié)拍的沖次來運行。壓力機的沖次如果過高，對模具的沖擊非常大、對零件的拉伸成型效果差、壓力機的設(shè)計性能有更高的要求、壓力機的故障率增加?；谝陨舷拗埔蛩兀簿椭萍s了沖壓生產(chǎn)線的節(jié)拍提升，生產(chǎn)效率比較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法，將伺服和機械壓力機混合線中的伺服壓力機的運行方式由單次運行連續(xù)運行方式，保證伺服和機械壓力機混合線的安全、有序、高效運行。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明方案包括:伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟:
步驟S1:設(shè)定啟動區(qū)間和啟動信號；
步驟S2:設(shè)定信號檢測區(qū)間；
步驟S3:設(shè)置壓機處于檢測區(qū)間內(nèi)的運行和停止信號；
步驟S4:設(shè)置壓機運行過程中的暫停重啟區(qū)間；
步驟S5:設(shè)置壓機快停的最大制動角；
步驟S6:設(shè)置壓機急停的最大制動角度；
步驟S7:將步驟S1-S6的設(shè)置整合命名為連續(xù)運行模式，并將該模式添加到模式選擇菜單。
[0005]進一步的，步驟S1-S7中的信號均為雙路常閉信號，分別接線進壓機的和運動控制器的1端子，以便迅速響應(yīng)動作。
[0006]進一步的，步驟SI中，啟動區(qū)間為上死點區(qū)域(325± 10°) ,Robot發(fā)給壓機的正常啟動信號為:ROBOT Transfer OK。
[0007]進一步的，步驟S2中的信號檢測區(qū)間為330°?X°;其中，X為Robot-PLC發(fā)給壓機的檢測角度值，根據(jù)模具不一樣，X有所不同。
[0008]進一步的，步驟S3中的運行和停止信號分別為:當(dāng)Robot Transfer OK =TRUE時，壓機按照曲線軌跡繼續(xù)運行；當(dāng)Robot Transfer OK =FALSE時，壓機快停。
[0009]進一步的，所述步驟S4中，壓機運行過程中的暫停重啟區(qū)間為角度處于315?40°區(qū)間。
[0010]進一步的，步驟S5中，315?20°區(qū)間內(nèi)最高速度快停的最大制動角度為30°，315?10°區(qū)間內(nèi)快停的最大制動角度為20° ;常停上死點附近位置制動角為10 °左右。
[0011]進一步的，步驟S6中壓機在任意角度下的急停最大制動角度為24°。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:主要通過將伺服壓力機的運行方式由單次運行改為連續(xù)運行。以比較低的壓機沖次獲得更高的整線節(jié)拍，對模具的沖擊更小，增加模具的使用壽命，獲得更好的拉延效果，并能有效的降低設(shè)備的故障率，降低了能源消耗，以較低的投入獲得最大的經(jīng)濟收益。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明方法的流程圖；
圖2是伺服和機械壓力機混合線的運行邏輯時序圖；
圖3是伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化前后對比圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]整個方法的實現(xiàn)原理為:
原理1:將伺服和機械壓力機混合線中的伺服壓力機的運行方式由單次運行連續(xù)運行方式，并相應(yīng)修改現(xiàn)有壓力機與上、下料Robot之間的安全連鎖方式。
[0016]原理2:通過在壓力機的偏心軸上設(shè)置位置編碼器來獲取各個壓力機的當(dāng)前角度信息，來確定機械手進出壓力機的時間，并用來確定Robot與壓力機的干涉信號。
[0017]伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法包括以下步驟:
步驟S1:設(shè)定啟動區(qū)間和啟動信號，啟動區(qū)間為上死點區(qū)域(325± 10°) ,Robot發(fā)給壓機的正常啟動信號為:R0B0T Transfer 0K。
[0018]步驟S2:設(shè)定信號檢測區(qū)間，信號檢測區(qū)間為330°?X°;其中，X為Robot-PLC發(fā)給壓機的檢測角度值，根據(jù)模具不一樣，X有所不同。
[0019]步驟S3:設(shè)置壓機處于檢測區(qū)間內(nèi)的運行和停止信號，運行和停止信號分別為:當(dāng)Robot Transfer OK =TRUE時，壓機按照曲線軌跡繼續(xù)運行；當(dāng)Robot Transfer OK =FALSE時，壓機快停。
[0020]步驟S4:設(shè)置壓機運行過程中的暫停重啟區(qū)間，壓機運行過程中的暫停重啟區(qū)間為角度為315?40°區(qū)間。
[0021]步驟S5:設(shè)置壓機快停的最大制動角，315?20°區(qū)間內(nèi)最高速度快停的最大制動角度為30°，315?10°區(qū)間內(nèi)快停的最大制動角度為20° ;常停上死點附近位置制動角為10 °左右。
[0022]步驟S6:設(shè)置壓機急停的最大制動角度，壓機在任意角度下的急停最大制動角度為24。。
[0023]步驟S7:將步驟S1-S6的設(shè)置整合命名為連續(xù)運行模式，并將該模式添加到模式選擇菜單。
[0024]其中，步驟S1-S7中的信號均為雙路常閉信號，分別接線進壓機的和運動控制器的1端子，以便迅速響應(yīng)動作。
[0025]結(jié)合上述操作，后續(xù)還可以與Robot討論詳細的安全連鎖標(biāo)準(zhǔn)，并在程序中增加相應(yīng)的安全連鎖，保證設(shè)備的安全有序運行，具體的運行邏輯時序可參見附圖2。上述調(diào)整的操作步驟為:
1、將壓力機由四臺力矩電機進行驅(qū)動，同時由兩臺儲能電機進行能量補充。在正常制動過程中，由四臺力矩電機全力反向輸出扭矩進行制動，同時有兩個25000KN制動力的抱閘對高速軸進行制動。
[0026]測量的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
經(jīng)過反復(fù)實測，在四臺力矩電機全力輸出時，正常制動的情況下，壓機的制動角度〈8°;若電機突然斷電失去使能，僅有抱閘進行緊急制動的情況下，壓機的制動角度〈24°。程序中使用的安全制動余量為30°，均大于正常與非常的制動角度，可以讓壓機在任何緊急情況下，均能在安全的余量范圍內(nèi)停車。
[0027]2、根據(jù)不同模具的實際高度，實測下料Robot出伺服壓力機的實際角度，在壓機下死點與此角度之間均為Robot的絕對運動死角，Robot進入此區(qū)域定會與壓機發(fā)生碰撞。只有壓機運行出此區(qū)域Robot才可以進入工作。
[0028]3、由于壓力機在連續(xù)模式下運行與Robot存在同時、在同區(qū)域動作，如果一方出現(xiàn)問題另外一方無法及時停止會造成撞擊事故。所以根據(jù)雙方的運動軌跡，依據(jù)實測的安全制動距離，制定相關(guān)的上、下Robot與伺服壓力機運行全區(qū)間的安全制動連鎖，并增加相關(guān)連鎖信號。確保上、下料Robot和伺服壓力機的安全運行。
[0029]4、以手動足以響應(yīng)停車，防止碰撞發(fā)生的極低行速度開動壓機，與Robot聯(lián)動試生產(chǎn)。在運動全行程過程中，檢查設(shè)定的壓力機與上、下料Robot的干涉區(qū)域設(shè)置是否有碰撞，與模具是否有碰撞的干涉區(qū)域，以此判斷設(shè)定干涉區(qū)域是否正確。
[0030]5、如果伺服壓力機與Robot在運行中有干涉，Robot就會立即發(fā)出干涉信號，伺服壓力機就會快速停止，重新重復(fù)步驟I和步驟2，直至運行無干涉為止。
[0031 ] 6、進一步通過減小上料Robot進入伺服壓力機角度，增加下料Robot出伺服壓力機的角度，從而減少上、下料Robot的運行區(qū)間，降低上、下料Robot壓機區(qū)域內(nèi)運行時間，提升非干涉區(qū)域壓機的運行速度，這樣就能降低整臺壓機的沖壓時間，從而提升整線運行節(jié)拍，直至無提升空間為止。
[0032]7、優(yōu)化完伺服壓力機運行節(jié)拍后，重復(fù)以上步驟，繼續(xù)優(yōu)化后續(xù)機械手進出機械壓力機的角度，以提升整線運行節(jié)拍。
[0033]對比伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化前后，整線生產(chǎn)節(jié)拍數(shù)據(jù)，可以清楚明了的看出生產(chǎn)節(jié)拍有了大幅提升。具體可參見附圖3。以同一模具實際生產(chǎn)為例，伺服壓機單次、連續(xù)工況數(shù)據(jù)對比都是以一個沖壓周期的數(shù)據(jù)進行比對。綜上，由單次改為連續(xù)模式伺服壓機生產(chǎn)運行正常;在節(jié)拍相同的情況下，由單次改為連續(xù)模式可以有效提高整線生產(chǎn)節(jié)拍，從而提高生產(chǎn)效率;可以有效降低伺服壓機載荷，主整流和主電機平均有效電流以及儲能電機平均功率等都能得到大幅度降低，從而達到節(jié)能的效果。
[0034]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對較佳實施例的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本發(fā)明專利保護范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可以做出替換、簡單組合等多種變形，這些均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，本發(fā)明的請求保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟: 步驟SI:設(shè)定啟動區(qū)間和啟動信號； 步驟S2:設(shè)定信號檢測區(qū)間； 步驟S3:設(shè)置壓機處于檢測區(qū)間內(nèi)的運行和停止信號； 步驟S4:設(shè)置壓機運行過程中的暫停重啟區(qū)間； 步驟S5:設(shè)置壓機快停的最大制動角； 步驟S6:設(shè)置壓機急停的最大制動角度； 步驟S7:將步驟S1-S6的設(shè)置整合命名為連續(xù)運行模式，并將該模式添加到模式選擇菜單。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法，其特征在于，步驟S1-S7中的信號均為雙路常閉信號，分別接線進壓機的和運動控制器的1端子，以便迅速響應(yīng)動作。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法，其特征在于，步驟SI中，啟動區(qū)間為上死點區(qū)域(325 ± 10° )，Robot發(fā)給壓機的正常啟動信號為:ROBOTTransfer OK04.根據(jù)權(quán)利要求3所述的伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法，其特征在于，步驟S2中的信號檢測區(qū)間為330°?X0 ;其中，X為Robot-PLC發(fā)給壓機的檢測角度值，根據(jù)模具不一樣，X有所不同。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法，其特征在于，步驟S3中的運行和停止信號分別為:當(dāng)Robot Transfer OK =TRUE時，壓機按照曲線軌跡繼續(xù)運行；當(dāng)Robot Transfer OK =FALSE時，壓機快停。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟S4中，壓機運行過程中的暫停重啟區(qū)間為角度處于315?40°區(qū)間。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法，其特征在于，步驟S5中，315?20°區(qū)間內(nèi)最高速度快停的最大制動角度為30°，315?10°區(qū)間內(nèi)快停的最大制動角度為20° ;常停上死點附近位置制動角為10 °左右。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法，其特征在于，步驟S6中壓機在任意角度下的急停最大制動角度為24°。
【專利摘要】本發(fā)明的伺服和機械壓力機混合線節(jié)拍優(yōu)化方法，包括以下步驟：步驟S1：設(shè)定啟動區(qū)間和啟動信號；步驟S2：設(shè)定信號檢測區(qū)間；步驟S3：設(shè)置壓機處于檢測區(qū)間內(nèi)的運行和停止信號；步驟S4：設(shè)置壓機運行過程中的暫停重啟區(qū)間；步驟S5：設(shè)置壓機快停的最大制動角；步驟S6：設(shè)置壓機急停的最大制動角度；步驟S7：將步驟S1?S6的設(shè)置整合命名為連續(xù)運行模式，并將該模式添加到模式選擇菜單。通過將伺服壓力機的運行方式由單次運行改為連續(xù)運行。以比較低的壓機沖次獲得更高的整線節(jié)拍，對模具的沖擊更小，增加模具的使用壽命，獲得更好的拉延效果，并能有效的降低設(shè)備的故障率，降低了能源消耗，以較低的投入獲得最大的經(jīng)濟收益。
【IPC分類】B30B15/14
【公開號】CN105711148
【申請?zhí)枴緾N201610155210
【發(fā)明人】祝光南, 楊冠華, 羅慶, 黃敏
【申請人】濟南二機床集團有限公司