CN108311321B - 一种涂装升降往复机的变频器及其驱动方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种涂装升降往复机的变频器及其驱动方法和系统，其中，所述驱动方法包括：实时检测喷枪的高度；在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，变频器开始对电机进行减速，以降低喷枪的移动速度；在喷枪移动到上止点或下止点时，电机停止转动。本发明通过预先降低喷枪的移动速度，极大的减小了在上止点或下止点制动时的惯量，准停效果好。

Description

一种涂装升降往复机的变频器及其驱动方法和系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种涂装升降往复机的变频器及其驱动方法和系统。
背景技术
如图1所示，现有的一种用于工业制品和生活制品的涂装升降往复机，主要包括升降导轨、升降驱动电机120、涡轮减速器130、角位置传感器140、链条150、喷枪160、变频器、控制器和监控装置。所述升降导轨包括导柱111、导轮112和托架113。喷枪160固定在托架113上，托架113经过链条150带动，沿导柱111上下移动。
控制器控制变频器(或专用变频器)驱动电机120，电机120驱动涡轮减速器130，减速器130输出一根通轴，伸出减速器130两侧。齿轮大一点的为主动链轮170，它会挂上链条150，链条150上面一般有4或8个喷枪160，随着电机120的正反转，喷枪160上下往复运动喷涂工件；齿轮小一点的另一侧通过一定的齿轮啮合速比最终安装了一个角位移传感器140，用来监测当前的喷枪高度。
加工工件通过悬挂方式挂于由水平传送带180传送的固定挂钩上，经水平传送方式经过涂装升降往复机的喷枪口。往复机控制系统通过悬挂加工工件的高低，设置喷枪160上下往复的高度范围(上止点至下止点)，保证既要喷到工件，又不能超出工件上下尺寸浪费涂料，另在水平方向，当工件到达，由喷枪控制器识别，并打开所有喷枪进行喷涂，直到工件离开而停止。
现有的涂装升降往复机控制器，主要分为两类，一种为可编程逻辑控制器PLC；另一种为专用变频器，但两类控制器均存在两个问题：一是在喷枪上下往复喷涂时，准停(准确停止)效果差，导致超出工件喷涂范围浪费涂料，或是提前停止使工件边沿未喷涂到从而影响加工质量；二是两类控制器均未对喷枪的开启与关闭逻辑进行控制，而是通过喷枪控制器或另加PLC来实现，一定程度上增加了系统的成本，而且喷枪控制器或另加PLC在工件被水平传送送达时使所有喷枪均打开，但实际上只有在工件到达该喷枪喷涂范围，喷涂才有效，特别是工件刚到达或离开时，仅有一个喷枪喷涂有效，而其他属无效喷涂，造成涂料极大的浪费。
因此，如何提升涂装升降往复机控制器的准停效果成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种涂装升降往复机的变频器及其驱动方法和系统，可提高准停效果。
根据本发明的第一方面，本发明提供一种涂装升降往复机的变频器驱动方法，包括如下步骤：
高度检测步骤，实时检测喷枪的高度；
减速制动步骤，在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，变频器开始对电机进行减速，以降低喷枪的移动速度；在喷枪移动到上止点或下止点时，电机停止转动。
所述的涂装升降往复机的变频器驱动方法，其中，所述减速制动步骤具体包括：
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，变频器开始对电机进行减速，以降低喷枪的移动速度；
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第二距离时，变频器控制电机停止减速，电机以当前的转速运行；所述第二距离小于第一距离；
在喷枪移动到上止点或下止点时，变频器启动直流制动。
所述的涂装升降往复机的变频器驱动方法，其中，所述减速制动步骤具体包括：
根据喷枪的当前高度增量与时间增量计算喷枪运行的速度；
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，使喷枪进入减速状态；
将喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离作为减速距离，喷枪当前运行的速度作为初速度，第一速度作为减速的末速度，按采样周期计算减速时间，以控制电机的减速斜率，使喷枪移动到上止点或下止点时的速度为第一速度；所述第一速度为0。
所述的涂装升降往复机的变频器驱动方法，其中，还包括：
喷枪控制步骤，接收工件识别接近开关和计长接近开关的信号，根据所述信号判断工件到喷枪的距离，在工件头进入喷枪的喷幅范围后打开喷枪，在工件尾离开喷枪的喷幅范围后关闭喷枪。
根据本发明的第二方面，本发明提供一种涂装升降往复机的变频器驱动系统，包括：
高度检测模块，用于实时检测喷枪的高度；
减速制动模块，用于在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，开始对电机进行减速，以降低喷枪的移动速度；在喷枪移动到上止点或下止点时，电机停止转动。
所述的涂装升降往复机的变频器驱动系统，其中，所述减速制动模块具体用于：
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，变频器开始对电机进行减速，以降低喷枪的移动速度；
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第二距离时，控制电机停止减速，电机以当前的转速运行；所述第二距离小于第一距离；
在喷枪移动到上止点或下止点时，变频器启动直流制动。
所述的涂装升降往复机的变频器驱动系统，其中，所述减速制动模块具体用于：
根据喷枪的当前高度增量与时间增量计算喷枪运行的速度；
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，使喷枪进入减速状态；
将喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离作为减速距离，喷枪当前运行的速度作为初速度，第一速度作为减速的末速度，按采样周期计算减速时间，以控制电机的减速斜率，使喷枪移动到上止点或下止点时的速度为第一速度；所述第一速度为0。
所述的涂装升降往复机的变频器驱动系统，其中，还包括：
喷枪控制模块，用于接收工件识别接近开关和计长接近开关的信号，根据所述信号判断工件到喷枪的距离，在工件头进入喷枪的喷幅范围后打开喷枪，在工件尾离开喷枪的喷幅范围后关闭喷枪。
根据本发明的第三方面，本发明提供一种涂装升降往复机的变频器，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如上所述的方法。
根据本发明的第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如上所述的方法。
本发明提供了一种涂装升降往复机的变频器及其驱动方法和系统，其中，所述驱动方法包括：实时检测喷枪的高度；在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，变频器开始对电机进行减速，以降低喷枪的移动速度；在喷枪移动到上止点或下止点时，电机停止转动。本发明通过预先降低喷枪的移动速度，极大的减小了在上止点或下止点制动时的惯量，准停效果好。
附图说明
图1为现有的涂装升降往复机的结构示意图；
图2为本发明提供的涂装升降往复机的变频器驱动系统的结构框图；
图3为本发明提供的涂装升降往复机的变频器驱动系统中，实施例一的原理示意图；
图4为本发明提供的涂装升降往复机的变频器驱动系统中，实施例二的原理示意图；
图5为本发明提供的涂装升降往复机的变频器驱动系统中，喷枪控制原理示意图；
图6为本发明提供的涂装升降往复机的变频器驱动方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种涂装升降往复机(如图1所示)的变频器，其设置在涂装升降往复机内。如图2所示，所述变频器内的驱动系统包括高度检测模块10和减速制动模块20。所述高度检测模块10的输入端连接角位移传感器140；所述减速制动模块20的输出端连接电机120。所述电机120为喷枪上下移动的动力源。角位移传感器140用于检测电机120传动轴的转动角度。
所述高度检测模块10，用于实时检测喷枪的高度。具体的，用于接收角位移传感器140实时输出的信号V，将该信号V带入公式一计算出喷枪的高度。公式一如下：
Figure BDA0001533797440000041
H1和H2分别是喷枪在两个不同位置时的实测高度值，V1和V2分别是H1和H2对应的角位移传感器140输出的信号。由于角位移传感器140信号V的线性唯一性，可得到喷枪的实时高度H。
所述减速制动模块20，用于在喷枪当前的高度位置H与上止点H上或下止点H下的距离为预设的第一距离时，开始对电机120进行减速，以降低喷枪的移动速度。上止点、下止点也以高度来表示，比较H、H上和H下三者之间的大小关系即可得到喷枪与上止点H上、下止点H下之间的位置关系。所述减速制动模块20在喷枪移动到上止点或下止点时，使电机停止转动。
可见，本发明通过预先降低喷枪的移动速度，极大的减小了在上止点或下止点制动时的惯量，准停效果好。
实施例一：
本实施例中，所述减速制动模块20通过改变电机120的运行频率来改变喷枪的移动速度。具体的，所述减速制动模块20实时计算喷枪当前的高度位置H与上止点H上或下止点H下的距离，此处的上止点H上或下止点H下为喷枪将要停止的位置。减速制动模块20比较该距离与预设的第一距离的大小；在该距离大于预设的第一距离时，保持电机120的运行频率不变，如图3所示，此时的运行频率为电机120正常工作时的频率，其根据电机120的使用环境、参数而定。在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离小于或等于第一距离d1时，减速制动模块20开始比较喷枪当前的高度位置到上止点或下止点的距离与预设的第二距离d2之间的大小，并降低电机120的运行频率，例如均匀的降低电机120的运行频率。电机120的运行频率匀速降低，故其转速匀速降低，从而降低了喷枪的移动速度。减速制动模块20在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离小于或等于预设的第二距离d2时，保持电机120当前的运行频率不变，即控制电机停止减速，电机120以当前的转速运行。所述第二距离d2小于第一距离d1；所述第二距离d2和第一距离d1根据实际需求合理设置。在制动前，让喷枪匀速运动一定距离，可避免喷枪冲过上止点或下止点，有利于准停。优选的，第二距离d2对应的寻位置频率(运行频率)为1.00Hz，该频率下喷枪移动速度小，惯量小，制动准确率高。
所述减速制动模块20还在喷枪移动到上止点或下止点时，启动直流制动；对电机进行直流制动的时间为一持续时间t1，该时间t1可根据生产需要而定，例如0.5s，以确保喷枪能在相应的止点停止移动。
以下给出一具体实施例，上止点的高度设置为3200mm，第一距离d1＝50mm，第二距离d2＝10mm，停机直流制动时间t1＝0.5s，设定运行频率为50.00Hz，寻位置频率为1.00Hz。变频器驱动电机转动，带动喷枪上行，电机按设定的运行频率50.00Hz运行，当喷枪上行的高度H＝3200-50＝3150mm时，减速制动模块20使电机开始减速，喷枪上行的高度H＝3200-10＝3190mm时，减速制动模块20使电机按寻位置频率1.00Hz运行,喷枪上行高度H＝3200mm时，到达上止点，减速制动模块20使电机停机并直流制动，制动时间为0.5s，实现准停。喷枪下行实现准停以此类推，不做赘述。
可见，通过本发明提供的变频器，使喷枪升降往复运行时，可准确停于上止点和下止点，用以保证加工的质量和避免涂料的浪费。
实施例二：
所述减速制动模块20获取喷枪与电机之间的固有速比k：当喷枪恒速运行时，根据喷枪的当前高度增量△H与时间增量△t测得喷枪运行的速度v，计算公式如下：
Figure BDA0001533797440000061
再由当前电机的运行频率f，可计算固有速比k，计算公式如下：
Figure BDA0001533797440000062
所述减速制动模块20实时计算喷枪当前的高度位置H与上止点H上或下止点H下的距离，此处的上止点H上或下止点H下为喷枪将要停止的位置。减速制动模块20比较该距离与预设的第一距离的大小；在该距离大于预设的第一距离时，保持电机120的运行频率不变，如图4所示，此时的运行频率为电机120正常工作时的频率，其根据电机120的使用环境、参数而定。在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离小于或等于第一距离d1时，减速制动模块20使电机120进入减速状态。减速过程采用匀减速，将喷枪当前的高度位置H与上止点H上或下止点H下的距离作为减速距离，喷枪当前运行的速度作为初速度v，第一速度作为减速的末速度，本实施例中，第一速度为喷枪减速到上止点或下止点时的速度，具体为0；按采样周期T采计算减速时间t减，以控制电机120的减速斜率(减速度)，使喷枪移动到上止点H上或下止点H下时的速度为第一速度，即，使喷枪准停至上止点H上或下止点H下。减速时间t减即得到了减速斜率，即可算出各个时刻对应的运行频率f。具体的，减速制动模块20根据公式三和公式四周期性计算电机减速所需的运行频率f，将运行频率f对应的控制指令输出给电机，使电机持续减速。由于采用周期性的计算运行频率f，故运行频率f的轨迹并非一根斜线，而是多个斜线段组成，即使喷枪速度被外界影响也能在下一周期进行纠正，抗干扰能力强，能确保在减速时间t减内减速到上止点H上或下止点H下，相较于实施例一，本实施例的减速时间可控。本实施例中，周期为1ms，即每1ms就计算一次运行频率f。公式四如下：
Figure BDA0001533797440000063
根据公式四计算得到喷枪在下一周期的速度后，根据公式三即可得到所需的运行频率f，使电机在该运行频率f下运行，使喷枪在下一周期的速度比当前速度低。在喷枪到达上止点H上或下止点H下时，其速度已为第一速度0，故减速制动模块20对电机进行直流制动的准确率高。
以下给出一具体实施例，上止点的高度设置为3200mm，第一距离d1＝50mm，电机恒速下测得电机与喷枪固定速比k＝250，设定运行频率为50.00Hz，电机驱动喷枪上行；当喷枪上行高度H＝3200-50＝3150mm时，电机开始减速，第1个T采到达时，电机按减速时间为
Figure BDA0001533797440000071
进行匀减速，当第2个T采到达时，若当前喷枪上行高度为＝3200-40.5＝3159.5mm，电机已减速至45.00Hz，则电机按减速时间
Figure BDA0001533797440000072
进行匀减速，当第3个T采到达时，结合当前喷枪上行高度和电机频率，可计算电机所需的t减，……。直至第N个T采到达时，当前喷枪上行至上止点，此时t减＝0s，电机也将减速至0，从而实现准停。喷枪下行实现准停以此类推，不做赘述。
本实施例通过T采采样周期计算t减，可有效调整变频器控制电机的减速斜率，即使减速过程中，电机运行频率受到扰动发生突变，也可快速调整过来，保证准停，抗干扰性强；同时，也无需采用直流制动。
本发明的变频器驱动系统，还包括喷枪控制模块，用于接收工件识别接近开关S1和计长接近开关S2的信号，根据两个接近开关的信号判断工件到喷枪的距离，输出喷枪开启与关闭信号，实现对喷枪开启与关闭的有效控制。如图5所示，所述工件识别接近开关S1安装在工件水平传送带旁边，有新工件来时，工件识别接近开关S1能辨识，信号通过输入端子进入变频器，作为工件识别信号。计长接近开关S2安装在工件水平传送带上面的计长齿轮C旁，计长接近开关S2产生的信号通过输入端子进入变频器，当水平传送带移动，计长齿轮C跟随旋转，每一个齿到达将使接近开关产生脉冲，通过对输入脉冲计数，再用脉冲数乘以每个齿对应传送的长度，即可知工件被传送的长度。
喷枪控制模块记录工件i被工件识别接近开关S1识别时输出的计长脉冲数CNTi_1，以CNTi_1作为计算该工件头被传送长度的参考点；记录工件i识别信号消失后，工件识别接近开关S1输出的计长脉冲数CNTi_2，以CNTi_2作为计算该工件尾被传送长度的参考点；工件头进入某个喷枪喷幅范围，则控制该喷枪打开，工件尾离开某个喷枪喷幅范围，则控制该喷枪关闭。
以工件1的传送过程为例，说明各喷枪对工件1的开启与关闭控制。
涂装升降往复机包含4个喷枪，各喷枪喷幅范围为R，喷枪之间的间距为G，第1个喷枪距离工件识别接近开关S1的距离为L0，每个计长脉冲对应的传送长度为d，工件头计长脉冲参考点为CNT1_1，工件尾为CNT1_2，当前计长脉冲数为CNT。
则喷枪控制模块在工件1的工件头被工件识别接近开关S1检测到后，计算工件头移动的距离：(CNT-CNT1_1)×d；在工件头移动的距离大于S1与喷枪N喷幅范围边界之间的距离[L0+(N-1)×G-R/2]、且工件头已经过喷枪(N-1)，说明工件头进入喷幅范围，打开喷枪N，即N个喷枪对工件1开启的判断逻辑为：若(CNT-CNT1_1)×d>[L0+(N-1)×G-R/2]，则喷枪N打开。N为大于或等于1的整数。喷枪控制模块在工件1的工件尾被工件识别接近开关S1检测到后，计算工件尾移动的距离：(CNT-CNT1_2)×d；在工件尾移动的距离大于S1与喷枪N喷幅范围另一边界之间的距离[L0+(N-1)×G+R/2]、且工件尾已经过喷枪(N-1)，说明工件尾离开喷幅范围，关闭喷枪N。
本实施例中，喷枪控制模块控制4个喷枪对工件1开启的判断逻辑为：
若(CNT-CNT1_1)×d>(L0-R/2)，且工件头首次经过喷枪1，则喷枪1打开；
若(CNT-CNT1_1)×d>(L0+G-R/2)，且工件头已经过喷枪1，则喷枪2打开；
若(CNT-CNT1_1)×d>(L0+2×G-R/2)，且工件头已经过喷枪2，则喷枪3打开；
若(CNT-CNT1_1)×d>(L0+3×G-R/2)，且工件头已经过喷枪3，则喷枪4打开。
喷枪控制模块控制4个喷枪对工件1关闭的判断逻辑为：
若(CNT-CNT1_2)×d>(L0+R/2)，且工件尾首次经过喷枪，则喷枪1关闭；
若(CNT-CNT1_2)×d>(L0+G+R/2)，且工件尾已经过喷枪1，则喷枪2关闭；
若(CNT-CNT1_2)×d>(L0+2×G+R/2)，且工件尾已经过喷枪2，则喷枪3关闭；
若(CNT-CNT1_2)×d>(L0+3×G+R/2)，且工件尾已经过喷枪3，则喷枪4关闭。
通过在变频器中设置喷枪控制模块，无需喷枪控制器，降低了成本，同时解决了部分喷枪无效喷涂，造成涂料浪费的问题。从单独控制工件头和工件尾的角度控制每个喷枪的开启和关闭，可实现每一个喷枪对工件的有效喷涂，即使被加工的工件尺寸不一致，也可保证每个喷枪对每个工件的有效喷涂，避免涂料浪费的问题。
基于上述实施例提供的变频器驱动系统，本发明还提供一种变频器的驱动方法，如图6所示，所述驱动方法包括如下步骤：
S10、高度检测步骤：实时检测喷枪的高度。具体的，通过高度检测模块10接收角位移传感器140实时输出的信号V，将该信号V带入公式一计算出喷枪的高度。公式一如下：
Figure BDA0001533797440000091
H1和H2分别是喷枪在两个不同位置时的实测高度值，V1和V2分别是H1和H2对应的角位移传感器140输出的信号。由于角位移传感器140信号V的线性唯一性，可得到喷枪的实时高度H。
S20、减速制动步骤：在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，变频器开始对电机进行减速，以降低喷枪的移动速度。所述减速制动模块在喷枪移动到上止点或下止点时，使电机停止转动。
实施例三：
本实施例的驱动方法与上述实施例一对应。即，所述步骤S20具体包括：
减速制动模块实时计算喷枪当前的高度位置H与上止点H上或下止点H下的距离，此处的上止点H上或下止点H下为喷枪将要停止的位置。减速制动模块比较该距离与预设的第一距离的大小；在该距离大于预设的第一距离时，保持电机的运行频率不变，如图3所示，此时的运行频率为电机正常工作时的频率，其根据电机的使用环境、参数而定。在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离小于或等于第一距离d1时，减速制动模块开始比较喷枪当前的高度位置到上止点或下止点的距离与预设的第二距离d2之间的大小，并降低电机的运行频率，例如均匀的降低电机的运行频率。电机的运行频率匀速降低，故其转速匀速降低，从而降低了喷枪的移动速度。减速制动模块在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离小于或等于预设的第二距离d2时，保持电机当前的运行频率不变，即控制电机停止减速，电机以当前的转速运行；此时喷枪的移动速度为均速的第一速度。所述第二距离d2小于第一距离d1；所述第二距离d2和第一距离d1根据实际需求合理设置。在制动前，让喷枪匀速运动一定距离，可避免喷枪冲过上止点或下止点，有利于准停。优选的，第二距离d2对应的寻位置频率为1.00Hz，该运行频率下喷枪移动速度小，惯量小，制动准确率高。
所述减速制动模块在喷枪移动到上止点或下止点时，启动直流制动；对电机进行直流制动的时间为一持续时间t1，该时间t1可根据生产需要而定，例如0.5s，以确保喷枪能在相应的止点停止移动。
实施例四：
本实施例的驱动方法与上述实施例二对应。即，所述步骤S20具体包括：
减速制动模块获取喷枪与电机之间的固有速比k：当喷枪恒速运行时，根据喷枪的当前高度增量与时间增量测得喷枪运行的速度v，计算公式如下：
Figure BDA0001533797440000101
再由当前电机的运行频率f，可计算固有速比k，计算公式如下：
Figure BDA0001533797440000102
所述减速制动模块实时计算喷枪当前的高度位置H与上止点H上或下止点H下的距离，此处的上止点H上或下止点H下为喷枪将要停止的位置。减速制动模块比较该距离与预设的第一距离的大小；在该距离大于预设的第一距离时，保持电机的运行频率不变，如图4所示，此时的运行频率为电机正常工作时的频率，其根据电机的使用环境、参数而定。在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离小于或等于第一距离d1时，减速制动模块使电机进入减速状态。减速过程采用匀减速，将喷枪当前的高度位置H与上止点H上或下止点H下的距离作为减速距离，喷枪当前运行的速度作为初速度v，第一速度作为减速的末速度，本实施例中，第一速度为喷枪减速到上止点或下止点时的速度，具体为0；按采样周期T采计算减速时间t减，以控制电机的减速斜率(减速度)，使喷枪移动到上止点H上或下止点H下时的速度为第一速度，即，使喷枪准停至上止点H上或下止点H下。减速时间t减即得到了减速斜率，即可算出各个时刻对应的运行频率f。具体的，减速制动模块根据公式三和公式四周期性计算电机减速所需的运行频率f，将运行频率f对应的控制指令输出给电机，使电机持续减速。由于采用周期性的计算运行频率f，故运行频率f的轨迹并非一根斜线，而是多个斜线段组成，即使喷枪速度被外界影响也能在下一周期进行纠正，抗干扰能力强，能确保在减速时间t减内减速到上止点H上或下止点H下，相较于实施例一，本实施例的减速时间可控。本实施例中，周期为1ms，即每1ms就计算一次运行频率f。公式四如下：
Figure BDA0001533797440000103
根据公式四计算得到喷枪在下一周期的速度后，根据公式三即可得到所需的运行频率f，使电机在该运行频率f下运行，使喷枪在下一周期的速度比当前速度低。在喷枪到达上止点H上或下止点H下时，其速度已为第一速度0，故减速制动模块20对电机进行直流制动的准确率高。
所述驱动方法还包括喷枪控制步骤：喷枪控制模块接收工件识别接近开关S1和计长接近开关S2的信号，根据两个接近开关的信号判断工件到喷枪的距离，输出喷枪开启与关闭信号，实现对喷枪开启与关闭的有效控制。如图5所示，所述工件识别接近开关S1安装在工件水平传送带旁边，有新工件来时，工件识别接近开关S1能辨识，信号通过输入端子进入变频器，作为工件识别信号。计长接近开关S2安装在工件水平传送带上面的计长齿轮C旁，计长接近开关S2产生的信号通过输入端子进入变频器，当水平传送带移动，计长齿轮C跟随旋转，每一个齿到达将使接近开关产生脉冲，通过对输入脉冲计数，再用脉冲数乘以每个齿对应传送的长度，即可知工件被传送的长度。
喷枪控制模块记录工件i被工件识别接近开关S1识别时输出的计长脉冲数CNTi_1，以CNTi_1作为计算该工件头被传送长度的参考点；记录工件i识别信号消失后，工件识别接近开关S1输出的计长脉冲数CNTi_2，以CNTi_2作为计算该工件尾被传送长度的参考点；工件头进入某个喷枪喷幅范围，则控制该喷枪打开，工件尾离开某个喷枪喷幅范围，则控制该喷枪关闭。
以工件1的传送过程为例，说明各喷枪对工件1的开启与关闭控制。
涂装升降往复机包含4个喷枪，各喷枪喷幅范围为R，喷枪之间的间距为G，第1个喷枪距离工件识别接近开关S1的距离为L0，每个计长脉冲对应的传送长度为d，工件头计长脉冲参考点为CNT1_1，工件尾为CNT1_2，当前计长脉冲数为CNT。
则喷枪控制模块在工件1的工件头被工件识别接近开关S1检测到后，计算工件头移动的距离：(CNT-CNT1_1)×d；在工件头移动的距离大于S1与喷枪N喷幅范围边界之间的距离[L0+(N-1)×G-R/2]、且工件头已经过喷枪(N-1)，说明工件头进入喷幅范围，打开喷枪N，即N个喷枪对工件1开启的判断逻辑为：若(CNT-CNT1_1)×d>[L0+(N-1)×G-R/2]，则喷枪N打开。N为大于或等于1的整数。喷枪控制模块在工件1的工件尾被工件识别接近开关S1检测到后，计算工件尾移动的距离：(CNT-CNT1_2)×d；在工件尾移动的距离大于S1与喷枪N喷幅范围另一边界之间的距离[L0+(N-1)×G+R/2]、且工件尾已经过喷枪(N-1)，说明工件尾离开喷幅范围，关闭喷枪N。
本实施例中，喷枪控制模块控制4个喷枪对工件1开启的判断逻辑为：
若(CNT-CNT1_1)×d>(L0-R/2)，且工件头首次经过喷枪1，则喷枪1打开；
若(CNT-CNT1_1)×d>(L0+G-R/2)，且工件头已经过喷枪1，则喷枪2打开；
若(CNT-CNT1_1)×d>(L0+2×G-R/2)，且工件头已经过喷枪2，则喷枪3打开；
若(CNT-CNT1_1)×d>(L0+3×G-R/2)，且工件头已经过喷枪3，则喷枪4打开。
喷枪控制模块控制4个喷枪对工件1关闭的判断逻辑为：
若(CNT-CNT1_2)×d>(L0+R/2)，且工件尾首次经过喷枪，则喷枪1关闭；
若(CNT-CNT1_2)×d>(L0+G+R/2)，且工件尾已经过喷枪1，则喷枪2关闭；
若(CNT-CNT1_2)×d>(L0+2×G+R/2)，且工件尾已经过喷枪2，则喷枪3关闭；
若(CNT-CNT1_2)×d>(L0+3×G+R/2)，且工件尾已经过喷枪3，则喷枪4关闭。
本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法和系统的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机(例如计算机处理器)执行该程序以实现上述功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的可读存储介质中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行可读存储介质中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (8)

1.一种涂装升降往复机的变频器驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：
高度检测步骤，实时检测喷枪的高度；
减速制动步骤，在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，变频器开始对电机进行减速，以降低喷枪的移动速度；在喷枪移动到上止点或下止点时，电机停止转动；
喷枪控制步骤，变频器接收工件识别接近开关和计长接近开关的信号，其中，以工件被工件识别接近开关识别时输出的计长脉冲数作为计算该工件头被传送长度的参考点，以识别信号消失后工件识别接近开关输出的计长脉冲数作为计算该工件尾被传送长度的参考点；工件识别接近开关安装在工件水平传送带旁边；在工件的工件头被工件识别接近开关检测到后，根据当前计长脉冲数、工件被工件识别接近开关识别时输出的计长脉冲数和每个计长脉冲对应的传送长度计算工件头移动的距离，在工件头移动的距离大于工件识别接近开关与喷枪N喷幅范围边界之间的距离、且工件头已经过喷枪(N-1)时，打开喷枪N；在工件的工件尾被工件识别接近开关检测到后，根据当前计长脉冲数、识别信号消失后工件识别接近开关输出的计长脉冲数和每个计长脉冲对应的传送长度计算工件尾移动的距离；在工件尾移动的距离大于工件识别接近开关与喷枪N喷幅范围另一边界之间的距离、且工件尾已经过喷枪(N-1)时，关闭喷枪N，其中，N为大于或等于1的整数。
2.如权利要求1所述的涂装升降往复机的变频器驱动方法，其特征在于，所述减速制动步骤具体包括：
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，变频器开始对电机进行减速，以降低喷枪的移动速度；
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第二距离时，变频器控制电机停止减速，电机以当前的转速运行；所述第二距离小于第一距离；
在喷枪移动到上止点或下止点时，变频器启动直流制动。
3.如权利要求1所述的涂装升降往复机的变频器驱动方法，其特征在于，所述减速制动步骤具体包括：
根据喷枪的当前高度增量与时间增量计算喷枪运行的速度；
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，使喷枪进入减速状态；
将喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离作为减速距离，喷枪当前运行的速度作为初速度，第一速度作为减速的末速度，按采样周期计算减速时间，以控制电机的减速斜率，使喷枪移动到上止点或下止点时的速度为第一速度；所述第一速度为0。
4.一种涂装升降往复机的变频器驱动系统，其特征在于，包括：
高度检测模块，用于实时检测喷枪的高度；
减速制动模块，用于在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，开始对电机进行减速，以降低喷枪的移动速度；在喷枪移动到上止点或下止点时，电机停止转动；
喷枪控制模块，用于接收工件识别接近开关和计长接近开关的信号，其中，以工件被工件识别接近开关识别时输出的计长脉冲数作为计算该工件头被传送长度的参考点，以识别信号消失后工件识别接近开关输出的计长脉冲数作为计算该工件尾被传送长度的参考点；工件识别接近开关安装在工件水平传送带旁边；在工件的工件头被工件识别接近开关检测到后，根据当前计长脉冲数、工件被工件识别接近开关识别时输出的计长脉冲数和每个计长脉冲对应的传送长度计算工件头移动的距离，在工件头移动的距离大于工件识别接近开关与喷枪N喷幅范围边界之间的距离、且工件头已经过喷枪(N-1)时，打开喷枪N；在工件的工件尾被工件识别接近开关检测到后，根据当前计长脉冲数、识别信号消失后工件识别接近开关输出的计长脉冲数和每个计长脉冲对应的传送长度计算工件尾移动的距离；在工件尾移动的距离大于工件识别接近开关与喷枪N喷幅范围另一边界之间的距离、且工件尾已经过喷枪(N-1)时，关闭喷枪N，其中，N为大于或等于1的整数。
5.如权利要求4所述的涂装升降往复机的变频器驱动系统，其特征在于，所述减速制动模块具体用于：
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，变频器开始对电机进行减速，以降低喷枪的移动速度；
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第二距离时，控制电机停止减速，电机以当前的转速运行；所述第二距离小于第一距离；
在喷枪移动到上止点或下止点时，变频器启动直流制动。
6.如权利要求4所述的涂装升降往复机的变频器驱动系统，其特征在于，所述减速制动模块具体用于：
根据喷枪的当前高度增量与时间增量计算喷枪运行的速度；
在喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离为预设的第一距离时，使喷枪进入减速状态；
将喷枪当前的高度位置与上止点或下止点的距离作为减速距离，喷枪当前运行的速度作为初速度，第一速度作为减速的末速度，按采样周期计算减速时间，以控制电机的减速斜率，使喷枪移动到上止点或下止点时的速度为第一速度；所述第一速度为0。
7.一种涂装升降往复机的变频器，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于通过执行所述存储器存储的程序以实现如权利要求1-3中任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-3中任一项所述的方法。
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