CN109732704B - 一种超声波高速连续切带机控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波高速连续切带机控制方法，所述的超声波高速连续切带机包括机身，卡带盘，送料轴，切割轴，卡带，第一伺服电机和第二伺服电机。超声波高速连续切带机工作时，设定单个切带行程S，第一伺服电机带动送料轴加速至线速度V1后保持匀速转动；当送料轴输送卡带行程达到k1S时，第二伺服电机带动切割轴加速至线速度V1后作匀速运动；当送料轴以速度V1输送卡带行程达到S时，此时切割刀片刚好到达卡带表面进行切割。本发明的连续切割方法简单，易于实现连续切割，速度快，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种连续切割卡带的控制方法，尤其涉及一种超声波高速连续切带机控制方法。
背景技术
超声波剪切机（超声波切带机）是利用超声波焊熔技术与传统剪切相结合，在超声波发生器工作时，将超声波能量通过超声波环能器传到焊头且与刀模产生剧烈的震动摩擦，从而达到剪切的效果。但是现有的切带机往往具有噪音大、能耗大、动力不稳定、速度慢、送料长度不精确等特点；并且由于超声波剪切的材料大部分都是软面料，所以在送料的过程中超声波必须处于停止状态，且在切割的时候，往往需要停止送料再切割，这样的生产效率非常低，且能耗较大。
发明内容
本发明提供了一种可以实现超声波切带机连续切带的控制方法，使得超声波切带机可以一直工作，无需停止送料再切割。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种超声波高速连续切带机控制方法，其特征在于：
所述的超声波高速连续切带机包括机身、卡带盘、带有橡胶套筒的送料轴以及带有切割片的切割轴，所述的机身设置有用于输送卡带的输送平台和切割平台；
卡带盘，所述的卡带盘可绕卡带盘支架转轴进行转动且用于缠绕卡带；
带有橡胶套筒的送料轴，由第一伺服电机驱动，通过摩擦力将卡带由输送平台输送至切割平台；
带有切割片的切割轴，由第二伺服电机驱动，对上道工序送料轴输送过来的卡带进行超声波切割，所述的切割片与切割平面的初始位置夹角为β；
连续切割的控制方法为：
超声波高速连续切带机工作时，设定单个切带行程S，第一伺服电机带动送料轴加速至线速度V1后保持匀速转动；
当送料轴输送卡带行程达到k1S(k1＜1)时，第二伺服电机带动切割轴加速至线速度V1（此时卡带行程达到k2S（k1＜k2＜1））后作匀速运动；
当送料轴以速度V1输送卡带行程达到S时，切割轴以同样的速度V1转动，且此时切割刀片角度垂直于卡带进行切割卡带，
即所述的送料轴以速度V1送料由行程k1S运动至S所花时间，等于与切割平面初始夹角为β的切割片转动至垂直于切割平面（或卡带）所花的时间。
在每次切割轴的切割片对卡带切割完之后加速转动至初始位置（切割片与切割平面夹角为β）并停止，此时卡带输送的行程为k0S（k0＜k1）；
当卡带的输送行程再次达到k1S时，第二伺服电机带动切割轴加速至线速度V1（此时卡带行程达到k2S（k1＜k2＜1））后作匀速运动；
当送料轴以速度V1输送卡带行程达到S时，切割轴以同样的速度V1转动，且此时切割片角度垂直于卡带并切割卡带。
附图说明
图1为一种超声波高速连续切带机的结构示意图；
图2为卡带初始位置结构示意图；
图3为卡带行程为k1S示意图；
图4为卡带行程为k2S示意图；
图5为超声波切割卡带示意图；
图6为切割完卡带后切割轴回转至初始位置示意图；
图7为切割轴和送料轴对的速度对比图；
图8为一种超声波高速连续切带机控制方法的原理图。
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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
图1一种超声波高速连续切带机的结构示意图，其中1为机身，2为卡带盘，20为卡带，1-1为输送平台，1-2为切割平台，3为压带刹车，4为送料轴，5为切割轴，51为切割片，安装在机身1上，14为光电开关，用于检测是否有卡带20通过。
实施例1：如附图2所示，为卡带20初始位置的示意图。切割轴5和送料轴4均位于斜置的切割平台1-2上，切割轴5由第二伺服电机驱动，位于由第一伺服电机驱动的送料轴4下方（其中第一伺服电机和第二伺服电机直接带动送料轴4和切割轴5转动，易于理解，图中未作细节展示）。卡带20的前端位于送料轴4的正下方，后端位于切割平台1-2上，连接在卡带盘2上，如图1所示，其中20为卡带。送料轴4转动的同时，送料轴4上的橡胶套筒可以摩擦带动卡带20沿着方向C由输送平台1-1输送到切割平台1-2上。 图2中所示的切割轴5的切割片51与卡带20（或切割平台）夹角为β，即为初始位置。此时，切割轴5不动，第一伺服电机带动送料轴4加速运动，当速度达到V1时，送料轴4开始匀速转动，此时卡带20被输送的行程S0＜k1S。
当卡带20的前程S0= k1S（k1＜1）时，如图3所示，切割轴5开始做加速运动，送料轴4仍以速度V1作运动送料，卡带20的运动速度亦等于V1。
当卡带20的行程S0= k2S（k1＜k2＜1）时，如图4所示，切割轴5的转动线速度达到V1，此时切割轴5开始以速度V1保持匀速转动；送料轴4仍以速度V1匀速送料，卡带20的运动速度亦等于V1。
当卡带20的行程S0= S时，切割轴5的切割片51刚到达到卡带20表面进行切割（切割片51垂直于卡带20），卡带20仍然以速度V1继续运动，如图5所示。
切割完后，切割轴5加速运动至初始位置（切割片51与卡带20夹角为β）并停止，如图6所示，此时卡带20行程为k0S（k0S＜k1）。当卡带20继续运动至k1S时，重复上述动作，从而实现连续的切割动作，如图7所示。
实际生产中，切割轴5开始加速的时候，亦可先加速至V2（V2＞V1），然后再降速至V1，实现切割轴5与送料轴4的同步运动。
本实施例所涉及的送料轴4和切割轴5的同步切割通过plc来控制，根据plc发送脉冲的数量来调节伺服电机的转速，从而控制送料轴4和切割轴5的转动速度。为方便理解，本发明作如下定义：
行程每运动1mm，plc的脉冲发射器发出100个脉冲。此处，单个行程设定为100mm，即plc发出10000个脉冲时卡带的行程达到设定值，此时切割轴5开始切割。取k1为0.7。
当t1时刻送料轴4输送卡带20行程达到0.7S时，plc发出7000个脉冲，即为70mm时，送料轴4和卡带20的速度均达到V1；此时切割轴5开始加速运动；
t2时刻，plc脉冲切割轴5到达卡带20表面，plc一共发出10000个脉冲，送料轴4输送卡带20总距离为100mm，此时开始切割；从切割轴5初始位置到切割位置所花时间为t2-t1，等于送料轴4输送卡带20由70mm到100mm所花时间为30/V1，即t2-t1=30/V1。
当切割完卡带20后，切割轴5加速转动至初始位置并停止，等待下一次切割任务。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (1)
1.一种超声波高速连续切带机控制方法，其特征在于：
所述的超声波高速连续切带机包括机身（1）、卡带盘（2）、带有橡胶套筒的送料轴（4）以及带有切割片（51）的切割轴（5），所述的机身（1）设置有用于输送卡带（20）的输送平台（1-1）和切割平台（1-2）；
卡带盘（2），所述的卡带盘（2）可绕卡带盘支架转轴进行转动且用于缠绕卡带（20）；
带有橡胶套筒的送料轴（4），由第一伺服电机驱动，通过摩擦力将卡带（20）由输送平台（1-1）输送至切割平台（1-2）；
带有切割片（51）的切割轴（5），由第二伺服电机驱动，对上道工序送料轴（4）输送过来的卡带（20）进行超声波切割，所述的切割片（51）与切割平面的初始位置夹角为β；
连续切割的控制方法为：
超声波高速连续切带机工作时，设定单个切带行程S，第一伺服电机带动送料轴（4）加速至线速度V1后保持匀速转动；
当送料轴（4）输送卡带（20）行程达到k1S时，k1＜1，第二伺服电机带动切割轴（5）加速至线速度V1，此时卡带（20）行程达到k2S，k1＜k2＜1，然后作匀速运动；
当送料轴（4）以速度V1输送卡带（20）行程达到S时，切割轴（5）以同样的速度V1转动，且此时切割片（51）角度垂直于卡带（20）并切割卡带（20），
即所述的送料轴（4）以速度V1送料由行程k1S运动到行程S所花的时间，等于由切割平面初始夹角为β的切割片（51）转动至垂直于切割平面或卡带（20）所花的时间；
在每次切割轴（5）的切割片（51）对卡带（20）切割完之后，切割轴（5）加速转动至初始位置，切割片（51）与切割平面夹角为β，并停止，此时卡带（20）输送的行程为k0S，k0＜k1；
当卡带（20）的输送行程再次达到k1S时，第二伺服电机带动切割轴（5）加速至线速度V1，此时卡带行程达到k2S，k1＜k2＜1，然后作匀速运动；
当送料轴（4）以速度V1输送卡带行程达到S时，切割轴（5）以同样的速度V1转动，且此时切割片（51）角度垂直于卡带（20）并切割卡带（20），从而实现连续切割。
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