沖壓控制系統(tǒng)及沖壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沖壓技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種沖壓控制系統(tǒng)及沖壓方法。
【背景技術(shù)】
[0002]沖壓控制系統(tǒng)通常包括沖床和機(jī)械手，通常先分別將兩者的控制系統(tǒng)調(diào)試好，然后再進(jìn)一步調(diào)試機(jī)械手和沖床的動(dòng)作協(xié)調(diào)性。在沖壓操作過程中，機(jī)械手先在沖床中放置好物料，之后當(dāng)機(jī)械手移出沖床并到達(dá)安全位置后，經(jīng)過一定的延時(shí)時(shí)間，機(jī)械手給沖床一個(gè)信號(hào)，沖床接收到該信號(hào)后，即執(zhí)行沖壓操作。
[0003]然而在上述沖壓的整個(gè)操作過程中，機(jī)械手和沖床的動(dòng)作是非同步的。沖壓時(shí)間為機(jī)械手移動(dòng)時(shí)間與沖床全程沖壓時(shí)間之和，在此基礎(chǔ)上沖壓時(shí)間還包括為了保證安全而額外增加的延時(shí)。因此在實(shí)際生產(chǎn)中，需要較長(zhǎng)的時(shí)間來執(zhí)行沖壓，從而影響生產(chǎn)效率。另夕卜，傳統(tǒng)的機(jī)械手與沖床的動(dòng)作分別由2個(gè)不同的控制系統(tǒng)控制，當(dāng)其中一個(gè)控制系統(tǒng)(比如某個(gè)傳感器)出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)控制系統(tǒng)有可能仍然照常運(yùn)行。那么沖床很有可能在機(jī)械手還未移出沖床的時(shí)候而壓到機(jī)械手的上端面，從而使得沖床或者機(jī)械手損壞，因此傳統(tǒng)的沖壓控制系統(tǒng)還存在生產(chǎn)安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，針對(duì)上述如何降低傳統(tǒng)沖壓控制系統(tǒng)生產(chǎn)安全隱患發(fā)生概率的問題，本發(fā)明提供一種沖壓控制系統(tǒng)及沖壓方法，能夠降低沖壓控制系統(tǒng)生產(chǎn)安全隱患發(fā)生的概率。
[0005]一種沖壓控制系統(tǒng)，包括機(jī)械手和沖床，所述機(jī)械手末端用于夾取物料，所述沖床設(shè)有上模面和下模面，該沖壓控制系統(tǒng)還包括用于控制所述機(jī)械手和沖床運(yùn)行的控制系統(tǒng)，且所述控制系統(tǒng)，在所述機(jī)械手處于所述上模面和下模面之間時(shí)，控制所述機(jī)械手末端的上端面與所述上模面之間的實(shí)際距離大于或等于安全距離，所述安全距離介于所述上模面與下模面之間距離的1/3至1/5。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)，在所述機(jī)械手將物料放置于所述下模面的模腔上后并在沖床執(zhí)行沖壓操作前，控制所述沖床向所述下模面移動(dòng)，并調(diào)整所述上模面的高度，使得所述機(jī)械手末端的上端面與所述上模面之間的實(shí)際距離等于所述安全距離。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)械手包括伺服電機(jī)編碼器，所述沖床包括凸輪;所述控制系統(tǒng)通過所述伺服電機(jī)編碼器和所述凸輪來計(jì)算所述實(shí)際距離，并通過調(diào)整所述凸輪的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)整所述實(shí)際距離。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)為運(yùn)動(dòng)控制卡。
[0009]—種沖壓方法，基于上述的沖壓控制系統(tǒng)中的沖床;在所述機(jī)械手將物料放置于所述下模面的模腔上后，所述沖床的執(zhí)行步驟包括:
[0010]所述沖床向所述下模面移動(dòng)，且調(diào)整所述上模面的高度，使得所述機(jī)械手末端的上端面與所述上模面之間的實(shí)際距離大于或等于所述安全距離；[0011 ]在所述機(jī)械手移動(dòng)至安全點(diǎn)后，所述沖床執(zhí)行沖壓操作。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述沖床向所述下模面移動(dòng)的步驟中，所述沖床調(diào)整所述上模面的高度，使得所述機(jī)械手末端的上端面與所述上模面之間的實(shí)際距離等于所述安全距離。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)控制所述沖床通過調(diào)節(jié)凸輪的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)整所述上模面的高度。
[0014]—種沖壓方法，基于上述的沖壓控制系統(tǒng)中的機(jī)械手;在所述機(jī)械手將物料放置于所述下模面的模腔上后，所述機(jī)械手的執(zhí)行步驟包括:
[0015]所述機(jī)械手向安全點(diǎn)移動(dòng)，同時(shí)所述沖床向所述下模面移動(dòng)，且所述沖床調(diào)整所述上模面的高度，使得所述機(jī)械手末端的上端面與所述上模面之間的實(shí)際距離大于或等于所述安全距離；
[0016]所述機(jī)械手在所述安全點(diǎn)等待，同時(shí)所述沖床執(zhí)行沖壓操作。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述機(jī)械手向安全點(diǎn)移動(dòng)的步驟中，所述沖床向所述下模面移動(dòng)，且所述沖床調(diào)整所述上模面的高度，使得所述機(jī)械手末端的上端面與所述上模面之間的實(shí)際距離等于所述安全距離。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述機(jī)械手將物料放置于所述下模面的模腔上之前，所述機(jī)械手的執(zhí)行步驟還包括:
[0019]所述機(jī)械手夾取物料；
[0020]所述機(jī)械手移動(dòng)至安全點(diǎn)等待；
[0021 ]當(dāng)所述沖床準(zhǔn)備完畢所述機(jī)械手移動(dòng)至所述上模面與下模面之間；
[0022]所述機(jī)械手移動(dòng)至正對(duì)沖壓位置的所述下模面上方
[0023]上述沖壓控制系統(tǒng)及沖壓方法具有的有益效果為:在該沖壓控制系統(tǒng)及沖壓方法中，采用一個(gè)控制系統(tǒng)來控制機(jī)械手和沖床，因此只要機(jī)械手和沖床兩者中任何一個(gè)出現(xiàn)故障，機(jī)械手和沖床即會(huì)同時(shí)停止運(yùn)行，從而避免發(fā)生傳統(tǒng)沖壓控制系統(tǒng)中當(dāng)機(jī)械手和沖床兩者中任一方出現(xiàn)故障，另一方仍在運(yùn)行而導(dǎo)致的危險(xiǎn)。同時(shí)機(jī)械手末端在處于上模面和下模面之間時(shí)，控制系統(tǒng)控制機(jī)械手末端的上端面與上模面之間的實(shí)際距離大于或等于安全距離，且該安全距離介于上模面與下模面之間距離的1/3至1/5，從而能夠保證機(jī)械手末端在處于上模面和下模面之間時(shí)機(jī)械手與沖床之間至少保持安全距離，進(jìn)一步提高了機(jī)械手和沖床的安全性，從而降低了機(jī)械手或沖床損壞的概率，進(jìn)而降低了沖壓控制系統(tǒng)生產(chǎn)安全隱患發(fā)生的概率。
【附圖說明】
[0024]圖1為一實(shí)施例的沖壓控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為圖1所示實(shí)施例的沖壓控制系統(tǒng)中沖床的執(zhí)行步驟流程圖。
[0026]圖3為圖1所示實(shí)施例的沖壓控制系統(tǒng)中機(jī)械手的執(zhí)行步驟流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了更清楚的解釋本發(fā)明提供的沖壓控制系統(tǒng)及沖壓方法，以下結(jié)合實(shí)施例作具體的說明。
[0028]在一實(shí)施例中，如圖1所示，沖壓控制系統(tǒng)包括機(jī)械手100、沖床200和控制系統(tǒng)。機(jī)械手末端用于夾取物料，且在夾取物料時(shí)，物料保持于機(jī)械手末端的下端面120上。沖床200設(shè)有上模面210和下模面220。
[0029]其中，控制系統(tǒng)用于控制機(jī)械手100和沖床200運(yùn)行，也就是說本實(shí)施例采用一個(gè)系統(tǒng)來控制機(jī)械手100和沖床200。具體的，將控制系統(tǒng)設(shè)于機(jī)械手100中，即通過機(jī)械手100內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)控制卡來控制機(jī)械手100和沖床200。
[0030]因此由于采用同一個(gè)系統(tǒng)控制機(jī)械手100和沖床200，只要機(jī)械手100和沖床200兩者之中任一方出現(xiàn)故障，機(jī)械手100和沖床200即會(huì)同時(shí)停止運(yùn)行，從而避免發(fā)生傳統(tǒng)沖壓控制系統(tǒng)中當(dāng)機(jī)械手和沖床兩者中任一方出現(xiàn)故障，另一方仍在運(yùn)行而導(dǎo)致的危險(xiǎn)。
[0031]可以理解的是，控制系統(tǒng)不限于上述設(shè)于機(jī)械手100中的一種情況，只要保證采用控制系統(tǒng)能夠控制機(jī)械手100和沖床200即可，例如控制系統(tǒng)可單獨(dú)設(shè)置，并與機(jī)械手100和沖床200通過有線或無線的方式傳輸數(shù)據(jù)。
[0032]同時(shí)，該控制系統(tǒng)在機(jī)械手100處于上模面210和下模面220之間時(shí)，控制機(jī)械手末端的上端面110與上模面210之間的實(shí)際距離大于或等于安全距離，且該安全距離介于上模面210與下模面220之間距離的1/3至1/5。其中，該安全距離對(duì)應(yīng)于機(jī)械手100和沖床200之間的安全系數(shù)。如圖1所示，實(shí)際距離即為上模面210的高度與機(jī)械手末端的上端面110的高度差，S卩H2。安全距離為H1，實(shí)際距離與安全距離的差值為H=H2-H1。
[0033]具體的，機(jī)械手100包括伺服電機(jī)編碼器，沖床200包括凸輪?？刂葡到y(tǒng)通過伺服電機(jī)編碼器和凸輪來讀取上述實(shí)際距離，并通過調(diào)整凸輪的旋轉(zhuǎn)角度(記為Θ)來調(diào)整該實(shí)際距離。
[0034]其中，在機(jī)械手100的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中還包括伺服電機(jī)、絲桿。伺服電機(jī)編碼器能夠測(cè)量伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，而伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度與絲桿的移動(dòng)距離成正比關(guān)系，同時(shí)絲桿的移動(dòng)距離與機(jī)械手100所處的高度成正比關(guān)系。因此控制系統(tǒng)通過讀取伺服電機(jī)編碼器測(cè)量的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，即能相應(yīng)得出機(jī)械手末端的上端面110所處的高度。
[0035]另外在沖床200的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中還包括凸輪，凸輪由安裝于沖床200中的電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。由于凸輪的旋轉(zhuǎn)角度Θ與上模面210所處的高度成正比關(guān)系，因此控制系統(tǒng)通過讀取凸輪的旋轉(zhuǎn)角度Θ即能相應(yīng)得出上模面210所處的高度。之后將上模面210所處的高度與機(jī)械手末端的上端面110所處的高度相減即能計(jì)算出上述實(shí)際距離。
[0036]當(dāng)控制系統(tǒng)得出上述實(shí)際距離后，即能通過控制沖床200中電機(jī)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)來控制凸輪旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，進(jìn)而調(diào)節(jié)上模面210所處的高度，以使得上述實(shí)際距離大于或等于安全距離。
[0037]可以理解的是，控制系統(tǒng)在關(guān)于機(jī)械手末端的上端面110與上模面210之間實(shí)際距離方面的控制方式不限于上述一種情況，只要控制系統(tǒng)能夠讀取實(shí)際距離并相應(yīng)調(diào)節(jié)實(shí)際距離大于或等于安全距離即可，例如控制系統(tǒng)在機(jī)械手100的絲桿處設(shè)置一個(gè)位移傳感器，那么機(jī)械手100即可通過讀取絲桿的移動(dòng)距離來得出機(jī)械手末端的上端面110所處的高度。
[0038]由以上內(nèi)容可以得出，在本實(shí)施例提供的沖壓控制系統(tǒng)中，采用一個(gè)控制系統(tǒng)來控制機(jī)械手100和沖床200，能夠避免發(fā)生傳統(tǒng)沖壓控制系統(tǒng)中當(dāng)機(jī)械手和沖床兩者中任一方出現(xiàn)故障，另一方仍在運(yùn)行而導(dǎo)致的危險(xiǎn)。在此基礎(chǔ)上，當(dāng)機(jī)械手100進(jìn)入沖床后，控制系統(tǒng)控制機(jī)械手末端的上端面110與上模面210之間至少相差安全距離，進(jìn)一步提高了機(jī)械手100和沖床200的安全性，從而降低了機(jī)械手100或沖床200損壞的概率，進(jìn)而降低了沖壓控制系統(tǒng)生產(chǎn)安全隱患發(fā)生的概率。
[0039]另外，在本實(shí)施例提供的沖壓控制系統(tǒng)中，在機(jī)械手100將物料放置于下模面220的模腔上后并在沖床200執(zhí)行沖壓操作前，控制系統(tǒng)還控制沖床200向下模面220移動(dòng)，并調(diào)整上模面210的高度，使得機(jī)械手末端的上端面110與上模面210之間的實(shí)際距離等于安全距離。
[0040]也就是說，在機(jī)械手100卸下物料后，控制系統(tǒng)即控制沖床200開始向下移動(dòng)，即向下模面220移動(dòng)，以縮短沖床200執(zhí)行沖壓操作時(shí)上模面210到達(dá)下模面220需經(jīng)過的路徑。同時(shí)，在沖床200開始移動(dòng)后，為了使得在機(jī)械手100移動(dòng)至安全點(diǎn)之前，機(jī)械手100與沖床200之間仍然保持安全運(yùn)行，控制系統(tǒng)控制沖床200向下移動(dòng)的距離處于一定限制范圍內(nèi)，以使得機(jī)械手末端的上端面110與上模面210之間的實(shí)際距離等于安全距離。
[0041 ]在這一過程中，由于實(shí)際距離與安全距離的差值H與凸輪的旋轉(zhuǎn)角度Θ成正比例的關(guān)系，即當(dāng)H<0時(shí)，θ<0;當(dāng)H>0時(shí)，θ>0。因此，在實(shí)際操作中，控制系統(tǒng)通過調(diào)