專利名稱：用于剪扳機(jī)、折彎機(jī)后擋料定位補(bǔ)償?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及折彎機(jī)、剪扳機(jī)，屬于機(jī)械加工鍛壓領(lǐng)域。尤其是涉及剪扳機(jī)、折彎機(jī)滑塊和后擋料的定位補(bǔ)償?shù)姆椒ê脱b置。
背景技術(shù)：
剪扳、折彎機(jī)專用數(shù)控系統(tǒng)。涉及一種剪扳機(jī)、折彎機(jī)專用控制裝置，它與加工機(jī)械共同構(gòu)成自動加工設(shè)備，折彎機(jī)、剪扳機(jī)加工時，通過變頻控制器或與調(diào)速器控制的后擋料交流電機(jī)和滑塊交流電機(jī)分別帶動滑塊或后擋料使其停留在設(shè)定的位置。
一般都要求滑塊或后擋料停止在公差范圍內(nèi)，以保證加工的板材符合加工標(biāo)準(zhǔn)。目前系統(tǒng)采用的是慣性定位，系統(tǒng)運(yùn)行到設(shè)定的提前停止值時(一般采取固定值)，系統(tǒng)給出一個電機(jī)停止運(yùn)行信號，滑塊根據(jù)慣性運(yùn)行到目標(biāo)位置。但是當(dāng)機(jī)械阻力的變化后，必然引起定位位置的變化。
如圖一所示，在系統(tǒng)控制下X軸在距離目標(biāo)位置S2時提前停止輸出，在慣性的作用下到達(dá)目標(biāo)位置D。當(dāng)機(jī)械阻力增大后，S1和S2沒有變化，他們的具體位置是由編碼器反饋保證的，但是依靠慣性定位最終只能停在D1點(diǎn)，與目標(biāo)位置D的偏差Deltal1其實(shí)就是實(shí)際位置(D1)與目標(biāo)位置(D)之間的誤差。同理，當(dāng)機(jī)械阻力減小后，也會有Deltal2的誤差出現(xiàn)。所以，如果我們在滿足一定條件的情況下，使Deltal1和Deltal2能夠自動補(bǔ)償?shù)教崆巴Ｖ咕嚯x(S2)中，考慮到機(jī)械在非人工情況下短時間內(nèi)阻力不明顯改變的情況，我們就能使系統(tǒng)重新準(zhǔn)確的定位。但現(xiàn)有技術(shù)難以保證精度較高的控制。
在折彎機(jī)加工的工藝中有一個特點(diǎn)，通?；瑝K位置不需要經(jīng)常調(diào)整，而后擋料幾乎每次都要調(diào)整位置。
現(xiàn)有技術(shù)中也可以使用伺服電機(jī)/步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)，但這種系統(tǒng)和采用的電機(jī)的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，并以本申請人的上述另案申請為基礎(chǔ)，本發(fā)明提供一種通過提前停止值補(bǔ)償算法的進(jìn)行定位(位置)控制的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的定位補(bǔ)償算法，利用后擋料電機(jī)/滑塊電機(jī)的工作軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器作剪扳、折彎機(jī)的滑塊行程/后擋料行程傳感器(剪板機(jī)只有后擋料行程傳感器)，將旋轉(zhuǎn)編碼器采集到的位置或與速度信息送入系統(tǒng)控制器，控制器采集編碼器脈沖信號，將脈沖轉(zhuǎn)換成后擋料或滑塊的位置當(dāng)量，和設(shè)定的停止位置值進(jìn)行比較，到達(dá)停止范圍輸出停止信號使電機(jī)停止，如果當(dāng)前值和設(shè)定值的差值在設(shè)定的提前停止值范圍內(nèi)，控制器輸出到位信號，否則不發(fā)到位信號。
所述的提前停止設(shè)定值根據(jù)下述方法進(jìn)行確定將當(dāng)前后擋料所在的位置和設(shè)定的停止位置值計(jì)算，所得的差值的絕對值和到位公差設(shè)定值做比較。如果小于公差設(shè)定值就發(fā)出到位信號；如果大于公差設(shè)定值就不發(fā)到位信號。如果沒有到位，可進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償?shù)姆椒閷⑻崆巴Ｖ乖O(shè)定值加上一個當(dāng)前停止的顯示值和設(shè)定的停止值的差值得到一個新的提前停止位置數(shù)值，再次運(yùn)行時以新的提前停止位置來判斷電機(jī)是否需要停止。
如果后擋料不到位，控制器沒有到位信號發(fā)出，而且控制系統(tǒng)仍然處于后擋料定位的運(yùn)行模式，此時按下回車鍵，控制器就進(jìn)行補(bǔ)償差值計(jì)算，計(jì)算得到新的提前停止值，控制器控制后擋料電機(jī)重新運(yùn)轉(zhuǎn)，先使后擋料后退到設(shè)定的位置，然后從設(shè)定的位置向前定位到程序設(shè)置的停止位置，如到位則發(fā)到位信號，如不到位可繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)償。
剪扳、折彎機(jī)專用數(shù)控方法和系統(tǒng)，采用控制一個變頻驅(qū)動裝置帶后擋料和滑塊兩個電機(jī)，在滑塊定位結(jié)束后切換成控制后擋料電機(jī)，控制系統(tǒng)在接受下一步定位啟動信號后切換回控制滑塊電機(jī)。系統(tǒng)中滑塊編碼器信號、后擋料編碼器信號輸入I/0接口電路和微處理器；微處理器輸出接變頻控制器或與調(diào)速器并再連接后擋料交流電機(jī)和滑塊交流電機(jī)，通過變頻控制器或與調(diào)速器控制的后擋料交流電機(jī)和滑塊交流電機(jī)分別帶動滑塊或后擋料使其停留在設(shè)定的位置。驅(qū)動定位系統(tǒng)采用普通交流電機(jī)和變頻控制裝置，微處理器通過上述專用的軟件編程和位置控制方法控制單軸，或通過調(diào)速器切換控制電路對雙軸進(jìn)行程序自動切換控制，并達(dá)到所需的定位精度。
根據(jù)折彎機(jī)的具體工況，采用控制一個變頻驅(qū)動裝置帶后擋料和滑塊兩個電機(jī)。在滑塊定位結(jié)束后切換成控制后擋料電機(jī)，控制系統(tǒng)在接受下一步定位啟動信號后切換回控制滑塊電機(jī)，如果此時滑塊不需要調(diào)整，則不切換，仍然控制后擋料電機(jī)。
本發(fā)明特點(diǎn)是驅(qū)動定位系統(tǒng)采用普通交流電機(jī)和變頻控制裝置及專用的軟件編程技術(shù)，可控制單軸，又可通過調(diào)速器切換控制電路對雙軸進(jìn)行程序自動切換控制，利用特殊的定位控制算法克服機(jī)械阻力變化，并達(dá)到所需的定位精度。可在花費(fèi)原伺服電機(jī)/步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)的1/5-1/3成本，來達(dá)到該類機(jī)床所需的自動控制功能及軸定位精度要求。


圖1是控制的方法示意2是本發(fā)明控制系統(tǒng)示意3是本發(fā)明控制系統(tǒng)控制兩個電機(jī)接線4是本發(fā)明驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動兩個電機(jī)接線圖具體實(shí)施方式
如圖1-2所示，具體工作流程是1.按下“啟動”按鍵，控制器進(jìn)入運(yùn)行模式?？刂破骺刂苹瑝K電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)置的停止位置時，電機(jī)停轉(zhuǎn)，滑塊依靠慣性繼續(xù)滑行直至停止在公差范圍內(nèi)(由于滑塊采用較大的減速比，通?；瑝K的定位準(zhǔn)確，無需補(bǔ)償計(jì)算)。
2.控制器切換到控制后擋料電機(jī)運(yùn)行，如果停止的位置在設(shè)置的范圍，控制器發(fā)出到位信號，流程結(jié)束；否則，不發(fā)到位信號，轉(zhuǎn)3。
3.按下“回車”按鍵，控制器重新計(jì)算后擋料的停止位置，計(jì)算方法是將當(dāng)前所停的位置和設(shè)置的目標(biāo)位置相減，得到一個差值，用這個差值加上原來的停止位置值得到新的停止位置值。
4.控制器控制電機(jī)運(yùn)行，先運(yùn)行到一個設(shè)定的位置停下來，然后再向目標(biāo)位置運(yùn)行，到達(dá)新的提前停止位置時，控制電機(jī)停轉(zhuǎn)。后擋料依靠慣性繼續(xù)滑行直至停止。轉(zhuǎn)2。
圖3-4中，硬件電路采用常規(guī)接法，M1、M2分別是后擋料電機(jī)電機(jī)，限位行程開關(guān)接在KA1-4中。本發(fā)明的系統(tǒng)，組成如圖所示，尤其是采用控制一個變頻驅(qū)動裝置帶后擋料和滑塊兩個電機(jī)，在滑塊定位結(jié)束后切換成控制后擋料電機(jī)，控制系統(tǒng)在接受下一步定位啟動信號后切換回控制滑塊電機(jī)。
權(quán)利要求
1.用于剪扳機(jī)、折彎機(jī)后擋料定位補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征是利用后擋料電機(jī)/滑塊電機(jī)的工作軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器作剪扳、折彎機(jī)的滑塊行程/后擋料行程傳感器，剪板機(jī)只用后擋料行程傳感器，將旋轉(zhuǎn)編碼器采集到的位置信息送入控制器進(jìn)行處理，控制器采集編碼器脈沖信號，將脈沖轉(zhuǎn)換成后擋料或滑塊的位置當(dāng)量，和設(shè)定的停止位置值進(jìn)行比較，到達(dá)停止范圍輸出停止信號使電機(jī)停止，如果當(dāng)前值和設(shè)定值的差值在設(shè)定的提前停止值范圍內(nèi)，控制器輸出到位信號，否則不發(fā)到位信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ涮卣魇撬龅奶崆巴Ｖ乖O(shè)定值(或公差設(shè)定值)根據(jù)下述方法進(jìn)行確定即定位補(bǔ)償方法，將當(dāng)前后擋料所在的位置和設(shè)定的停止位置值進(jìn)行計(jì)算，所得的差值的絕對值和到位公差設(shè)定值做比較如果小于公差設(shè)定值就發(fā)出到位信號；如果大于公差設(shè)定值就不發(fā)到位信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征是如果沒有到位，則進(jìn)行補(bǔ)償補(bǔ)償?shù)姆椒閷⑻崆巴Ｖ乖O(shè)定值加上一個當(dāng)前停止的顯示值和設(shè)定的停止值的差值得到一個新的提前停止位置數(shù)值，再次運(yùn)行時以新的提前停止位置來判斷電機(jī)是否需要停止。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位補(bǔ)償?shù)姆椒?，其特征是如果后擋料不到位，控制器沒有到位信號發(fā)出，而且控制系統(tǒng)仍然處于后擋料定位的運(yùn)行模式，此時按下回車鍵，控制器就進(jìn)行補(bǔ)償差值計(jì)算，計(jì)算得到新的提前停止值，控制器控制后擋料電機(jī)重新運(yùn)轉(zhuǎn)，先使后擋料后退到設(shè)定的位置，然后從設(shè)定的位置向前定位到程序設(shè)置的停止位置，如到位則發(fā)到位信號，如不到位可繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)償。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)，其特征是采用控制一個變頻驅(qū)動裝置帶后擋料和滑塊兩個電機(jī)，在滑塊定位結(jié)束后切換成控制后擋料電機(jī)，控制系統(tǒng)在接受下一步定位啟動信號后切換回控制滑塊電機(jī)。
全文摘要
用于剪扳機(jī)、折彎機(jī)后擋料定位補(bǔ)償?shù)姆椒ê拖到y(tǒng)，利用后擋料電機(jī)/滑塊電機(jī)的工作軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器作剪扳、折彎機(jī)的滑塊行程/后擋料行程傳感器，剪板機(jī)只用后擋料行程傳感器，將旋轉(zhuǎn)編碼器采集到的位置信息送入控制器進(jìn)行處理，控制器采集編碼器脈沖信號，將脈沖轉(zhuǎn)換成后擋料或滑塊的位置當(dāng)量，和設(shè)定的停止位置值進(jìn)行比較，到達(dá)停止范圍輸出停止信號使電機(jī)停止，如果當(dāng)前值和設(shè)定值的差值在設(shè)定的提前停止值范圍內(nèi)，控制器輸出到位信號，否則不發(fā)到位信號。驅(qū)動定位系統(tǒng)采用普通交流電機(jī)和變頻控制裝置及專用的軟件，控制單軸，又可通過調(diào)速器切換控制電路對雙軸進(jìn)行程序自動切換控制，達(dá)到該類機(jī)床所需的自動控制功能及軸定位精度要求。
文檔編號G05D3/20GK1936753SQ200610096830
公開日2007年3月28日 申請日期2006年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
發(fā)明者徐正華 申請人:南京埃斯頓工業(yè)自動化有限公司, 南京埃斯頓數(shù)字技術(shù)有限公司