CN109571606A - 一种旋切控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋切控制系统及方法，其系统包括：速度位移传感器，用于在按照待分切物料的进给速度的转动过程中，发送脉冲信号；驱动器，用于周期性接收脉冲信号，且根据任意相邻两个预设周期内的脉冲信号计算待分切物料的进给距离差值，以及根据进给距离差值发送电压信号；伺服电机，用于接收电压信号，并根据电压信号控制旋切刀对待分切物料进行旋切。本发明提供的旋切控制系统及方法，降低了信号的延迟时间，提高了旋切刀的旋切效率和准确度。

Description

一种旋切控制系统及方法
技术领域
本发明涉及旋切机技术领域，尤其涉及一种旋切控制系统及方法。
背景技术
目前，旋切控制系统大多包括运动控制器、驱动器、电机和旋切刀，运动控制器作为算法执行器，利用旋切凸轮算法规划对带分切物料的旋切速度及位置，驱动器通过电机控制旋切刀对待分切物料进行旋切，具有较好的旋切精度。
但是，驱动器需要分别与运动控制器和电机通信，通信延迟较大，阻碍了提升旋切精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中驱动器需要分别与运动控制器和电机通信，通信延迟较大，阻碍了提升旋切精度的不足，提供一种旋切控制系统及方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
依据本发明的第一方面，提供了一种旋切控制系统，包括：
速度位移传感器，用于在按照待分切物料的进给速度转动过程中，发送脉冲信号；
驱动器，用于周期性接收所述脉冲信号，且根据任意相邻两个预设周期内的所述脉冲信号计算所述待分切物料的进给距离差值，以及根据所述进给距离差值发送电压信号；
伺服电机，用于接收所述电压信号，并根据所述电压信号控制旋切刀对所述待分切物料进行旋切。
依据本发明的第二方面，提供了一种旋切控制方法，包括：
在按照待分切物料的进给速度转动过程中，发送脉冲信号；
周期性接收所述脉冲信号，且根据任意相邻两个预设周期内的所述脉冲信号计算所述待分切物料的进给距离差值，以及根据所述进给距离差值发送电压信号；
根据所述电压信号控制旋切刀对所述待分切物料进行旋切。
相比于现有技术，本发明的一种旋切控制系统及方法的有益效果是：驱动器接收脉冲信号、计算待分切物料的进给距离差值和发送电压信号，减少了运动控制器与驱动器通信，降低了信号的延迟时间，通过电压信号控制旋切刀对待分切物料进行旋切，提高了旋切刀的旋切效率和准确度。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种旋切控制系统的电连接示意图；
图2对应于图1中的一种旋切控制系统的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种旋切控制方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一
如图1及图2所示，本发明实施例的一种旋切控制系统的结构示意图，该系统包括：测量轮11、速度位移传感器、驱动器、伺服电机和旋切刀，旋切刀包括：旋转轴12和螺旋切刀13；测量轮11设置在待分切物料两侧，速度位移传感器安装在测量轮11上，驱动器分别与速度位移传感器和驱动器电连接，旋转轴12安装在伺服电机的输出轴上，螺旋切刀13安装在旋转轴12上且与旋转轴12的中心线存在斜角。
其中，在旋转轴12上且螺旋切刀13与待分切物料14结合的区域为同步区，在旋转轴12上且螺旋切刀13与待分切物料14不结合的区域为空闲区。
速度位移传感器，用于在按照待分切物料11的进给速度转动过程中，发送脉冲信号。
待分切物料14沿着水平方向进给，其带动测量轮11转动，速度位移传感器随着测量轮转动以与待分切物料的进给速度同速的线速度转动，在速度位移传感器转动过程中，在相同时间内，速度位移传感器的转动弧长等于待分切物料的进给距离。
待分切物料14可以包括印刷纸张、印刷膜或者金属板材等，速度位移传感器可以包括增量式旋转传感器。
驱动器，用于周期性接收脉冲信号，且根据任意相邻两个预设周期内的脉冲信号计算待分切物料的进给距离差值，以及根据进给距离差值发送电压信号。
伺服电机，用于接收电压信号，并根据电压信号控制旋切刀对待分切物料进行旋切。
驱动器接收脉冲信号、计算待分切物料的进给距离差值和发送电压信号，将旋切凸轮算法集成在驱动器内部，不再需要运动控制器，从而减少了运动控制器与驱动器通信，降低了信号的延迟时间和控制成本，通过电压信号控制旋切刀对待分切物料进行旋切，提高了旋切刀的旋切效率和准确度。
优选地，根据任意相邻两个预设周期内的脉冲信号计算待分切物料的进给距离差值具体包括：根据在相邻两个预设周期内的前一个脉冲信号计算待分切物料在前一个预设周期内的第一进给距离；根据在相邻两个预设周期内的后一个脉冲信号计算待分切物在后一个预设周期内的第二进给距离；计算第一进给距离和第二进给距离之间的差值，得到进给距离差值。
在一些具体实例中，令预定周期为Δt、前一个预定周期的进线速度为s1和后一个预定周期的进线速度为s2，前一个预定周期的进线距离为D1＝s2×Δt，后一个预定周期的进线距离为D2＝s1×Δt，进给距离差值为ΔD＝D1-D2，例如：Δt＝0.125ms。
通过将进给距离差值算法内置于驱动器，可以方便对进给距离差值算法进行二次开发编程，驱动器即是执行器又是控制器，使得旋切控制系统更简洁，可以简单算法控制信号，大幅度减小了时间延迟。
优选地，电压信号包括第一交流电压信号、第二交流电压信号和第三交流电压信号，根据进给距离差值发送电压信号具体包括：当进给距离差值未超过第一门限值时，发送第一交流电压信号；当进给距离差值超过第二门限值时，发送第二交流电压信号；当进给距离差值超过第一门限值且未超过第二门限值时，发送第三交流电压信号。
在一些具体实例中，令第一门限值为-0.5cm和第二门限值为+0.5cm；当ΔD等于-0.4cm时，表示前一个预定周期内的进线距离小于后一个预定周期内的进线距离，即：s1＜s2，此时，电机需要控制旋切刀减速转动；当ΔD等于0.6cm时，表示前一个预定周期内的进线距离大于后一个预定周期内的进线距离，即：s1＞s2，此时，电机需要控制旋切刀加速转动；当ΔD等于0cm时，表示前一个预定周期内的进线距离等于后一个预定周期内的进线距离，即：s1＝s2，此时，电机需要控制旋切刀保持与进给速度相等的线速度转动。
优选地，根据电压信号控制旋切刀对待分切物料进行旋切具体包括：根据第一交流电压信号控制旋切刀减速转动且以减速后的线速度对待分切物料进行旋切；或者，根据第二交流电压信号控制旋切刀加速转动且以加速后的线速度对待分切物料进行旋切；或者，根据第三交流电压信号控制旋切刀按照进给速度保持转动且以进给速度对分切物料进行旋切。
在一些具体实施例中，减速后的线速度和加速后的线速度分别为螺旋切刀进入同步区且与后一个预定周期内的进给速度s2相等的线速度。
通过比较进给距离差值与门限值的大小关系，驱动器控制向电机发送不同的交流电压信号，实现了电机控制螺旋切刀在空闲区调节转速且控制螺旋切刀在同步区与待分切物料保持同速运动，提高了螺旋切刀的旋切精度。
优选地，还包括分别与驱动器电连接的色标传感器15和位置传感器16。
色标传感器15，用于当待分切物料进给时，发送色标信号；位置传感器16，用于当旋切刀旋转时，发送位置信号。
驱动器，还用于接收色标信号和位置信号，且根据色标信号和位置信号分别计算待分切物料的色标位置和旋切刀的零点位置，以及根据色标位置和零点位置标定旋切刀对待分切物料旋切的初始位置。
在一些具体实例中，还包括与驱动器电连接的触摸显示屏，驱动器发送旋切数据，触摸屏接收并显示旋切数据。
实施例二
如图2所示，本发明实施例的一种旋切控制方法的流程示意图，该方法包括：在按照待分切物料的进给速度转动过程中，发送脉冲信号；周期性接收脉冲信号，且根据任意相邻两个预设周期内的脉冲信号计算待分切物料的进给距离差值，以及根据进给距离差值发送电压信号；根据电压信号控制旋切刀对待分切物料进行旋切。
优选地，根据任意相邻两个预设周期内的脉冲信号计算待分切物料的进给距离差值具体包括：根据在相邻两个预设周期内的前一个脉冲信号计算待分切物料在前一个预设周期内的第一进给距离；根据在相邻两个预设周期内的后一个脉冲信号计算待分切物在后一个预设周期内的第二进给距离；计算第一进给距离和第二进给距离之间的差值，得到进给距离差值。
优选地，电压信号包括第一交流电压信号、第二交流电压信号和第三交流电压信号，根据进给距离差值发送电压信号具体包括：当进给距离差值未超过第一门限值时，发送第一交流电压信号；当进给距离差值超过第二门限值时，发送第二交流电压信号；当进给距离差值超过第一门限值且未超过第二门限值时，发送第三交流电压信号。
优选地，根据电压信号控制旋切刀对待分切物料进行旋切具体包括：根据第一交流电压信号控制旋切刀减速转动且以减速后的线速度对待分切物料进行旋切；或者，根据第二交流电压信号控制旋切刀加速转动且以加速后的线速度对待分切物料进行旋切；或者，根据第三交流电压信号控制旋切刀按照进给速度保持转动且以进给速度对分切物料进行旋切。
优选地，在发送脉冲信号之前，还包括：当待分切物料进给时，发送色标信号；当旋切刀旋转时，发送位置信号。
接收色标信号和位置信号，且根据色标信号和位置信号分别计算待分切物料的色标位置和旋切刀的零点位置，以及根据色标位置和零点位置标定旋切刀对待分切物料旋切的初始位置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋切控制系统，其特征在于，包括：
速度位移传感器，用于在按照待分切物料的进给速度转动过程中，发送脉冲信号；
驱动器，用于周期性接收所述脉冲信号，且根据任意相邻两个预设周期内的所述脉冲信号计算所述待分切物料的进给距离差值，以及根据所述进给距离差值发送电压信号；
伺服电机，用于接收所述电压信号，并根据所述电压信号控制旋切刀对所述待分切物料进行旋切。
2.根据权利要求1所述的旋切控制系统，其特征在于，根据任意相邻两个预设周期内的所述脉冲信号计算所述待分切物料的进给距离差值具体包括：
根据在相邻两个所述预设周期内的前一个所述脉冲信号计算所述待分切物料在前一个所述预设周期内的第一进给距离；
根据在相邻两个所述预设周期内的后一个所述脉冲信号计算所述待分切物在后一个所述预设周期内的第二进给距离；
计算所述第一进给距离和所述第二进给距离之间的差值，得到所述进给距离差值。
3.根据权利要求1所述的旋切控制系统，其特征在于，所述电压信号包括第一交流电压信号、第二交流电压信号和第三交流电压信号，根据所述进给距离差值发送电压信号具体包括：
当所述进给距离差值未超过第一门限值时，发送所述第一交流电压信号；
当所述进给距离差值超过第二门限值时，发送所述第二交流电压信号；
当所述进给距离差值超过所述第一门限值且未超过所述第二门限值时，发送所述第三交流电压信号。
4.根据权利要求3所述的旋切控制系统，其特征在于，根据所述电压信号控制旋切刀对所述待分切物料进行旋切具体包括：
根据所述第一交流电压信号控制所述旋切刀减速转动且以减速后的线速度对所述待分切物料进行旋切；
或者，根据所述第二交流电压信号控制所述旋切刀加速转动且以加速后的线速度对所述待分切物料进行旋切；
或者，根据所述第三交流电压信号控制所述旋切刀按照所述进给速度保持转动且以所述进给速度对所述分切物料进行旋切。
5.根据权利要求1-4任一项所述的旋切控制系统，其特征在于，还包括色标传感器和位置传感器；
所述色标传感器，用于当所述待分切物料进给时，发送色标信号；
所述位置传感器，用于当所述旋切刀旋转时，发送位置信号；
所述驱动器，还用于接收所述色标信号和所述位置信号，且根据所述色标信号和所述位置信号分别计算所述待分切物料的色标位置和所述旋切刀的零点位置，以及根据所述色标位置和所述零点位置标定所述旋切刀对所述待分切物料旋切的初始位置。
6.一种旋切控制方法，其特征在于，包括：
在按照待分切物料的进给速度转动过程中，发送脉冲信号；
周期性接收所述脉冲信号，且根据任意相邻两个预设周期内的所述脉冲信号计算所述待分切物料的进给距离差值，以及根据所述进给距离差值发送电压信号；
根据所述电压信号控制旋切刀对所述待分切物料进行旋切。
7.根据权利要求6所述的旋切控制方法，其特征在于，根据任意相邻两个预设周期内的所述脉冲信号计算所述待分切物料的进给距离差值具体包括：
根据在相邻两个所述预设周期内的前一个所述脉冲信号计算所述待分切物料在前一个所述预设周期内的第一进给距离；
根据在相邻两个所述预设周期内的后一个所述脉冲信号计算所述待分切物在后一个所述预设周期内的第二进给距离；
计算所述第一进给距离和所述第二进给距离之间的差值，得到所述进给距离差值。
8.根据权利要求6所述的旋切控制方法，其特征在于，所述电压信号包括第一交流电压信号、第二交流电压信号和第三交流电压信号，根据所述进给距离差值发送电压信号具体包括：
当所述进给距离差值未超过第一门限值时，发送所述第一交流电压信号；
当所述进给距离差值超过第二门限值时，发送所述第二交流电压信号；
当所述进给距离差值超过所述第一门限值且未超过所述第二门限值时，发送所述第三交流电压信号。
9.根据权利要求8所述的旋切控制方法，其特征在于，根据所述电压信号控制旋切刀对所述待分切物料进行旋切具体包括：
根据所述第一交流电压信号控制所述旋切刀减速转动且以减速后的线速度对所述待分切物料进行旋切；
或者，根据所述第二交流电压信号控制所述旋切刀加速转动且以加速后的线速度对所述待分切物料进行旋切；
或者，根据所述第三交流电压信号控制所述旋切刀按照所述进给速度保持转动且以所述进给速度对所述分切物料进行旋切。
10.根据权利要求6-9任一项所述的旋切控制方法，其特征在于，在发送所述脉冲信号之前，还包括：
当所述待分切物料进给时，发送色标信号；
当所述旋切刀旋转时，发送位置信号；
接收所述色标信号和所述位置信号，且根据所述色标信号和所述位置信号分别计算所述待分切物料的色标位置和所述旋切刀的零点位置，以及根据所述色标位置和所述零点位置标定所述旋切刀对所述待分切物料旋切的初始位置。
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