[發(fā)明專利]一種水火彎板智能加工高度保持裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610688320.X
• 申請(qǐng)日: 2016-08-18
• 公開（公告）號(hào): CN106270063B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岑鵬濤;程良倫;卓寶毓;丘文波;黃晨昕;徐記鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D11/20
• 分類號(hào): B21D11/20
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 楊炳財(cái);屈慧麗

1.一種水火彎板智能加工高度保持裝置，其特征在于，包括：智能機(jī)器人，智能機(jī)器人設(shè)有火槍平臺(tái)，用于驅(qū)動(dòng)火槍平臺(tái)升降的Z軸升降機(jī)構(gòu)，與Z軸升降機(jī)構(gòu)連接的伺服電機(jī)以及控制裝置；火槍平臺(tái)上設(shè)有火槍和測(cè)距傳感器；

所述控制裝置包括：測(cè)距數(shù)據(jù)獲取模塊、工作距離設(shè)置模塊、高度差比較計(jì)算模塊、電機(jī)控制單元；

所述工作距離設(shè)置模塊用于在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，預(yù)設(shè)測(cè)距傳感器與待加工鋼板之間的預(yù)設(shè)間距；

所述測(cè)距數(shù)據(jù)獲取模塊與測(cè)距傳感器電連接，所述測(cè)距數(shù)據(jù)獲取模塊用于實(shí)時(shí)獲取火槍在工作中，測(cè)距傳感器與待加工鋼板之間的工作間距；

所述高度差比較計(jì)算模塊分別與測(cè)距數(shù)據(jù)獲取模塊、工作距離設(shè)置模塊、電機(jī)控制單元電連接，所述高度差比較計(jì)算模塊用于將工作間距與預(yù)設(shè)間距進(jìn)行比較，當(dāng)工作間距超出預(yù)設(shè)間距時(shí)，計(jì)算工作間距與預(yù)設(shè)間距之間的間距差值；

所述電機(jī)控制單元用于根據(jù)所述高度差比較計(jì)算模塊計(jì)算的間距差值，控制伺服電機(jī)運(yùn)行，使Z軸升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)火槍平臺(tái)升降，將測(cè)距傳感器測(cè)量的與待加工鋼板之間的工作間距調(diào)節(jié)到預(yù)設(shè)間距范圍內(nèi)；

所述控制裝置還包括：傾角設(shè)置模塊；

所述傾角設(shè)置模塊用于設(shè)置測(cè)距傳感器與水平面之間的夾角α；

所述工作距離設(shè)置模塊還用于在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，測(cè)距傳感器測(cè)量與待加工鋼板之間的預(yù)設(shè)間距L₀，并通過L₀*sin(α)計(jì)算出火槍與待加工鋼板之間火槍預(yù)設(shè)間距H₀；

所述測(cè)距數(shù)據(jù)獲取模塊還用于根據(jù)測(cè)距傳感器與水平面之間的夾角α及測(cè)距傳感器實(shí)時(shí)獲取與待加工鋼板之間的工作間距L₁，通過L₁*sin(α)計(jì)算出火槍與待加工鋼板之間的火槍間距H₁；

所述高度差比較計(jì)算模塊還用于比較火槍預(yù)設(shè)間距H₀與火槍間距H₁，當(dāng)火槍間距H₁超出火槍預(yù)設(shè)間距H₀公差范圍時(shí)，計(jì)算火槍間距H₁與火槍預(yù)設(shè)間距H₀之間的火槍間距差值ΔH；

所述電機(jī)控制單元還用于根據(jù)火槍間距差值ΔH，控制伺服電機(jī)運(yùn)行，使Z軸升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)火槍平臺(tái)升降，將火槍與待加工鋼板之間的間距調(diào)節(jié)到火槍預(yù)設(shè)間距H₀公差范圍內(nèi)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水火彎板智能加工高度保持裝置，其特征在于，

所述電機(jī)控制單元包括：模糊控制模塊、運(yùn)行控制模塊；

所述模糊控制模塊用于根據(jù)高度差比較計(jì)算模塊計(jì)算的間距差值，或火槍間距差值ΔH轉(zhuǎn)換成電機(jī)控制指令，發(fā)送至運(yùn)行控制模塊；

所述運(yùn)行控制模塊用于接收電機(jī)控制指令，對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水火彎板智能加工高度保持裝置，其特征在于，

所述運(yùn)行控制模塊包括：調(diào)制轉(zhuǎn)換模塊、SPWM模塊、位置角度模塊、反饋模塊、逆變模塊；

所述調(diào)制轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)接收的電機(jī)控制指令轉(zhuǎn)換為電機(jī)運(yùn)行參數(shù)；還用于接收所述反饋模塊反饋的電機(jī)運(yùn)行參數(shù)，并對(duì)接收的電機(jī)運(yùn)行參數(shù)與反饋的電機(jī)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)制，并將調(diào)制后電機(jī)運(yùn)行參數(shù)輸入給所述SPWM模塊；

所述反饋模塊用于對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)采樣，并將采樣到運(yùn)行參數(shù)反饋給所述調(diào)制轉(zhuǎn)換模塊；

所述位置角度模塊用于獲取反饋模塊采樣的運(yùn)行參數(shù)中的電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角度，并將轉(zhuǎn)子位置角度傳送給SPWM模塊；

所述SPWM模塊用于根據(jù)接收的所述調(diào)制轉(zhuǎn)換模塊調(diào)制后的電機(jī)運(yùn)行參數(shù)以及所述位置角度模塊獲取的轉(zhuǎn)子位置角度，生成與正弦波等效的PWM波，控制所述逆變模塊的通斷，并通過改變PWM波的頻率和幅值，調(diào)節(jié)所述逆變模塊輸出電壓的頻率和幅值；

所述逆變模塊用于根據(jù)所述SPWM模塊生成的PWM波通斷，并根據(jù)PWM波的頻率和幅值，調(diào)節(jié)輸出電壓的頻率和幅值，控制伺服電機(jī)運(yùn)行。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水火彎板智能加工高度保持裝置，其特征在于，

測(cè)距傳感器采用激光測(cè)距傳感器。