CN115685911A - 一种复合材料自动上料装置软件控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合材料自动上料装置软件控制方法及系统包括：执行初始化程序；进行程序错误检查，判断是否有程序错误，在出现程序错误时，循环执行初始化程序，在未出现程序错误时，运行主程序；运行手动程序、自动程序以及调试程序；执行手动功能、自动功能以及调试功能；执行自动功能并连续传输送料。本发明解决了依赖人工导致操作精度低、生产效率低的技术问题。

Description

一种复合材料自动上料装置软件控制方法及系统

技术领域

本发明涉及复合材料加工控制领域，具体涉及一种复合材料自动上料装置软件控制方法及系统。

背景技术

QY板装饰复合材料因为产品质量轻、抗冲击性能强、导热系数低、耐腐蚀、易清洗等优质特点，受到国外装修商的喜爱和大面积采用，在国内的采用率也有所提高。制作和生产该种材料的公司也有所增加。

现在国内生产这种复合材料的电气自动化程度较低。生产方式如下：首先，复合的材料的上层材料，使用单独的裁切设备，将成卷的待加工料，裁剪成实际需要的宽度后，人工收集好剪切下的材料，再运输到底层材料传输设备的两侧。然后，在传动设备的两侧各需要一个生产员工，通过肉眼观测将上层材料挨个以搭接方式铺设于传动设备的底层材料上。再次，铺设了上层材料的多层料通过高温烘烤区和挤压成型区，将所需的两层或多层材料加工成多层复合材料。

在这种生产中存在以下几个问题。首先，所需的上层材料需要一台单独的裁切设备来进行裁切，裁切好后还需要一个生产员工去运输材料去指定的地点，然后再人为去放置材料，铺设材料同时需要两名员工来完成，在连续传输线的两侧各需要一名员工。然后，人为去放置材料时，因为是连续生产，所以在短时间内放置材料时很难将上层材料的搭接长度、歪斜的角度控制在允许误差范围内，容易造成生产出的产品质量参差不齐。

公布号为CN1829595A的现有发明专利文献《用于形成复合加劲材和加强构件的装置及方法》该细长复合结构件当横向于其长度时呈现预期横截面几何形状。一种装置可包括其上安装有基本细长型芯的基底。一个或多个构造用以至少部分地与型芯互补的滚轮构造用以在该型芯上的一或多层复合材料上滚动并施压。型芯可设在转台上并构造成呈现弯曲的细长几何形状，以形成至少部分弯曲或者弧形的细长件。从该现有技术的具体实现内容中可知，该现有技术在复合材料多层压合的操作以及针对特定材料区域进行加热的操作中采用了控制辊组以及预热装置，但从该现有技术的具体实施方式中，可知该现有技术仅适用于多层用热固树脂预浸渍的纤维材料，且该现有技术方案只适用于特定构型例如弯曲、弧形的细长件，导致该现有技术的适用性受有制约。

公布号为CN104552538A的现有发明申请文献《绿色环保高强度抗变形实木复合门的制作方法》包括以下步骤：将原木进行软化、微小化处理制成薄木板；将薄木板分成面板和芯材，干燥；拼接成整张板，分出面板和芯材，芯材中选出横向纹理的整张板做为平衡拉力板，排成多层板涂胶；用热压机压合制成多层板，养生、裁掉四边用砂光机砂光定厚；多层板裁成定宽木条，制成防变形芯材，定厚；中密度板和防变形芯材制成结构板，养生、裁掉四边、砂光定厚，雕刻、铣型、铣线、饰面制成高强度抗变形实木复合门板。该现有技术在复合板材的拼接、多层压合、裁切以及成型操作中，基本依赖现有设备以及人工操作，存在生产效率低下以及拼接、裁切成型等操作精度较低的问题。

综上，现有技术存在依赖人工导致操作精度低、生产效率低的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何解决依赖人工导致操作精度低、生产效率低的技术问题。

本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的：一种复合材料自动上料装置软件控制方法包括：

S1、执行初始化程序；

S2、进行程序错误检查，判断是否有程序错误，在出现程序错误时，循环执行初始化程序，在未出现程序错误时，运行主程序，其中，步骤S2包括：

S21、在辅助牵引从料仓中持续将单层复合材料牵引传出并往前输送，利用送料驱动将单层复合材料输送出对应的长度，停止送出以供切刀裁切；

S22、利用切刀将单层复合材料切断，利用横向送料电缸通过下部吸盘将经裁切的单层复合材料输送放置于预设已裁切材料位置，使横向送料电缸回到待横向送料位置；

S23、利用送料伺服送出第二片单层复合材料，并传给横向送料电缸以进行横向输送；

S24、并利用纵向送料电缸将经过横向送料的第二片单层复合材料往前输送到下部持续运行的底部复合材料上，以此均匀持续的将单层复合材料覆盖在底部复合材料上，以形成待烘烤材料；

S25、将带烘烤材料一并通过加热烘烤合成工序，以得到多层复合材料；

S3、运行手动程序、自动程序以及调试程序；

S4、执行手动功能、自动功能以及调试功能；

S5、执行自动功能并连续传输送料。

本发明编写相应的软件控制系统并配合对应的传动设备，裁切设备，放料设备与底层传输料设备集成为一整个系统，实现多个小单机设备集成为一套系统设备。减少人工操作误差，降低生产员工的工作强度，减少需要人工操作的工作内容。

在更具体的技术方案中，步骤S23中的送料伺服为多轴驱动系统，其包括：V/F控制单元、矢量控制单元、伺服控制单元，V/F控制单元、矢量控制单元及伺服控制单元通过高速驱动接口DRIVE-CLiQ相互连接。

本发明的各模块间(包括控制单元、整流/回馈模块、电机模块、传感器模块和电机编码器等)通过高速驱动接口DRIVE-CLiQ相互连接，以此来实现指令传输的高速性，信息反馈的实时准确性。这样每次能够精确的控制送出去的每片材料长度在毫米级实现无误差。

在更具体的技术方案中，步骤S2中，利用预置触摸屏显示预置动态点位及其运行参数，采集并根据实际需求参数添加与预置动态点对应的动态显示画面，据以实时反馈单层复合材料及底层复合材料的位置。

本发明实际操作过程中使用的画面较为简单，在程序中将相应的动态点位都已经留出，在后续实际投入使用时会根据实际的需要添加相对应的动态画面，实时反馈板料位置，便于查看及维护操作。

在更具体的技术方案中，步骤S3包括：利用预置集中控制显示装置选定手自动控制方式并进行系统硬件参数设置，其中，手自动控制方式包括：切刀手动及自动停车，系统硬件参数设置的操作还包括：

S31、使能送料伺服、调剂切刀；

S32、设置压料气缸，分别设定横向送料电缸、纵向送料电缸的运送材料长度；

S33、设置底层复合层料的传输主机输送速度。

在更具体的技术方案中，步骤S33中，设定复合材料底层连续传输辊的运行线速度，以作为一种复合材料自动上料装置软件控制系统中的整机运行速度节奏基准数据。

在更具体的技术方案中，步骤S33还包括：

S331、利用预置编码器测量底层复合材料的传输线速度，以得到运行线速度，其中，步骤S331还包括：

S3311、利用预置逻辑，处理得到以底层复合材料运行上层铺设的单片复合材料的底层铺设单片时间；

S3312、利用预置逻辑计算得到上层复合材料完成将单片复合材料连续铺设的上层铺设操作时间；

S3313、获取预设固定速度值，据以处理底层铺设单片时间及上层铺设单片时间，以得到运行线速度；

S332、在运行线速度与设定速度差值超过预置区间时，生成并发出速差警告，其中，步骤S332还包括：

S3321、在上层材料铺设过程中，连续的两片上层复合材料存在搭接重叠部分，设置搭接重叠部分占单片上层复合材料宽度的比值区间；

S3322、设置底层复合材料的变频器速度，并获取编码器测得速度，以编码器测得速度为基准速度，利用基准速度及变频器速度的速度差处理得到报警信号。

在更具体的技术方案中，步骤S32还包括：在送料伺服和横向送料电缸同步运行过程中，两个驱动动作不一致时，由对所送材料的撕拉作用，感应生成电缸速度修正信号，据以匹配驱动动作一致。

在更具体的技术方案中，步骤S32还包括电缸寻零复位操作，据以调节所述电缸的运行精度。

本发明的显示屏中电缸相关参数设定画面下部的送料电缸寻零、给料电缸寻零是针对输送电缸经过长期运转，或者是整个设备移机后，可能存在电缸单次输送的位置不够精确。以及电缸的零位点丢失的问题，通过电缸寻零操作后，电缸会重新移动至所标定的零位，这样就能让输送位置重新回到精确状态。

在更具体的技术方案中，步骤S32中还包括：设置吸料时间，据以使得吸料盘在等待预设时间，在适用时刻进行吸料操作。

本发明在前次完成吸料后，伸缩机构回弹，吸料盘离开放料平面，当回弹到位后等待一下段时间，以避免吸料盘抖动过大的问题，等待一段时间以此来让吸料盘恢复平稳，保证了吸料操作效率及精度。

在更具体的技术方案中，一种复合材料自动上料装置软件控制系统包括：

初始化模块，用以执行初始化程序；

主程序运行模块，用以进行程序错误检查，判断是否有程序错误，在出现程序错误时，循环执行初始化程序，在未出现程序错误时，运行主程序，主程序运行模块与初始化模块连接，其中，主程序运行模块包括：

单层复合材料输送单元，用以在辅助牵引从料仓中持续将单层复合材料牵引传出并往前输送，利用送料驱动将单层复合材料输送出对应的长度，停止送出以供切刀裁切；

裁切单元，利用切刀将单层复合材料切断，利用横向送料电缸通过下部吸盘将经裁切的单层复合材料输送放置于预设已裁切材料位置，使横向送料电缸回到待横向送料位置，裁切单元与单层复合材料输送单元连接；

送料伺服，用以送出第二片单层复合材料，并传给横向送料电缸以进行横向输送，送料伺服与裁切单元连接；

覆盖单元，用以并利用纵向送料电缸将经过横向送料的第二片单层复合材料往前输送到下部持续运行的底部复合材料上，以此均匀持续的将单层复合材料覆盖在底部复合材料上，以形成待烘烤材料，覆盖单元与送料伺服连接；

烘烤合成单元，用以将带烘烤材料一并通过加热烘烤合成工序，以得到多层复合材料，烘烤合成单元与覆盖单元连接；

程序运行调试模块，用以运行手动程序、自动程序以及调试程序；

执行模块，用以执行手动功能、自动功能以及调试功能，执行模块与程序运行调试模块连接；

连续送料模块，用以执行自动功能并连续传输送料，连续送料模块与执行模块连接。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明编写相应的软件控制系统并配合对应的传动设备，裁切设备，放料设备与底层传输料设备集成为一整个系统，实现多个小单机设备集成为一套系统设备。减少人工操作误差，降低生产员工的工作强度，减少需要人工操作的工作内容。

本发明的各模块间(包括控制单元、整流/回馈模块、电机模块、传感器模块和电机编码器等)通过高速驱动接口DRIVE-CLiQ相互连接，以此来实现指令传输的高速性，信息反馈的实时准确性。这样每次能够精确的控制送出去的每片材料长度在毫米级实现无误差。

本发明实际操作过程中使用的画面较为简单，在程序中将相应的动态点位都已经留出，在后续实际投入使用时会根据实际的需要添加相对应的动态画面，实时反馈板料位置，便于查看及维护操作。

本发明的显示屏中电缸相关参数设定画面下部的送料电缸寻零、给料电缸寻零是针对输送电缸经过长期运转，或者是整个设备移机后，可能存在电缸单次输送的位置不够精确。以及电缸的零位点丢失的问题，通过电缸寻零操作后，电缸会重新移动至所标定的零位，这样就能让输送位置重新回到精确状态。

本发明在前次完成吸料后，伸缩机构回弹，吸料盘离开放料平面，当回弹到位后等待一下段时间，以避免吸料盘抖动过大的问题，等待一段时间以此来让吸料盘恢复平稳，保证了吸料操作效率及精度。本发明解决了现有技术中存在的依赖人工导致操作精度低、生产效率低的技术问题。

附图说明

图1为本发明实施例1的一种复合材料自动上料装置软件控制系统硬件组态示意图；

图2为本发明实施例2的一种复合材料自动上料装置软件控制方法数据流处理示意图；

图3为本发明实施例2的一种复合材料自动上料装置软件控制方法步骤示意图；

图4为本发明实施例3的集中控制界面示意图；

图5为本发明实施例3的电缸相关参数设定界面示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，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。

实施例1

硬件组态：

如图1所示，在本实施例中，软件控制系统中对驱动的运算控制精度要求特别高，所以采用了西门子的S120伺服作为送料驱动。S120是集V/F控制、矢量控制、伺服控制为一体的多轴驱动系统，具有模块化设计。各模块间(包括控制单元、整流/回馈模块、电机模块、传感器模块和电机编码器等)通过高速驱动接口DRIVE-CLiQ相互连接，以此来实现指令传输的高速性，信息反馈的实时准确性。这样每次能够精确的控制送出去的每片材料长度在毫米级实现无误差。

在本实施例中，在这次系统中采用的为应用较为广泛的西门子PLC模块，CPU则采用运算等级较高的315-2DP模块。当前通讯网络处于网络的更新换代较快年代，多数的通讯都趋向于向以太网转变。但在连接第三方驱动时，支持DP通讯技术的非常成熟，支持profinet等以太网通讯的成熟度不及前者，所以在此次选用profibus通讯方式的CPU，在后续条件准许的情况下会使用支持以太网的驱动，以及使用以太网接口的CPU。

通过系统组态图片我们可以看出，系统中存在一个人机界面，采用的是大尺寸的TP1200西门子触摸屏，用来显示设备运转信息和下达传输命令；主控制器采用的是西门子的315-2DP控制器，用来处理各种运算信息和处理各种逻辑控制指令；辅助牵引驱动采用的是西门子MM440变频，用来将成卷的材料持续向前传输；送料牵引采用的是西门子的S120伺服驱动，用来精确控制输送的单片料的长度，当完成单片料输送后，切刀剪断，再接着输送另一片材料；横向送料设备驱动采用的是费斯托的CMMP-AS M3型传输电缸，费斯托的电缸在位置控制和速度响应上都优于大多数的其他电缸，这款电缸在直线运动情况下、误差小，在大行程下累计误差较小，可控性较好；纵向送料装置同样采用的是费斯托的CMMP-AS M3型传输电缸。

通过上述的人机界面、控制器、以及四个驱动器大概实现如下功能，首先在辅助牵引从料仓中持续将单层复合材料牵引传出同时往前输送，送料驱动将材料输送出对应的长度后，停下等待切刀裁切。当切刀将材料切断后，横向送料电缸通过下部吸盘将料输送到指定的位置放下后回到一个特定的位置，等待横向输送下一片料，此时送料伺服送出第二片料传给横向电缸往前输送，同时纵向送料电缸将横向送料电缸所送达的材料往前输送到下部持续运行的底部复合材料上，以此均匀持续的将单层复合材料覆盖在下部持续运转的材料上，一并通过下一道加热烘烤合成工序。

实施例2

由于控制系统最重要的为位置的精确，传输的位置一定要准确，整体的输送节奏一定要准确，要能够实现单片材料均匀、连续不间断、平直的铺设在下层材料上，以此来完成材料的连续传输。

如图2及图3所示，本发明提供的一种复合材料自动上料装置软件控制方法包括以下步骤：

S1、执行初始化程序；

S2、进行程序错误检查，判断是否有程序错误；

S3、在有错时，重新执行初始化程序，在无错时，运行主程序；

在本实施例中，横向送料电缸及送料伺服都包含精准测速装置。在本实施例中，设送料伺服单次送料的已运行长度为L1，送料电缸的已运行长度为L2，以L2为计算基准距离，则该驱动设备的运行距离差值为(L1-L2)。

在本实施例中，假设当送料伺服比送料电缸慢5mm，就产生撕拉，则当L1-L2＜-5mm,就开始给送料伺服提速，当＜-10，就开始给送料伺服提一个更大的值，当＜-2mm时，停止额外的附加速度值。两个运行中的距离差值为正向值时，也做上述类似处理。

在本实施例中，由底层符合材料运行上层铺设的单片复合材料的所需要时间为：

T＝L/V

式中，T为底层运行上层所需铺设的单片料宽度所需要的时间，L上层铺设单片复合材料料的宽度，V代表的是底层复合材料的运行线速度。

在本实施例中，上层复合材料要在这么长时间内完成将单片复合料连续铺设上去。所用的时间为T。则T＝T1+T2+T3+L1/V1+T4+T5+T6+T7+(L2+L3)/V2+T8+T9。

式中T为底层运行上层需铺设的单片料宽度所需要的时间，T1为横向送料电缸在初始位置吸料所用的时间，T2为横向电缸吸料后上升的时间，T3为当横向送料电缸等待切刀切断材料的时间，T4为横向送料电缸释放料的时间，T5为规整气缸动作时间，T6为纵向送料气缸吸料时间，T7为纵向电缸吸料上升时间，T8为纵向送料电缸释放料时间，T9为预判损耗时间；L1为底层复合材料宽度(即上层铺设复合材料的长度)，L2为上层所铺设复合材料的宽度，L3为运行平台固定长度减去上层铺设铺设材料的宽度；V1为横向送料电缸的运行速度，V2为纵向电缸运行速度。

由上述两公式可得，T时间是相同的，且通过计算获取。T1～T9时间是已知的，L1～L3是已知的。V1和V2是未知的，先期给定一个固定的V2值，再计算出V1的值。

在本实施例中，在上层材料铺设时，连续的两片材料有搭接重叠部分，假设单片料设计搭接重叠的部分为单片料宽度的10％，最小允许搭接宽度为5％。底层复合材料是选用的变频器驱动的装置，同时也预设测速编码器。如果设定的变频器速度为V1，编码器测得的速度为V2，以V2为计算基准速度。那么两个速度差为((V1-V2)/V2)*100％，当速度差大于5％时报警，让生产人员实际现场查看具体情况作出处理。

S4、运行手动程序、自动程序以及调试程序；

S5、执行手动功能、自动功能以及调试功能；

S6、执行自动功能并连续传输送料；

S7、送料结束时程序执行结束。

实施例3

画面举例：

如图4所示，实际的软件系统已经处于试验后期，所有的功能操作都已基本实现。试验中使用的画面较为简单，在程序中将相应的动态点位都已经留出，在后续实际投入使用时会根据实际的需要添加相对应的动态画面，实时反馈板料位置，便于查看。

集中控制画面用来选定手自动控制方式，使能伺服电机，调节切刀、压料气缸等，设定横向电缸、纵向电缸分别运送材料的长度，下部底层料传输主机的输送速度等参数。以下做详细叙述：

在画面的左侧我们看到有主机的速度，实际牵引速度。在这里的速度指的是，复合材料底层连续传输辊的运行线速度，系统中所有的运行速度节奏，都是以底层材料运转速度为基准。因为我们裁切的单片料是均匀连续的铺在底层料上方，经过后续加热加压合成为多层复合材料。设定的主机速度指的是命令底层材料连续运转的速度，以此来控制送料节奏，实际牵引速度指的是通过编码器来实际测量底层材料传输线速度，如果和设定速相差过大的话就给出警告让生产人员实际判断是否存在相应的速差，再做出具体的处理方式。横向料长度设定指的是在单片料需要送出的长度，每片料在这个长度下裁剪，然后以纵向料中心线为准，将料准确的送到对应位置。横向料宽度设定，指的是，纵向送料电缸单片料所需要送出的距离。长度修正、宽度修正指的是在实际连续生产中，不能停机时，但实际所送的料确实有偏差，那么就给出实际运输距离修正，这个值可为正值也可为负值。送料气缸修订值指的是送料伺服和横向送料电缸有一段同步运行，如果两个驱动动作不一致时，会撕拉所送材料，此时给电缸的速度做一修正，以匹配两个动作完全一致，在这里单位是百分号。

在画面的右侧，手动初始化、自动初始化指的是在两种工作模式下，给定S120伺服和电缸一个初始状态，让其准备下一步动作。手动启动、自动启动指的是手动状态和自动状态下启动系统工作状态，手动启动每一步都是手动点动，点击一步执行一步。自动状态启动后整个系统连续的运输单片材料，将单片料连续均匀的铺设在底层材料上方。切刀手动指的是配合手动状态使用，当首次送料时，材料的前端可能并不平齐，将材料手动切齐后执行自动状态。自动停车指的是在自动状态下遇到设备不能正常运行，但不危及安全，那么将设备停下回到初始状态。模式选择指的是选择在自动模式下运行还是在手动模式下运行。调刀按钮指的是切刀单次动作后不能回到正确位置时，通过反复调节，在用调刀按钮来驱动切刀动作，观察切刀运动停止后是否回到正确位置。归整气缸手动指的是归整气缸单次动作是否将横向所送的料归整平齐，等待纵向电缸运输。

如图5所示，电缸相关参数设定画面是用来设定一些与电缸有关的参数。画面下部的送料电缸寻零、给料电缸寻零指的是输送电缸经过长期运转，或者是整个设备移机后，可能存在电缸单次输送的位置不够精确，这个存在的可能原因是电缸的零位点丢失，通过电缸寻零操作后，电缸会重新跑到所标定的零位，这样就能让输送位置重新精确。吸料时间指的是送料过程中，电缸下挂负压气缸是用来将材料吸起，然后电缸往前输送，到达对应位置后释放气压，将料放下。但对于不同单层材料可能需要的吸附时间不一致，时间短了，料吸不起来，时间长了会影响整体节拍，就需要人为去观察所需要的具体吸附时间，从而设定合理的时间。吸料完成等待时间，通常完成吸料后，伸缩机构会回弹，从而吸料盘会离开放料的平面，当回弹到位后需要等待一下段时间，否则吸料盘可能会抖动比较大，等待一小段时间以此来让吸料盘恢复平稳，这样才好往前继续输送材料。

在本实施例中，本发明通过预置程序调用一个费斯托电缸正常工作的块，使能单个电缸，按照对应的指令进行工作，cylinder_logic_data1.cylinder1_rata变量是用来给定该电缸在速度，在电缸运行到不同的位置时赋给该变量的值不同，运转的速度也不同。

"cylinder_logic_data1".cylinder1_site变量是用来决定让电缸具体运转到何种位置，电缸在实际工作中需要停在三个位置，初始位置，切刀裁切料位置，传输终点放料位置，通过向该变量传输对应位置数值再配合上面速度变量给定合理速度，使得电缸运转停留在对应位置，并执行相应指令。

在本实施例中，伺服的逻辑判断指令，伺服输送料存在如下问题，首先首次需要手动送料，让切刀切除最前端不平整的料。然后自动状态下，第一个位置是将料送到横向送料电缸能够吸附到的位置，待横向送料电缸吸附起材料后，与横向电缸同步将料送到切刀可裁切位置。切刀切断料后，回到自动送料的第一个状态。如下段程序A ％L0.0；AN"servo_use_data".judge_position_pulse1；＝％L0.2；A ％L0.2；JNB Label_8；L"servo_use_data".distance2；T"servo_use_data".site_of_servo；Label_8:NOP 0；A ％L0.2；JNBLabel_9；L 16#047f；T"servo_use_data".servo_control_word；用来表达为电缸吸附起材料，伺服可以与电缸执行同步传输材料的任务。

在本实施例中，在这次的软件系统中最难的是位置计算，存在多个驱动，每个位置的精确度都是在毫米级甚至更小，只有位置准确了，这个系统才有其本来设计的意义，如果位置不准确甚至还不如人工铺设的话，那这个上料系统就失去了起本来的意义。

采用常规的变频加编码器是很难实现这种高精度的要求，如果只是采用单纯的伺服在话，在输送的过程是能够精确实现所输送料的长度。但是如何使得送出的材料能够被平直的给传输出去，普通的伺服只能确保自己的输出轴传送的距离具备很高的精度，但对于输送出的材料是否平直不倾斜，无法做出判断，此时就需要一个电缸输送装置，这种较长距离的运输，电缸将传送机构固定在一个平直的直线传动机构下部，以此来确保物件的传输是一个平直的路径，这样就能够让送出的材料每次都在一个直线上，没有偏差。用普通变频做辅助牵引，伺服做主牵引，电缸做送料装置就能够很好的解决这个问题。

那么，在机械机构运转的过程中，传输电缸需要停留在多个位置，初始位置，寻零位置，切刀动作位置，传输终点放料位置，那么在这些位置中也存在一些冲突，如何实现这些位置标定能够不出现混乱，当两个位置使用同一个坐标点时如何来区分两个不同的位置呢？如寻零位置和初始位置可能都需要在物理零点进行标记，那么如何做出区分？还有就是怎么判断设备运行位置到达指定位置，以此来判断设备是否该执行下一个指令。设备的运转存在一定的惯性，当发出停止指令时，设备可能就超出预想停止的位置，这样就无法执行下一步的指令，整个系统就将卡阻在这个地方，无法执行下去。在这里采用预置程序作出位置判断，并配合其他程序做程序停止不动的处理方法。

通过前述的程序，合理的将初始位置和寻零动作在经过物理零点时作出区分。如执行寻零动作，不做位置标定，检测到物理零点即为完成寻零动作，回到零点位置。做初始位置时，将上次的位置记录下，在经过的一个离零值较小的值时，触发一个信号来告知本次是回到初始位置状态而不是寻零动作，这样经过零点后，重新标记并回到指定的初始位置状态。当设备存在惯性误差时采用两种方式来消除卡机状态，首先经过大量的测试来判断出设备多运行或少运行的距离，从而设定合理的前推，来减少误差。同时经过多次试验来得出误差范围，然后给出一定的误差允许，当设备停留在目标位置加允许误差范围内，都判断为设备运行到指定的位置。最后如果设备运行到某一位置后长时间停留不动作，那么就报警，让人为干预处理。

综上，本发明编写相应的软件控制系统并配合对应的传动设备，裁切设备，放料设备与底层传输料设备集成为一整个系统，实现多个小单机设备集成为一套系统设备。减少人工操作误差，降低生产员工的工作强度，减少需要人工操作的工作内容。

本发明的各模块间(包括控制单元、整流/回馈模块、电机模块、传感器模块和电机编码器等)通过高速驱动接口DRIVE-CLiQ相互连接，以此来实现指令传输的高速性，信息反馈的实时准确性。这样每次能够精确的控制送出去的每片材料长度在毫米级实现无误差。

本发明实际操作过程中使用的画面较为简单，在程序中将相应的动态点位都已经留出，在后续实际投入使用时会根据实际的需要添加相对应的动态画面，实时反馈板料位置，便于查看及维护操作。

本发明的显示屏中电缸相关参数设定画面下部的送料电缸寻零、给料电缸寻零是针对输送电缸经过长期运转，或者是整个设备移机后，可能存在电缸单次输送的位置不够精确。以及电缸的零位点丢失的问题，通过电缸寻零操作后，电缸会重新移动至所标定的零位，这样就能让输送位置重新回到精确状态。

本发明在前次完成吸料后，伸缩机构回弹，吸料盘离开放料平面，当回弹到位后等待一下段时间，以避免吸料盘抖动过大的问题，等待一段时间以此来让吸料盘恢复平稳，保证了吸料操作效率及精度。本发明解决了现有技术中存在的依赖人工导致操作精度低、生产效率低的技术问题。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种复合材料自动上料装置软件控制方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、执行初始化程序；

S2、进行程序错误检查，判断是否有程序错误，在出现程序错误时，循环执行初始化程序，在未出现所述程序错误时，运行主程序，其中，所述步骤S2包括：

S21、在辅助牵引从料仓中持续将单层复合材料牵引传出并往前输送，利用送料驱动将所述单层复合材料输送出对应的长度，停止送出以供切刀裁切；

S22、利用所述切刀将所述单层复合材料切断，利用横向送料电缸通过下部吸盘将经裁切的所述单层复合材料输送放置于预设已裁切材料位置，使横向送料电缸回到待横向送料位置；

S23、利用送料伺服送出第二片所述单层复合材料，并传给所述横向送料电缸以进行横向输送；

S24、并利用纵向送料电缸将经过横向送料的第二片所述单层复合材料往前输送到下部持续运行的底部复合材料上，以此均匀持续的将所述单层复合材料覆盖在所述底部复合材料上，以形成待烘烤材料；

S25、将所述带烘烤材料一并通过加热烘烤合成工序，以得到多层复合材料；

S3、运行手动程序、自动程序以及调试程序；

S4、执行手动功能、自动功能以及调试功能；

S5、执行自动功能并连续传输送料。

2.根据权利要求1的所述一种复合材料自动上料装置软件控制方法，其特征在于，所述步骤S23中的所述送料伺服为多轴驱动系统，其包括：V/F控制单元、矢量控制单元、伺服控制单元，所述V/F控制单元、所述矢量控制单元及所述伺服控制单元通过高速驱动接口DRIVE-CLiQ相互连接。

3.根据权利要求2的所述一种复合材料自动上料装置软件控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，利用预置触摸屏显示预置动态点位及其运行参数，采集并根据实际需求参数添加与所述预置动态点对应的动态显示画面，据以实时反馈所述单层复合材料及所述底层复合材料的位置。

4.根据权利要求1的所述一种复合材料自动上料装置软件控制方法，其特征在于，所述步骤S3包括：利用预置集中控制显示装置选定手自动控制方式并进行系统硬件参数设置，其中，所述手自动控制方式包括：切刀手动及自动停车，所述系统硬件参数设置的操作还包括：

S31、使能送料伺服、调剂所述切刀；

S32、设置压料气缸，分别设定所述横向送料电缸、所述纵向送料电缸的运送材料长度；

S33、设置所述底层复合层料的传输主机输送速度。

5.根据权利要求4的所述一种复合材料自动上料装置软件控制方法，其特征在于，所述步骤S33中，设定复合材料底层连续传输辊的运行线速度，以作为所述一种复合材料自动上料装置软件控制系统中的整机运行速度节奏基准数据。

6.根据权利要求5的所述一种复合材料自动上料装置软件控制方法，其特征在于，所述步骤S33还包括：

S331、利用预置编码器测量所述底层复合材料的传输线速度，以得到所述运行线速度，其中，所述步骤S331还包括：

S3311、利用预置逻辑，处理得到以所述底层复合材料运行上层铺设的单片复合材料的底层铺设单片时间；

S3312、利用预置逻辑计算得到上层复合材料完成将所述单片复合材料连续铺设的上层铺设操作时间；

S3313、获取预设固定速度值，据以处理所述底层铺设单片时间及所述上层铺设单片时间，以得到所述所述运行线速度；

S332、在所述运行线速度与设定速度差值超过预置区间时，生成并发出速差警告，其中，所述步骤S332还包括：

S3321、在上层材料铺设过程中，连续的两片所述上层复合材料存在搭接重叠部分，设置所述搭接重叠部分占单片所述上层复合材料宽度的比值区间；

S3322、设置所述底层复合材料的变频器速度，并获取编码器测得速度，以所述编码器测得速度为基准速度，利用所述基准速度及所述变频器速度的速度差处理得到报警信号。

7.根据权利要求4的所述一种复合材料自动上料装置软件控制方法，其特征在于，所述步骤S32还包括：在送料伺服和所述横向送料电缸同步运行过程中，两个驱动动作不一致时，由对所送材料的撕拉作用，感应生成电缸速度修正信号，据以匹配所述驱动动作一致。

8.根据权利要求4的所述一种复合材料自动上料装置软件控制方法，其特征在于，所述步骤S32还包括电缸寻零复位操作，据以调节所述电缸的运行精度。

9.根据权利要求4的所述一种复合材料自动上料装置软件控制方法，其特征在于，所述步骤S32中还包括：设置吸料时间，据以使得吸料盘在等待预设时间，在适用时刻进行吸料操作。

10.一种复合材料自动上料装置软件控制系统，其特征在于，所述系统包括：

初始化模块，用以执行初始化程序；

主程序运行模块，用以进行程序错误检查，判断是否有程序错误，在出现程序错误时，循环执行初始化程序，在未出现所述程序错误时，运行主程序，所述主程序运行模块与所述初始化模块连接，其中，所述主程序运行模块包括：

单层复合材料输送单元，用以在辅助牵引从料仓中持续将单层复合材料牵引传出并往前输送，利用送料驱动将所述单层复合材料输送出对应的长度，停止送出以供切刀裁切；

裁切单元，利用所述切刀将所述单层复合材料切断，利用横向送料电缸通过下部吸盘将经裁切的所述单层复合材料输送放置于预设已裁切材料位置，使横向送料电缸回到待横向送料位置，所述裁切单元与所述单层复合材料输送单元连接；

送料伺服，用以送出第二片所述单层复合材料，并传给所述横向送料电缸以进行横向输送，所述送料伺服与所述裁切单元连接；

覆盖单元，用以并利用纵向送料电缸将经过横向送料的第二片所述单层复合材料往前输送到下部持续运行的底部复合材料上，以此均匀持续的将所述单层复合材料覆盖在所述底部复合材料上，以形成待烘烤材料，所述覆盖单元与所述送料伺服连接；

烘烤合成单元，用以将所述带烘烤材料一并通过加热烘烤合成工序，以得到多层复合材料，所述烘烤合成单元与所述覆盖单元连接；

程序运行调试模块，用以运行手动程序、自动程序以及调试程序；

执行模块，用以执行手动功能、自动功能以及调试功能，所述执行模块与所述程序运行调试模块连接；

连续送料模块，用以执行自动功能并连续传输送料，所述连续送料模块与所述执行模块连接。

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