CN1936753A - 用于剪扳机、折弯机后挡料定位补偿的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
用于剪扳机、折弯机后挡料定位补偿的方法和系统，利用后挡料电机/滑块电机的工作轴上的旋转编码器作剪扳、折弯机的滑块行程/后挡料行程传感器，剪板机只用后挡料行程传感器，将旋转编码器采集到的位置信息送入控制器进行处理，控制器采集编码器脉冲信号，将脉冲转换成后挡料或滑块的位置当量，和设定的停止位置值进行比较，到达停止范围输出停止信号使电机停止，如果当前值和设定值的差值在设定的提前停止值范围内，控制器输出到位信号，否则不发到位信号。驱动定位系统采用普通交流电机和变频控制装置及专用的软件，控制单轴，又可通过调速器切换控制电路对双轴进行程序自动切换控制，达到该类机床所需的自动控制功能及轴定位精度要求。
Description
技术领域
本发明涉及折弯机、剪扳机，属于机械加工锻压领域。尤其是涉及剪扳机、折弯机滑块和后挡料的定位补偿的方法和装置。
技术背景
剪扳、折弯机专用数控系统。涉及一种剪扳机、折弯机专用控制装置，它与加工机械共同构成自动加工设备，折弯机、剪扳机加工时，通过变频控制器或与调速器控制的后挡料交流电机和滑块交流电机分别带动滑块或后挡料使其停留在设定的位置。
一般都要求滑块或后挡料停止在公差范围内，以保证加工的板材符合加工标准。目前系统采用的是惯性定位，系统运行到设定的提前停止值时(一般采取固定值)，系统给出一个电机停止运行信号，滑块根据惯性运行到目标位置。但是当机械阻力的变化后，必然引起定位位置的变化。
如图一所示，在系统控制下X轴在距离目标位置S2时提前停止输出，在惯性的作用下到达目标位置D。当机械阻力增大后，S1和S2没有变化，他们的具体位置是由编码器反馈保证的，但是依靠惯性定位最终只能停在D1点，与目标位置D的偏差Deltal1其实就是实际位置(D1)与目标位置(D)之间的误差。同理，当机械阻力减小后，也会有Deltal2的误差出现。所以，如果我们在满足一定条件的情况下，使Deltal1和Deltal2能够自动补偿到提前停止距离(S2)中，考虑到机械在非人工情况下短时间内阻力不明显改变的情况，我们就能使系统重新准确的定位。但现有技术难以保证精度较高的控制。
在折弯机加工的工艺中有一个特点，通常滑块位置不需要经常调整，而后挡料几乎每次都要调整位置。
现有技术中也可以使用伺服电机/步进电机控制系统，但这种系统和采用的电机的成本较高。
发明内容
为了解决现有技术的不足，并以本申请人的上述另案申请为基础，本发明提供一种通过提前停止值补偿算法的进行定位(位置)控制的方法和系统。
本发明通过如下技术方案来实现的：定位补偿算法，利用后挡料电机/滑块电机的工作轴上的旋转编码器作剪扳、折弯机的滑块行程/后挡料行程传感器(剪板机只有后挡料行程传感器)，将旋转编码器采集到的位置或与速度信息送入系统控制器，控制器采集编码器脉冲信号，将脉冲转换成后挡料或滑块的位置当量，和设定的停止位置值进行比较，到达停止范围输出停止信号使电机停止，如果当前值和设定值的差值在设定的提前停止值范围内，控制器输出到位信号，否则不发到位信号。
所述的提前停止设定值根据下述方法进行确定：将当前后挡料所在的位置和设定的停止位置值计算，所得的差值的绝对值和到位公差设定值做比较。如果小于公差设定值就发出到位信号；如果大于公差设定值就不发到位信号。如果没有到位，可进行补偿。补偿的方法为将提前停止设定值加上一个当前停止的显示值和设定的停止值的差值得到一个新的提前停止位置数值，再次运行时以新的提前停止位置来判断电机是否需要停止。
如果后挡料不到位，控制器没有到位信号发出，而且控制系统仍然处于后挡料定位的运行模式，此时按下回车键，控制器就进行补偿差值计算，计算得到新的提前停止值，控制器控制后挡料电机重新运转，先使后挡料后退到设定的位置，然后从设定的位置向前定位到程序设置的停止位置，如到位则发到位信号，如不到位可继续进行补偿。
剪扳、折弯机专用数控方法和系统，采用控制一个变频驱动装置带后挡料和滑块两个电机，在滑块定位结束后切换成控制后挡料电机，控制系统在接受下一步定位启动信号后切换回控制滑块电机。系统中滑块编码器信号、后挡料编码器信号输入I/0接口电路和微处理器；微处理器输出接变频控制器或与调速器并再连接后挡料交流电机和滑块交流电机，通过变频控制器或与调速器控制的后挡料交流电机和滑块交流电机分别带动滑块或后挡料使其停留在设定的位置。驱动定位系统采用普通交流电机和变频控制装置，微处理器通过上述专用的软件编程和位置控制方法控制单轴，或通过调速器切换控制电路对双轴进行程序自动切换控制，并达到所需的定位精度。
根据折弯机的具体工况，采用控制一个变频驱动装置带后挡料和滑块两个电机。在滑块定位结束后切换成控制后挡料电机，控制系统在接受下一步定位启动信号后切换回控制滑块电机，如果此时滑块不需要调整，则不切换，仍然控制后挡料电机。
本发明特点是：驱动定位系统采用普通交流电机和变频控制装置及专用的软件编程技术，可控制单轴，又可通过调速器切换控制电路对双轴进行程序自动切换控制，利用特殊的定位控制算法克服机械阻力变化，并达到所需的定位精度。可在花费原伺服电机/步进电机控制系统的1/5-1/3成本，来达到该类机床所需的自动控制功能及轴定位精度要求。
附图说明
图1是控制的方法示意图
图2是本发明控制系统示意图
图3是本发明控制系统控制两个电机接线图
图4是本发明驱动系统驱动两个电机接线图
具体实施方式
如图1-2所示，具体工作流程是：
1.按下“启动”按键，控制器进入运行模式。控制器控制滑块电机运转，当到达设置的停止位置时，电机停转，滑块依靠惯性继续滑行直至停止在公差范围内(由于滑块采用较大的减速比，通常滑块的定位准确，无需补偿计算)。
2.控制器切换到控制后挡料电机运行，如果停止的位置在设置的范围，控制器发出到位信号，流程结束；否则，不发到位信号，转3。
3.按下“回车”按键，控制器重新计算后挡料的停止位置，计算方法是：将当前所停的位置和设置的目标位置相减，得到一个差值，用这个差值加上原来的停止位置值得到新的停止位置值。
4.控制器控制电机运行，先运行到一个设定的位置停下来，然后再向目标位置运行，到达新的提前停止位置时，控制电机停转。后挡料依靠惯性继续滑行直至停止。转2。
图3-4中，硬件电路采用常规接法，M1、M2分别是后挡料电机电机，限位行程开关接在KA1-4中。本发明的系统，组成如图所示，尤其是采用控制一个变频驱动装置带后挡料和滑块两个电机，在滑块定位结束后切换成控制后挡料电机，控制系统在接受下一步定位启动信号后切换回控制滑块电机。
Claims (5)
1.用于剪扳机、折弯机后挡料定位补偿的方法，其特征是利用后挡料电机/滑块电机的工作轴上的旋转编码器作剪扳、折弯机的滑块行程/后挡料行程传感器，剪板机只用后挡料行程传感器，将旋转编码器采集到的位置信息送入控制器进行处理，控制器采集编码器脉冲信号，将脉冲转换成后挡料或滑块的位置当量，和设定的停止位置值进行比较，到达停止范围输出停止信号使电机停止，如果当前值和设定值的差值在设定的提前停止值范围内，控制器输出到位信号，否则不发到位信号。
2.根据权利要求1所述的定位补偿的方法，其特征是所述的提前停止设定值(或公差设定值)根据下述方法进行确定：即定位补偿方法，将当前后挡料所在的位置和设定的停止位置值进行计算，所得的差值的绝对值和到位公差设定值做比较：如果小于公差设定值就发出到位信号；如果大于公差设定值就不发到位信号。
3.根据权利要求1所述的定位补偿的方法，其特征是如果没有到位，则进行补偿：补偿的方法为将提前停止设定值加上一个当前停止的显示值和设定的停止值的差值得到一个新的提前停止位置数值，再次运行时以新的提前停止位置来判断电机是否需要停止。
4.根据权利要求3所述的定位补偿的方法，其特征是如果后挡料不到位，控制器没有到位信号发出，而且控制系统仍然处于后挡料定位的运行模式，此时按下回车键，控制器就进行补偿差值计算，计算得到新的提前停止值，控制器控制后挡料电机重新运转，先使后挡料后退到设定的位置，然后从设定的位置向前定位到程序设置的停止位置，如到位则发到位信号，如不到位可继续进行补偿。
5.根据权利要求1所述的定位补偿的系统，其特征是采用控制一个变频驱动装置带后挡料和滑块两个电机，在滑块定位结束后切换成控制后挡料电机，控制系统在接受下一步定位启动信号后切换回控制滑块电机。
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