[發明專利]旋轉式飛剪沖切裝置的控制方法

在審

• 申請號: 201410567818.1
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104407566A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 蔡錦達;劉勁陽;楊寶山
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G05B19/18
• 分類號: G05B19/18
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

技術領域

本發明屬于旋轉式飛剪沖切控制領域，具體涉及一種旋轉式飛剪沖切裝置的控制方法。

背景技術

目前的沖切機構分為三類：間歇送料、靜態沖切；連續送料、往復式動態沖切以及連續送料、旋轉式動態沖切。間歇式沖切機構，要求物料在沖切加工處位置處于靜止狀態，大大減少了工作效率；往復式動態沖切，雖然可以實現同步動態沖切，但是需要兩臺電機才可以完成沖切動作，一臺伺服電機驅動刀架跟蹤進料，保證刀具與進料速度一致即兩者相對靜止，另一臺電機實現對送料的沖切動作。

旋轉式動態沖切，生產效率高、結構簡單，但是系統控制難度高。在動態沖切中，需要刀具對送料進行跟蹤，到達相應的切段點進行沖切。進入同步跟蹤區后，要求刀具所作的圓周運動的水平分量嚴格等于進料速度，如果刀具水平分速度小于進料速度，刀具會阻礙進料向前輸送，易產生“卡刀”現象，甚至會損傷刀具；如果刀具的水平分速度大于物料的輸送速度，運動過程中，刀具會對送料產生一個拉力，造成物料撕裂或是切口不光滑、平整的情況發生。

現有技術中的控制系統，還無法滿足刀具對送料的速度和位置的雙同步準確跟蹤的要求，不利于實際生產過程中旋轉式動態沖切的推廣應用。

發明內容

本發明是為解決上述問題而進行的，通過提供一種旋轉式飛剪沖切裝置的控制方法，進一步提高現有技術中刀具對送料的速度和位置的雙同步跟蹤的精確度。

本發明采用了如下技術方案：

本發明提供了一種旋轉式飛剪沖切裝置的控制方法，利用控制系統控制旋轉式飛剪沖切裝置的刀具運動，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，設置相應控制參數，控制組件控制旋轉式飛剪沖切裝置的傳送機構以預定速度將物料傳輸給沖切機構；

步驟2，控制組件依據“速度-位置”同步控制算法，結合測長編碼器的脈沖信號，向伺服電機驅動器件發出控制指令；

步驟3，伺服電機驅動器件驅動伺服電機運轉，伺服電機帶動刀具做圓周運動，實現刀具對送切物料的速度和位置的雙向同步跟蹤，完成對物料的定長沖切，

其中，“速度-位置”同步控制算法為：

刀具的一個運動周期包括位置跟蹤區AB弧段以及同步跟蹤區BD弧段，同步跟蹤區BD弧段內含有切斷點C將BD弧段劃分為互相對稱的BC弧段和CD弧段，在位置跟蹤區AB弧段內，實現刀具和物料的沖切位置在B點相對應，在同步跟蹤區BD弧段內，控制組件控制伺服電機做變速運動，控制刀具的水平分速度等于送切物料的速度，

在位置跟蹤區AB弧段內，控制組件發給伺服電機的脈沖數N_AB和測長編碼器發出的脈沖數N_編碼AB的關系為：N_AB＝K₁×N_編碼AB，控制組件根據K₁的值，控制刀具和物料所咬合的位置為預設的沖切處，

在同步跟蹤區BD弧段內，刀具從同步跟蹤區的起始點B點，運動到同步跟蹤區的切斷點C點過程中，刀具和物料的脈沖當量統一，根據迭代算法，在BC弧段內，第n個脈沖對應的刀具所走的距離ln的公式為：

BC段和CD段相對稱，在CD段內，第n個脈沖對應的刀具所走的距離ln＇的公式為：

其中，L₁為測長編碼器一個脈沖所走的距離；α為B點和C點之間的圓心角；N為刀具轉一圈需要控制組件給伺服電機的脈沖總數；K_2n和K_3n分別為同步跟蹤區BD弧段中的BC弧段和CD弧段內，控制組件給伺服電機的脈沖數和測長編碼器發出的脈沖數的比例系數；e為刀具運動軌跡半徑，

根據兩個公式獲取比例系數K₂和K₃的實時變化情況，控制組件依據K₂和K₃的值，控制伺服電機在同步跟蹤區內做變速運動，實現刀具對物料的速度跟蹤。

本發明提供的旋轉式飛剪沖切裝置的控制方法，還可以具有這樣的特征：刀具的一個運動周期還包括退刀區DA弧段，在退刀區DA弧段內，控制組件根據沖切長度控制刀具直接進入位置跟蹤區AB弧段還是在退刀區DA弧段內停留預定時間，依據公式：N_編碼＝N_編碼AB+N_編碼BC+N_編碼CD+N_編碼DA+N_等待，得出刀具在A點等待時間對應的脈沖數N等待，進而得出刀具的停留預定時間。