CN1406683A - 自动移动系统,尤其用于金属箔设备 - Google Patents

Abstract

一种自动移动系统，它尤其可以用于金属制箔设备，使用一个软件程序，所述程序借助于一个数字控制系统(10)允许存储一系列的图形(18)或者说基本几何路径，借助于参数编程这些图形可以在一个二维的操作平面上有无穷的尺寸和位置；数字控制系统(10)借助于适当的通信协议连接到一个PLC(26)，PLC(26)运行所有的自动化和诊断处理，保证移动轴X(28)和Y(29)的驱动和控制。

Description

自动移动系统，尤其用于金属箔设备

本发明涉及一种自动移动系统，该系统尤其可以用于金属制箔设备。

把金属敲平成为薄片(厚度约为0.3微米)在工业上已经通过开发机器加以发展，机器传统上含有一个敲击元件(锤)，它借助于机械锤提供展宽插入在一串纸片之间的金属片(从而代替手工敲打的锤)所需要的击打，还含有一个移动系统，该系统相对于待敲平的金属片控制锤和机械锤的位置。

但是，乞今所用的移动系统在实际上是一系列的杆、凸轮和通过皮带连接到电动电动机的齿轮装置，该系统使要受敲击的形件(纸片和插入的金属片的组合)能够移动。

所需要的移动变化因此只能通过代换凸轮和或齿轮装置和其它的调整。因此明显地这样的系统一般地遇到几个技术问题，这些问题中可以提到复杂的调整所需要的冗长时间，连续而频繁的保养、机构部件常破损移动速率低、缺乏准确性及不可避免的定位错误。

因此本发明的目的是避免以上的缺点并且还创造一种自动的移动系统，尤其是用于金属制箔设备，它使之得到灵活性，这种灵活性能够克服任何生产问题，从而使操作者能够实施无限的工艺变化和制箔路径。

本发明的又一个目的是指出一种动的移动系统，尤其是用于金属制箔设备，它使之能够有较公知技术的移动系统有大的准确性和重复稳定性。

本发明的又一个目的是提供一种自动的移动系统，尤其是用于金属制箔设备，它较传统的系统更可靠，并且使单个的机器能够与更加复杂的监系统结合，能够处理机器之间的操作负荷分配和制箔工序上下游提供的功能自动化。

这些和其它的目的由权利要求1所述的自动移动系统，尤其是用于金属制箔设备的自动移动设备达到。

根据本发明，制箔路径的产生，即得到敲击从属片所需要的移动的组合不再象传统系统那样取决于机械部分的调节系统，而是由应用操作程序组成，该程序，通过把系统的能力与人机接口相结合，提供可以克服可能发生的任何生产问题的灵活性。

应用型软件程序的开发刻意把一系列的几何形式的基本路径存储在数字控制系统中，数字控制系统借助于参数编程在二维的操作平面上可以有无限的尺寸和位置。

而且，为了确定与这些参数相关的路径所述需要的计算进一步交付给数字控制系统，数字控制系统在产生所希望的几何形状后提供用于驱动并且控制轴。

数字控制系统通过一个特殊的通信协议连接到一个PLC，PLC处理所有的自动化和检测处理，从而一个转而连接到PLC的人机接口，从而使操作人员能够决定系统应当执行哪个操作。

在此方面，操作员可以按照具体的要求让系统进行无穷的变化，因为，通过此接口，可以编程一系列的表，这里可以选择轴的几何形状、重复频率、在每个重复中在什么角度应当转动及确定尺寸用的比例因数。

每个表可以包含达24条不同几何形状的请求，每个请求有其自己的比例、重复和转动因数。

因此，最后的结果是一个系统，它可以直接而简单地管理一定数量的表(这可以由操作者修改)，表可以选择一定数量的几何形状(这可以由合格人员修改)，显然有能够实现广范围制箔路径的优点。

而且，本发明的系统可以让这些路径以准确性和重复稳定性实现，这是任何由机械地驱动的系统都达不到的，并且可以用于把单个的机器与与更加复杂的监系统结合，能够处理机器之间的工作负荷分配和上下工序提供的功能自动化。

在下面的说明和附图中清楚地讲述本发明还涉及的其它目的和优点，说明和附图纯为讲解用，而没有限制的目的。附图部中：

图1是伺服时机控制系统的功能方框图，伺服电动机用在根据本发明的自动移动系统中；

图2示意地表示一个用在根据本发明的制箔设备中的锤的操作路径的举例；

图3是图2中代表的根据本发明的操作路径处理时相的方框图；

图4代表自动移动系统，尤其是根据本发明的自动制箔设备的自动移动系统的功能的总方框示意图。

应当指出，下面的关于一个优选实施例的说明指一个根据本发明的移动具体应用，尤其指其在金属制箔设备中的应用。

还清楚本发明的目的，自动移动系统，还可以变通地和无区别地应用于所有的用“闭环”反馈处理保证通过座标控制定们的机具。

然而，本发明的目的是产生一个由两个正交的适当地由电动机驱动的轴的系统，此两轴由公知的因而本文为了简化而不另加说明的特定装置移动待制箔的材料；另外，此目的必须借助于一系列操作达到，这些简单的操作提供了无任何限制地得到形成平面区域的无限的点的可能性。

因此上述的区域应当由有两个电动机驱动的轴的移动系统覆盖，电动机有间隔换能器并且由一个致动器驱动，致动器使受控功能得以实现。然后可以通过使用由变换器操纵的交流电同步电动机得到和速率和变化的加速度减速斜率的移动；装备有一个换能器的电动机把其覆盖的真实速度和空间返回系统。

在操作路径的处理方面，应当注意到在移动制箔设备的锤下可以有多重移动，它产生一系列长而复杂的定位表。

对于为得到良好的最终结果所需要的路径进行观察，从经验上认为，通过使用数字控制操纵致动系统并且因此操纵电动机，可以方便地简化操作路径，以开发控制器本身的计算容量。

在此方面，图1示意地代表一个可一般地用于机床的伺服电动机的控制结构，通过用“闭环”反馈控制进行座标控制，伺服电动机保证所希望的定位。

具体地，10指出一个有适当的计算容量的数字控制系统的编程方框图，充分地开发，主要为简化输入用于工作循环的程序的数据；另外，11示意地指示从数字控制得出的相关于方向和定位速率的参数，以操纵每个致动12，而13指示在致动方框输出处的输送到电动机14去的同样的参数(方向和速率)。

系统的反馈回路然后闭合，作出反应把定位信息(方框15、16)分别从电动机14返回到致动12，从致动12返回到数字控制系统的方框10。

思考制箔设备的锤可能跟随的假想操作路径，可以清楚地理解把要插入到数字控制系统的编程方框10中的所有的点读出和翻译成ISO语言的运算的复杂性。

该例实际上是一个相当简单的概况，然而它说明了本新颖的计划的作用。

因此可以容易地推断，需要简化写入并且因而简化改变锤的可能操作的路径。

还可以注意到这个路径的复杂性可以减少到处理基本的几何图形；在图2的例子中，这可以含有一个在图中心有一个由17标示的顶点的三角形，或者一个所有的顶点都面向图外的三角形，或者一个有对角线的矩形，这些几何图形重复几次，相对于一个点转动并且在需要时扩大或者缩小。

在图2所示的特定例中，可以采用一个矩形，以它对角线19作为图2中由18一般地标示出的基本几何图形，从而待建立和编程的路径由一个简单的具有几个点的图形构成。

在两个轴的平面上建立和实现这种类型的图形在数字控制系统的编程层次上是相对简单而快速的问题。

相反，为了构成以上所述并且在图2和3中由20一般地标示的最终几何图形，必须给数字控制必要的指令。

具体地，图2所示的定位例需要以下的指令：

-基本图形18(矩形+对角线19)的调用指令；

-所述图形18六次的重复指令，每次转动它15度角；

-一个进一步的按预定的比例因数扩大基本图形18的总重复指令；

-添加两个比例因数的最后总重复指令。

在这些指令一旦送到控制方框，借助于适当而且特定的产生的程序安排和应用程序，按照设备需要的定位自动地产生形成各种路径的最终图形20的所有点；这些程序安排按照图3中详示的操作示意图调用输入并且处理图象部分。

可以直接从图3看到，为了产生关于所示例子的路径，在数字控制方框10编程两个输出因此就够了，方框10基本地由一个基本图形18(在所提供的例中，矩形+对角线19)的几何形状的适当处理，和建构最终图形20(图3的方框10)的相关指令构成，它可以示意地综合如下：

几何形状	重复数	比例因数	转动
				矩形+对角线	6	1	15度
矩形+对角线	6	1.2	15度
				矩形+对角线	6	1.5	15度
矩形+对角线	1	1.8	0度

因此所计划的系统的灵活性是明显的，事实上，具有基本几何图形(诸如所示例中由18所标示)文件打开和升级的可行性，使用者有完成对于建构指令21的各种表的能力。

注意在每个有选择其它不同几何图形的可能性，可以容易地看出，如何，以此方式，数字控制系统能够建立和各种特性的无穷的操作路径并且有用传统类型的系统不能得到的复杂性。

因此新的路径的产生可以在操作人员方面，在适当的终端24，转变为简单的数据输入过程(图4的方框22)，从而把这些数据25输送到PLC26，PLC26建构一个由图4中的27标示的相对操作表，该表代表一系列要输入到数字控制方框10中的指令和程序。

转而用上述的过程，数字控制系统顺序地提供以最高1米/秒的速率移动二维操作平面上的X轴(参见图4的28)和Y轴(参见图4的29)，所述的轴XY有等于280毫米的行程。

因此在数字控制系统10中储存一系列的基本路径，由几何图形或者说“几何结构”，通过建构指令21的参数编程，几何图形或者说“几何结构”可以产生有在XY操作平面上的任何尺寸和定位的结构。

而且通过终端24，(人机接口)，可以输入所希望的工作循环；这些存储在PLC26中，并且PLC输送到数字控制系统10。

因此，借助于接口24通过选择，基体地，待实施的几何形状、重复的频次、应当转动的角度及要确定的尺寸用什么样的比例因数等，操作人员可以按照特定的需要命令系统进行无穷的变化。每个表27可以含有达24个不同几何形状的要求，其中每个有其自己的比例因数，其自己的重复和转动变量。

与这些参数相关的确定路径的复杂计算交付给数字控制10进行，该控制系统在产生所希望的几何形状后，操作轴28、29的驱动和控制。

实际上，要制箔的材料的移动功能由PLC26管理，PLC26起使用者与制箔设备的桥梁作用；事实上，根据图4所示的示意，终端连接在PLC上，因此它能够完成文件和表27的各个操作。

简而言之，路径的产生，即为得到敲击的金属片所需要的运动的组合，不再是象公知的技术那样用复杂面受限制的机械部件的调节那样得到的结果，而是涉及在操作人员方面输入简单的键盘数据，在受进一步处理后，数据提供的移动，给予系统能够使之克服可能产生的任何生产问题的灵活性。其结果，所有电子和电气部件以及机械部分的计划和定尺度的操作都仅仅地旨在产生在两个轴XY上的最终移动，轴XY把与之连接的电动机的转动转变成直线运动，保持为经典的移动系统部件。

最后，一个控制板囊括了整个系统的功能所需要的电子和电-机部件，并且，一个数字控制板使操作人员能够直接插入所希望的变时和路径。

本说明清楚地表达了自动移动系统尤其是金属制箔设备的特性、本发明的目的，及其优点。

明显地在所述的自动移动系统可以施加数种变化，而不排除所述的发明思想的新颖性。还清楚，在本发明的实施中，在本发明的实施中，所详细说明的材料、形式和尺寸可以按需要改变并且可以用其它技术上等效的变形代替。

Claims (8)

1.一种自动移动系统，尤其是用于金属制箔设备的自动移动系统，含有一个底架和受电动机驱动的轴(28、29)的二维系统，该二维系统把连接的电动机的转动转变成直线移动，为了把待制箔的材料沿操作平面的一个区域的各种路径移动，所述的自动系统适于通过反馈控制保证所希望的定位，其特征在于，它含有一个数字控制系统(10)，该数字控制系统可以编程，从其输出可以得到参数(11、13)，所述参数相关于定位方向和速率，适于操纵任何致动器(12)和每个电动机(14)，所述的关于位置信息的参数(11、13)分别地从所述的致动器(12)反馈(15、16)到致动器(12)，并且从所述的致动器(12)反馈到所述数字控制系统(10)。

2.权利要求1所述的自动移动系统，其特征在于，使用同步电动机(14)，尤其是交流的、装备换能器和受变换器系统操纵的同步电动机，以得到所述轴(28、29)的各种速率和加速和减速斜率的移动。

3.权利要求1所述的自动移动系统，其特征在于，所述各种移动路径由通过至少一个预定的基本几何图形(18)形成的最终几何图形(20)构成。

4.权利要求3所述的自动移动系统，其特征在于，所述的基本几何图形(18)由顶点在图画的中心(17)的三角形或者三顶点向着图画外的三角形或者有对角线(19)的矩形构成，所述的几何图形重复几次、对一个点转动和以至少一个比例因数扩大和缩小。

5.权利要求4所述的自动移动系统，其特征在于，基于接收的信息，借助于按照预定的工作计划调动输入数据和处理图形数据的特定应用程序，所述的数字控制系统(10)自动地产生组成所述的最终几何图形(20)的所有点的位置。

6.权利要求1所述的自动移动系统，其特征在于，所述的数字控制系统(10)存储一系列由所述的基本几何图形(18)构成的基本路径，基本几何图形(18)通过的操作人员(23)方面的一系列指令(21)的参数编程产生有操作平面上的预定尺寸和位置的最终结构(20)。

7.权利要求6所述的自动移动系统，其特征在于，它含有安装至少一个与操作人员(23)的接口终端(24)，从而可以输入要使用的工作循环，所述的循环存储在PLC(26)内部并且由其传送到所述的数字控制系统(10)。

8.权利要求7所述的自动移动系统，其特征在于，所述的工作循环从包含在可以存档的表(27)中的基本几何图形开始得到，所述的基本图形(18)以预定的量存储，其每个有其自己的比例因数、自己的重复和转动变量。

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