CN2546445Y - 电子伺服平行剪切装置 - Google Patents

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陶君
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Abstract

电子伺服平行剪切装置，属制瓶机械领域，包括伺服电机、剪切机构、控制单元，伺服电机M(1)安装在剪刀机构上，设置在剪刀机构端部的感应开关与控制单元相连，伺服电机M(1)在计算机及伺服驱动控制器SF的控制下，带动剪刀机构按设定电子凸轮曲线运行，实现多滴料的平行剪切及高机速的精确定位。

Description

电子伺服平行剪切装置
技术领域
一种电子伺服平行剪切装置，属制瓶机械领域。
背景技术
制瓶机生产线是由多分部组成的，基本上可分为供料、分料、制瓶、拨瓶、输瓶、递送、推瓶等部分。目前国内的供料系统是用电机驱动变速箱，变速箱带动冲头机械凸轮及剪刀机械凸轮运行，冲头凸轮通过连杆驱动冲头上下运动，而剪刀凸轮推动剪刀臂进行剪刀的开合运动，这种剪切机构所实现的是角度剪切，多滴料剪切时，每滴料剪下的时间不一致，引起落料误差及废品。凸轮带动的机械剪刀，结构复杂，剪切不准确，在多滴料、高机速情况下，机械凸轮剪切装置已不能满足工艺要求。另外，剪切相位的调整要通过手摇机械差动轮来实现，调整困难复杂且精度差。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术存在的凸轮带动的机械剪刀，结构复杂，剪切不准确，在多滴料、高机速情况下，机械凸轮剪切装置已不能满足工艺要求的不足。提供一种以电子凸轮代替剪切的机械凸轮，以平行剪切机构代替原角度剪切机构，以简单的伺服电机驱动的剪刀箱代替复杂的凸轮、连杆、剪刀调整机构，用数据调整剪切相位代替几个手摇机械调整机构，由数字设定运行曲线取代多个机械凸轮，实现剪切料滴的全智能控制，高机速及多滴料的平行剪切，同时达到方便安全的操作，调试简单的电子伺服平行剪切装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该装置包括伺服电机、剪切机构、控制单元，伺服电机M(1)安装在剪刀机构上，设置在剪刀机构端部的感应开关与控制单元相连。通过PC上位计算机，实现用户界面控制，把用户设定的有关剪刀控制数据及曲线号送到下位微处理控制器JD，并显示系统运行状态及报警情况。伺服电机M(1)在下位微处理控制器JD及伺服驱动控制器SF控制下，通过齿轮齿条带动上下剪刀组件沿滑道运行，按设定电子凸轮曲线进行开合剪切运动。实现多滴料的平行剪切及高机速的精确定位。
本实用新型的电子伺服平行剪切装置与现有技术相比，具有的有益效果是：
1、用电子凸轮代替机械凸轮，实现了操作方便、调整容易，换品种、提机速只需输入几个数据即可完成，不需要更换机械凸轮，实现高机速下的准确剪料。
2、用多片平行的剪刀机构取代原连杆角度式剪刀机构，实现了多滴料的平行同时剪切。在多滴料、多组数、高机速运行时，大大提高了产品质量及成品率。
3、下位微处理控制器JD采用单板结构，结构简单、运行可靠、维护容易。
4、本装置设计了方便的调试功能，便于剪刀的调试及操作。
5、可选择十几条曲线及剪刀点动打开和关闭功能，全面满足玻璃制品的工艺要求。
6、设了内同步试验方式，在生产线待机状态，可用内同步方式开机试验；剪刀相位数据设定，省去了调节机构的麻烦。
7、同步精度高，实现料重一致的控制，为玻璃容器的轻量化生产提供了有力保障。
附图说明
图1是电子伺服平行剪切装置剪切机构侧视结构示意图；
图2是电子伺服平行剪切装置剪切机构俯视结构示意图；
图3是电子伺服平行剪切装置电气原理简图；
图4是电子伺服平行剪切装置下位微处理器电路原理图。
其中：1伺服电机M  2下剪刀齿条  3齿轮  13、4上、下剪刀组件  14、5上、下剪刀组件滑座  6、15滑道  7托料块  8、11左右托料块左右调整  9、10左右托料块前后调整  12剪刀缩回的机械安全锁紧装置  16上剪刀组件驱动臂  17齿轮齿条传动箱  18上剪刀齿条  19剪刀张紧调整  20缩回气缸  21框架组件  PC上位计算机JP键盘  WB通讯网板  JD下位微处理控制器  SF伺服驱动控制器  KB现场控制盘HHT便携终端  JDX剪切装置  PX1剪刀张开定位感应开关  V1剪刀喷水冷却电磁阀V2剪刀缩回电磁阀  R1-R24电阻  Q1-Q24三极管  IC1光电耦合器  IC2 74LS245数据驱动IC3 27C256等存储器组  IC4 80C196K1B微处理器  IC5 74LS373 8D锁存器IC6GAL16V8、74LS138译码器组  IC7-IC9 74LS273 8D触发器  IC10 74LS240 8反相驱动器  IC11 6反相斯密特触发器  IC12-IC16光电耦合器  IC18-1--IC18-4 74LS14斯密特触发器  HHT便携终端  WB通讯网板  N1-N2按扭  J1-J2继电器。下面结合附图对本实用新型做进一步说明：
具体实施方式
图1、2中：伺服电机M(1)的轴与齿轮3连接；齿轮3与下剪刀驱动齿条2及上剪刀驱动齿条18啮合；下剪刀驱动齿条2与下剪刀组件4连接；上剪刀驱动齿条18通过驱动臂16与上剪刀组件13连接；下剪刀组件4与上剪刀组件13的滑座5、14与两侧滑道6、15连接；上剪刀组件13连接托料块7，也连接调节手轮8、9、10、11、19；通过调整手轮8和11，分别可调整左右托料块的左右，通过调整手轮9和10，可调整左右托料块的前后，通过调整手轮19，可调整剪刀的张紧。伺服电机M1在下位微处理控制器JD及伺服驱动控制器SF的控制下，通过齿轮齿条带动上下剪刀组件沿滑道运行，按设定电子凸轮曲线进行开合剪切运动。实现多滴料的平行剪切及高机速的精确定位。
图3中，PC是上位计算机，是工业级PC计算机或个人PC系列兼容机，实现用户界面控制，把用户设定的有关剪刀控制数据及曲线号送到下位微处理控制器JD，并显示系统运行状态及报警情况。WB是为制瓶机控制生产线专制的局域通讯网板，把一路RS232信号转换成多路光耦隔离的电流环信号，一路送入下位微处理控制器JD，实现上、下位计算机的通讯。下位微处理控制器JD是以80C196KB为核心的微处理器控制板。TB是来自制瓶生产线上的同步信号。SF是伺服驱动控制器，在下位微处理控制器JD的控制下，驱动伺服电机M(1)带动剪刀运行。JDX是剪切装置，内装多片剪刀、剪刀张紧调整装置、剪刀传动齿条等。PX1是剪刀张开定位感应开关、V1是剪刀喷水冷却电磁阀、V2是剪刀缩回电磁阀。HHT是现场操作便携终端。KB是电子伺服平行剪切装置现场控制盘。
图4中：下位微处理控制器JD，是以80C196KB为核心的CPU板。设计了存储器电路、I/O电路、通讯信号转换电路、输出驱动电路。下位微处理控制器JD，包括数据驱动IC2、存储器IC3、微处理器IC4、8D锁存器IC5、译码器IC6，12路光耦隔离的输入信号，24路三极管驱动的输出信号，通讯电路由光电耦合器IC1、斯密特触发器IC18、电阻R1-R7组成，数据驱动IC2与存贮器组IC3、微处理器IC4、8D锁存器IC5、8D触发器IC7、IC8、IC9、8反相线驱动器IC10连接；8D触发器IC7--IC9与光电耦合器组IC12-IC14相连；2个8D触发器输出连接16路光电耦合器及输出电路与伺服驱动控制器SF相连，伺服驱动控制器SF接伺服电机M(1)；1个8D触发器输出连接8路光电耦合器及驱动电路，有2路与电磁阀连接，其他备用；1个8反相线驱动器IC10连接8路光电耦合器IC15，8路光电耦合器IC15的6路连接按钮，2路连接伺服驱动控制器SF；1个6反相斯密特触发器IC11与4路光电耦合器IC16连接，4路光电耦合器IC16与外同步信号、剪刀张开定位感应开关PX1连接；光耦式电流环/TTL转换通讯电路由IC1光电耦合器、斯密特IC18-1—IC18-4、电阻R1-R7组成，与通讯网板WB、便携终端HHT、微处理器IC4连接，下位微处理控制器JD，接收上位计算机PC发送的控制数据、曲线号及其它运行命令；检测用户从现场通过按钮及便携终端HHT发来的控制命令；检测同步信号TB的稳定及有无；检测现场感应开关的状态，本装置为剪刀张开定位感应开关PX1；检测伺服驱动控制器SF的运行状态。根据这些状态及命令，通过指示灯发出运行状态，适时向伺服驱动控制器SF发送运行或停机或点动命令，伺服驱动控制器SF便驱动伺服电机M(1)带动剪刀运行，同时通过剪刀喷水冷却电磁阀V1输出冷却剪刀的喷水信号。通过计算机编程，设计了多条剪刀凸轮曲线存于内存中，根据下位微处理控制器JD的命令，不同生产品种运行不同的曲线。在手动状态下，执行点动运行模式。现场控制盘KB，其上有按钮、开关、指示灯、便携终端插口，这些输入、输出及通讯信号都通过电缆连接到下位微处理控制器JD上。便携终端HHT，是一个长X宽X厚＝147x94x40(MM)，双列液晶显示，18个按键的现场操作终端。用于在现场输入数据，调整机构、维修检测。

Claims (6)

1、电子伺服平行剪切装置，其特征在于：包括伺服电机、剪切机构、控制单元，伺服电机M(1)安装在剪刀机构上，设置在剪刀机构端部的感应开关与控制单元相连。
2、根据权利要求1所述的电子伺服平行剪切装置，其特征在于：剪刀机构包括传动装置与平行剪切装置。
3、根据权利要求1所述的电子伺服平行剪切装置，其特征在于：感应开关为剪刀张开定位感应开关PX1或其他传感器。
4、根据权利要求2所述的电子伺服平行剪切装置，其特征在于：传动装置包括齿轮齿条传动箱(17)、齿轮(3)、驱动齿条(2)、(18)，伺服电机M(1)安装在齿轮齿条传动箱(17)的上方，伺服电机M(1)的轴与齿轮(3)连接，平行剪切装置包括上剪刀组件(13)、下剪刀组件(4)、滑道(6)、(15)，滑座(5)、(14)，托料块(7)，齿轮(3)与下剪刀驱动齿条(2)及上剪刀驱动齿条(18)啮合，下剪刀驱动齿条(2)与下剪刀组件(4)连接，上剪刀驱动齿条(18)通过驱动臂(16)与上剪刀组件(13)连接，上、下剪刀组件(13)、(4)的滑座(5)、(14)与两侧滑道(6)、(15)连接，上剪刀组件(13)连接托料块(7)，也连接调节手轮(8)、(9)、(10)、(11)、(19)。
5、根据权利要求1所述的电子伺服平行剪切装置，其特征在于：控制单元包括，上位计算机PC，下位微处理控制器JD，伺服驱动控制器SF，通讯网板WB，现场平行剪切控制盘KB，便携终端HHT及剪刀喷水冷却电磁阀V1、剪刀缩回电磁阀V2、剪刀张开定位感应开关PX1，伺服电机M(1)与伺服驱动控制器SF相连，伺服驱动控制器SF与下位微处理控制器JD相连，现场平行剪切控制盘KB与下位微处理控制器JD相连，剪刀喷水冷却电磁阀V1、剪刀缩回电磁阀V2安装在平行剪切装置一侧，剪刀张开定位感应开关PX1安装在平行剪切装置传动箱的端部，剪刀喷水冷却电磁阀V1、剪刀缩回电磁阀V2、剪刀张开定位感应开关PX1通过现场平行剪切控制盘KB与下位微处理控制器JD相连，便携终端HHT通过现场平行剪切控制盘KB与下位微处理控制器JD相连，下位微处理控制器JD与上位计算机PC相连。
6、根据权利要求1或5所述的电子伺服平行剪切装置，其特征在于：下位微处理控制器JD，包括数据驱动器IC2、存储器组IC3、微处理器IC4、8D锁存器IC5、译码器组IC6，3个8D触发器IC7-IC9，一个8反相线驱动器IC10，一个6反相斯密特触发器IC11，12路光耦隔离的输入信号，24路三极管驱动的输出信号，通讯电路由光电耦合器IC1、6反相斯密特触发器IC18、电阻R1-R7组成，数据驱动IC2与存贮器组IC3、微处理器IC4、8D锁存器IC5、8D触发器IC7-IC9、8反相线驱动器IC10连接，8D触发器IC7-IC9与光电耦合器组IC12-IC14相连；两个8D触发器输出连接16路光电耦合器及驱动电路与伺服驱动控制器SF相连，伺服驱动控制器SF接伺服电机M(1)，一个8D触发器输出连接8路光电耦合器及驱动电路，有2路与电磁阀连接，其他备用，一个8反相线驱动器IC10连接8路光电耦合器，8路光电耦合器的6路连接按钮，2路连接伺服驱动控制器SF，一个反相斯密特触发器IC11与4路光电耦合器IC16连接，4路光电耦合器IC16与外同步信号、剪刀张开定位感应开关PX1连接，光耦式电流环/TTL转换通讯电路由IC1光电耦合器、IC18-1-IC18-46反相斯密特触发器、电阻R1-R7组成，与通讯网板WB、便携终端HHT、微处理器IC4连接。
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