CN102294514A - 一种数控裁板机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种裁切设备，特别涉及一种数控裁板机，提供一种能够保证裁切尺寸精度的替代人工定位保证裁切精度的数控裁板机，操作台横向设置有两平行导轨，导轨一端部位纵向设置裁切刀，另有光栅尺包括光栅条、光栅传感器和光栅控制转换器，横跨两根导轨上纵向设置有移动定位杆，移动定位杆下部与滚珠丝杠上的螺母固定连接，滚珠丝杆一端与伺服电机轴连接，伺服电机与伺服控制器电连接，在双导轨的外侧，与导轨平行设置至少一条光栅条，在移动定位杆上与光栅条相对应的位置设置有光栅传感器，实现裁切自动定位，即实现测量的数控，高精度数控，减少机械传动误差，提高自动化程度，降低废品率，提高工作效率，减少和降低劳动力成本。

Description

一种数控裁板机

技术领域

本发明涉及一种裁切设备，特别涉及一种数控裁板机。

背景技术

目前，在防伪电化铝包装材料的生产过程中，对已经制作完成图案的镍板需要进行裁切，现有的裁切方法是采用小型裁板机进行作业，主要是小型裁板机操作方便，但存在裁切作业主要是直尺测量和人工肉眼进行判断来控制尺寸精度，工作效率低，费时费力，还有可能出现尺寸误差，可能造成所裁切的镍板尺寸不符合精度要求而造成废品，一块镍板生产至此已经完成前面许多道工序，这个裁切工序是镍板生产的最后工序，一块镍板裁切尺寸的不合格，往往造成大量的人力成本及镍板产品的浪费，而后者的成本偏高，裁切操作精细，操作人员培训慢，在面对尺寸精度要求仅通过尺寸校准孔所看到的尺寸采取反复检查和精确瞄准校对尺寸的方法来保证尺寸精度，这种方法要精确保证尺寸精度的确勉为其难，也是不科学的。随着技术的不断创新，先进技术开始不断地进入各个领域，尤其是在光电子技术与传统的机械技术以及控制技术的相互结合，使得测量技术得到飞快发展，光栅尺技术通过将光学的干涉技术同控制技术结合形成了特有的光栅尺的精确测量和定位技术，伺服电机控制技术也是自动控制常常使用的技术手段，因此将伺服电机技术结合电脑控制能力、再利用光栅尺和光电转换将测量的位移信号转换为易于控制的电信号，实现测量的数控目的和高精度数控。

发明内容

本发明的目的是针对防伪电化铝包装材料生产的镍板裁切过程中需要根据生产规格人工定位裁切尺寸位置的问题，提供一种能够保证裁切尺寸精度的替代人工定位保证裁切精度的数控裁板机。

一种数控裁板机，包括：所述操作台横向设置有两平行导轨，所述导轨一端纵向设置裁切刀，另有光栅尺包括光栅条、光栅传感器和光栅控制转换器，其中：横跨两根导轨上纵向设置有移动定位杆，所述移动定位杆下部与滚珠丝杠上的螺母固定连接，所述滚珠丝杆一端与伺服电机轴连接，所述伺服电机固定在所述操作台一端的下方，所述伺服电机与伺服控制器电连接，在所述双导轨的外侧，与所述导轨平行设置至少一条光栅条，在移动定位杆上与光栅条相对应的位置设置至少一条光栅传感器，所述光栅传感器与光栅控制转换器连接，光栅控制转换器与微机处理器连接，所述微机处理器与伺服控制器连接，所述伺服控制器与所述伺服电机连接。

本发明所述的数控裁板机，其中：在所述移动定位杆下部，与所述导轨平行设置有两根滚珠丝杠，分别与两台所述伺服电机连接，所述两个滚珠丝杆上的螺母分别与所述移动定位杆下端面固定连接，所述两台伺服电机并列固定在所述操作台一端的下方。

本发明所述的数控裁板机，其中：在所述双导轨的外侧，与所述导轨平行设置两条光栅条，在移动定位杆上与光栅条相对应的位置设置两个光栅传感器，与所述导轨平行设置的两条光栅条分别与两个光栅控制转换器连接，所述两个光栅控制转换器均与所述微机处理器电连接。

本发明所述的数控裁板机，其中：所述微机处理器分别与两台伺服控制器连接，两台伺服控制器分别连接两台伺服电机。

本发明所述的数控裁板机，其中：在所述微机处理器上，设有微机处理器输出端口与伺服控制器的输入端口连接，所述伺服控制器反馈端口与微机处理器的反馈端口连接，所述伺服控制器的输出端口与伺服电机电连接。

本发明所述的数控裁板机，其中：所述光栅传感器固定设置在所述移动定位杆上位于光栅条上方的位置上。

本发明所述的数控裁板机，其中：在导轨上靠近裁切刀的一端部位设置有限位器，并兼作基准点，光栅尺在此处设置为起始点和清零点。

本发明所述的数控裁板机，其中：在移动定位杆上、与移动定位杆平行设置带有固定螺栓的夹板，是固定裁切件的夹板。

本发明所述的数控裁板机，其中：所述光栅传感器固定设置在所述移动定位杆侧表面位于光栅条上方的位置上。

本发明具有如下显著优点：

1.通过采用光栅尺对裁切的镍板进行高精度测量和定位，保证了镍板的加工尺寸精度，实现了裁切自动定位，即实现测量的数控，并且是高精度数控。

2.采用双伺服电机带动两个滚珠丝杆同时运行，消除了移动定位杆两端移动位移的偏差，通过微机处理器对光栅控制转换器的输出信息与伺服控制器的反馈信息相互比较，判断并比较、进而分别发出不同的控制信号给伺服控制器，使得移动定位杆两端的移动位移量完全相等，减少单电机、单滚珠丝杆带动运行时，移动定位杆两端因受力不均产生斜向扭曲错位的位置误差。

3.本发明解决了移动定位杆偏斜的常见问题，因为现有技术是采用直尺一端测量和人工肉眼进行判断，也就是通过仅在一端设置的尺寸校准孔所看到的尺寸进行校对，而不是两端校对的方式避免误差，本发明采用两端对比反馈控制整体移动定位杆的尺寸精度，是在位置精度上双保障。

4.本发明通过控制光栅尺的测量和定位技术应用于防伪电化铝包装材料的镍板裁切处理过程，提高了自动化程度，降低了废品率，提高了工作效率，减少和降低劳动力成本。

附图说明：

图1：是本发明的一种数控裁板机实施例的工作原理示意图；

图2：是本发明的另一种数控裁板机实施例的工作原理示意图；

其中：1：操作台；2：导轨；3：移动定位杆；4：裁切刀；5：镍板；6：螺母；7：滚珠丝杆；8：光栅条；9：光栅传感器；10：光栅尺；11：光栅控制转换器  12：微机处理器；13：伺服电机；14：伺服控制器；15：限位器；16：夹板；17：固定螺栓。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步介绍，但不作为对本发明的限定。

如图1所示，本发明一种数控裁板机的实施例，在图1中，一种数控裁板机，包括：在述操作台1横向设置有两平行导轨2，所述导轨2一端部位纵向设置裁切刀4，另有光栅尺10包括光栅条8、光栅传感器9和光栅控制转换器11，横跨两根导轨2上纵向设置有移动定位杆3，所述移动定位杆3下部与滚珠丝杠7上的螺母6固定连接，所述滚珠丝杆7一端与伺服电机13轴连接，所述伺服电机13固定在所述操作台1一端的下方，所述伺服电机13与伺服控制器14电连接，在所述双导轨2的外侧，与所述导轨2平行固定设置光栅条8，在移动定位杆3上与光栅条8相对应的位置设置有光栅传感器9，所述光栅传感器9与光栅控制转换器11连接，光栅控制转换器11与微机处理器12连接，所述微机处理器12与伺服控制器14连接，所述伺服控制器14与所述伺服电机13连接，本实施例是在所述移动定位杆3下部，与所述导轨2平行设置有两根滚珠丝杠7，分别与两台所述伺服电机13连接，所述两个滚珠丝杆7上的螺母6分别与所述移动定位杆3下端面固定连接，所述两台伺服电机13并列固定在所述操作台1一端的下方；所述微机处理器12分别与两台伺服控制器14连接，两台伺服控制器14分别连接两台伺服电机13，在所述微机处理器12上，设有微机处理器输出端口与伺服控制器14的输入端口连接，所述伺服控制器14反馈端口与微机处理器12的反馈端口连接，所述伺服控制器14的输出端口与伺服电机13电连接；本实施例采用一套光栅尺10，即：采用一根光栅条8固定在一根导轨的外侧，所述光栅传感器9固定设置在所述移动定位杆3上位于光栅条8上方的位置上，进一步说是所述光栅传感器9固定设置在所述移动定位杆3侧表面位于光栅条8上方的位置上，在移动定位杆3上、与移动定位杆3平行设置带有固定螺栓17的夹板16，是固定工件的夹板16，固定将镍板5工件固定在移动定位杆3一侧并随之一起移动。在导轨2上靠近裁切刀4的一端部位设置有限位器15，并兼作基准点，光栅尺10在此处设置为起始点和清零点，该基准点是距离刀口裁切面有一定的距离，该距离为基准距离L，而所述移动定位杆3移动的工作行程S是镍板裁切要求尺寸N减去基准距离L，即S＝N-L，是移动定位杆3向图1左侧移动的距离。

本发明数控裁板机的工作过程如下：在移动定位杆3和裁切刀4之间放入工件镍板5，并使其一端紧靠在移动定位杆3右侧，通过带有固定螺栓17的夹板16压紧工件镍板5，并锁紧固定螺栓17使工件镍板5被固定在工作台上，在微机处理器12键盘输入工件镍板5所要求的尺寸，光栅尺10移动至限位器15处，并为零点，在所述微机处理器12中输入工件裁切数据，所述微机处理器12将裁切数据与移动定位杆3当期位置数据比对，微机处理器12比对后发出信号给伺服控制器14，伺服控制器14转换信号后发出信号给伺服电机13运行带动滚珠丝杆7旋转，使与滚珠丝杆7配合的螺母6左右移动，进而带动与螺母6固定连接的移动定位杆3一起移动，移动定位杆3通过夹板16带动镍板5向图1所示的左侧移动，这时，光栅尺10不断发出测量数据与微机处理器12计算数据比对，直至微机处理器12判断出光栅尺10所测量的数据与键盘输入数据完全相等时，发出停止运行的指令，此光栅尺10所测量的数据是通过光栅条8所发出的光栅被光栅传感器9接收，光栅条8所发出的光栅是非常精确的，光栅的光线的任何细微改变，就会被光栅传感器9捕捉到并传输到光栅控制转换器11上，所述光栅传感器9固定在移动定位杆3的侧面与光栅条8相对应的位置上，是随着移动定位杆3一起移动的，即光栅传感器9位于光栅条8的上方并可在光栅条8上方移动，连续不断地给微机处理器12传送当前移动定位杆3的实时位置，直至得到工件镍板5的定位尺寸，裁切刀裁切，推出工件镍板。同时可以消除移动定位杆3两端的位置偏差，所述微机处理器12分别与两台伺服控制器14连接，两台伺服控制器14分别连接两台伺服电机13，所述微机处理器12与每台伺服控制器14有两根数据线连接，其中一根数据线是传输指令信号的，另一根数据线是传输所述伺服控制器发出的反馈信号的，微机处理器12接收到两个反馈信号后进行比对，要求这两个反馈信号是完全相同的，否则会发出校正信号，直至两个反馈信号相同，以保证移动定位杆3两端的位置无偏差。

另外，本实施例还可以如图2所示是两台伺服电机13同时运行带动移动定位杆3移动，同时采用二套光栅尺10，即在两根导轨的外侧分别设置一根光栅条8固定，所述光栅传感器9固定设置在所述移动定位杆3上位于光栅条8上方的位置上，进一步说是所述光栅传感器9固定设置在所述移动定位杆3侧表面位于光栅条8上方的位置上，同时连接有两个光栅控制转换器11，这两个光栅控制转换器11都连接到所述微机处理器12上进行数据汇总和处理，这样两个光栅传感器9得到的即时数据通过两个光栅控制转换器11传输到所述微机处理器12上，将这样的两个数据比较后，所述微机处理器12分别发出信号给两台伺服控制器14，继而传导到两台伺服控制器14运行，直至两个光栅传感器9传导到所述微机处理器12上的数据完全一致，裁切刀裁切，推出工件镍板，这样两个光栅传感器9的数据一致保证了移动定位杆3两端的位置完全相同，以消除移动定位杆3两端的位置偏差。

Claims (8)

1.一种数控裁板机，包括：所述操作台(1)横向设置有两平行导轨(2)，所述导轨(2)一端部位纵向设置裁切刀(4)，另有光栅尺(10)包括光栅条(8)、光栅传感器(9)和光栅控制转换器(11)，其特征在于：横跨两根导轨(2)上纵向设置有移动定位杆(3)，所述移动定位杆(3)下部与滚珠丝杠(7)上的螺母(6)固定连接，所述滚珠丝杆(7)一端与伺服电机(13)轴连接，所述伺服电机(13)固定在所述操作台(1)一端的下方，所述伺服电机(13)与伺服控制器(14)电连接，在所述双导轨(2)的外侧，与所述导轨(2)平行设置至少一条光栅条(8)，在移动定位杆(3)上与光栅条(8)相对应的位置设置至少一条光栅传感器(9)，所述光栅传感器(9)与光栅控制转换器(11)连接，光栅控制转换器(11)与微机处理器(12)连接，所述微机处理器(12)与伺服控制器(14)连接，所述伺服控制器(14)与所述伺服电机(13)连接。

2.根据权利要求1所述的数控裁板上机，其特征在于：在所述移动定位杆(3)下部，与所述导轨(2)平行设置有两根滚珠丝杠(7)，分别与两台所述伺服电机(13)连接，所述两个滚珠丝杆(7)的螺母(6)分别与所述移动定位杆(3)下端面固定连接，所述两台伺服电机(13)并列固定在所述操作台(1)一端的下方。

3.根据权利要求1或者2所述的数控裁板上机，其特征在于：在所述双导轨(2)的外侧，与所述导轨(2)平行设置两条光栅条(8)，在移动定位杆(3)上与光栅条(8)相对应的位置设置两个光栅传感器(9)，与所述导轨(2)平行设置的两条光栅条(8)分别与两个光栅控制转换器(11)连接，所述两个光栅控制转换器(11)均与所述微机处理器(12)电连接。

4.根据权利要求3所述的数控裁板机，其特征在于：所述微机处理器(12)分别与两台伺服控制器(14)连接，两台伺服控制器(14)分别连接两台伺服电机(13)。

5.根据权利要求4所述的数控裁板机，其特征在于：在所述微机处理器(12)上，设有微机处理器输出端口与伺服控制器(14)的输入端口连接，所述伺服控制器(14)反馈端口与微机处理器(12)的反馈端口连接，所述伺服控制器(14)的输出端口与伺服电机(13)电连接。

6.根据权利要求5所述的数控裁板机，其特征在于：所述光栅传感器(9)固定设置在所述移动定位杆(3)上位于光栅条(8)上方的位置上。

7.根据权利要求6所述的数控裁板机，其特征在于：在导轨(2)上靠近裁切刀(4)的一端部位设置有限位器(15)，并兼作基准点，光栅尺(10)在此处设置为起始点和清零点。

8.根据权利要求7所述的数控裁板机，其特征在于：在移动定位杆(3)上、与移动定位杆(3)平行设置带有固定螺栓(17)的夹板(16)，是固定裁切件的夹板。

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