一種剪板機或折彎機后擋料的定位方法以及定位系統技術方案

本發明專利技術公開一種剪板機或折彎機后擋料的定位方法以及定位系統，折彎機或剪板機中設有運動控制部件和位移測量部件；在定位時本發明專利技術利用電機驅動與慣性作用相結合的方式，在后擋料距目標位置一定距離時關閉電機輸出，使后擋料依慣性逼近目標位置；當定位未滿足定位精度時，本發明專利技術根據后擋料當前位置自動判斷定位方向，輸出對應的電機正反轉信號，并按照預設的輸出持續時間，使電機按照定位方向運動很小的一段距離，然后重新計算定位誤差并重復相關判斷及相應操作，直至定位完成輸出到位信號。利用本發明專利技術方法和系統的剪板機或者折彎機可在不使用變頻器或者伺服電機的前提下，較大幅度的提高后擋料的定位精度，簡化了機床的硬件設備，降低了設備成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及剪折機床控制
，具體是一種剪板機或折彎機后擋料的定位方法以及定位系統。
技術介紹
剪板機或者折彎機的后擋料的主要作用是控制所加工板材的送料長度，在所需要的位置進行折彎或者切削，如果后擋料的位置不準確，即會導致所加工工件的不合格，因此對后擋料的精確定位控制是十分必要的。目前折彎機或者剪板機后擋料的驅動方式主要有普通異步電機和伺服電機兩種 方式，其中普通異步電機的驅動方式又包含IO直接控制異步電機和通過變頻器控制異步電機兩種方式。使用伺服電機或者變頻器控制異步電機這兩種方式的定位效果好，電機運行平穩、定位準確，但是成本較高；而直接使用IO信號控制異步電機的方式成本低，但是定位效果不理想，滿足不了高精度加工的需求。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術的不足，提供一種既能降低成本，又能精確控制后擋料定位的方法，同時本專利技術還提供基于上述方法的定位系統。為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為一種剪板機或折彎機后擋料的定位方法，折彎機或剪板機中設有可控制后擋料做前后直線往復運動的運動控制部件，以及測量后擋料運動距離的位移測量部件；后擋料的定位方法包括以下步驟(I)根據目標位置設置后擋料的提前停止范圍，并設定后擋料停止時的位置允許誤差，以及再定位時電機轉動信號的持續時間；(2)在利用IO直接控制異步電機來驅動后擋料的方式下，打開電機輸出；當后擋料向目標位置運行至進入提前停止范圍之內時，關閉電機輸出，使得后擋料依靠慣性繼續向目標位置運行；(3)當后擋料完全停止時，利用位移測量部件獲取后擋料的當前位置，并計算當前位置與目標位置之間的誤差ε 如果誤差ε小于設定的位置允許誤差，則判定此次定位完成，輸出到位信號；如果誤差ε大于設定的位置允許誤差，則判定此次定位沒有到位，并對后擋料進行再定位判斷后擋料當前位置是否超出目標位置，如超出則電機反轉信號輸出，使后擋料反向運行；如果后擋料當前位置未超出目標位置，則電機正轉信號輸出，使后擋料繼續向前運行；電機轉動信號輸出至已設置的持續時間結束即關閉，然后重復步驟(3)，直至定位完成，輸出到位信號。上述定位方法，利用電機驅動與慣性作用相結合，在保障定位精確度的同時也節約了能源。本專利技術基于上述定位方法的定位系統，包括由運動控制器、控制輸出單元、驅動電機、傳動機構組成的運動控制部件，以及由位置傳感器實現的位移測量部件；其中運動控制器根據目標位置設置后擋料的提前停止范圍，并設定后擋料停止時的位置允許誤差，以及再定位時電機轉動信號的持續時間；驅動電機為IO直接控制異步電機，其通過傳動機構驅動后擋料做前后直線往復運動； 位置傳感器獲取后擋料的當前位置，并將位置信號輸出至運動控制器；當后擋料向目標位置運行至進入提前停止范圍之內時，運動控制器通過控制輸出單元控制驅動電機關閉，使得后擋料依靠慣性繼續向目標位置運行；當后擋料完全停止時，運動控制器根據后擋料的當前位置計算當前位置與目標位置之間的誤差ε，并根據誤差值判斷定位是否完成，從而輸出到位信號或者控制驅動電機正反轉對后擋料進行再定位，直至定位完成。上述定位系統中，運動控制器可采用現有的計算機或微型計算機芯片實現對系統中驅動電機的控制、與位置傳感器之間的信號交流，以及相關數據的運算。位置傳感器可采用現有的直線位移傳感器等。控制輸出單元可采用接觸器或者繼電器來實現，運動控制器控制接觸器或者繼電器的閉合或斷開，從而實現對驅動電機的啟動或停止的控制。本專利技術的定位方法和系統根據IO接口直接控制異步電機的控制特性，使用慣性定位的方式，在后擋料距離目標位置一定的距離時停止異步電機的運轉，使得后擋料依靠慣性逼近目標位置。本專利技術的主要特征是依靠預設的輸出持續時間，當定位完成后無法滿足定位精度要求時，系統能夠自動判斷定位方向，打開對應的正反轉信號，輸出信號的時間為預設的持續時間，讓電機按照定位方向運動很小的一段距離，然后等待時間完畢后重新計算定位誤差，重復以上過程。本專利技術克服了現有技術中，后擋料位置控制在實際使用過程中的諸多問題，采用本專利技術的后擋料定位控制，不需外接其他輔助設備，大大簡化了剪板機與折彎機系統的硬件配置，相比國外同類產品大大降低了設備成本，操作簡單、方便、易于維護，在不使用伺服電機或者變頻器的情況也能較為精確的控制后擋料定位位置，定位精度達到±0. 02mm。附圖說明圖1所示為本專利技術的定位方法流程圖；圖2所示為本專利技術的定位系統結構框圖。具體實施例方式為使本專利技術的內容更加明顯易懂，以下結合附圖和具體實施方式做進一步描述。本專利技術的定位方法適用于折彎機或剪板機的后擋料定位，折彎機或剪板機中設有可控制后擋料做前后直線往復運動的運動控制部件，以及測量后擋料運動距離的位移測量部件；后擋料的定位方法流程如圖1所示。本專利技術的一種具體實施方式可結合本專利技術中提供的定位系統，如圖2所示，定位系統包括由運動控制器、控制輸出單元、驅動電機、傳動機構組成的運動控制部件，以及由位置傳感器實現的位移測量部件；運動控制器負責進行控制算法的實現與控制指令的發出，并通過控制驅動電機運行實現對后擋料的運動軌跡進行控制；控制輸出單元由接觸器或繼電器實現，其將從運動控制器輸出的電信號的控制指令轉換為異步電機所能接受的信號；驅動電機執行接受到的起停信號通過傳動機構來驅動后擋料進行運動；位置傳感器則將后擋料的實時位置反饋至運動控制器。在對后擋料進行定位時，具體包括以下步驟(I)目標位置TargetPos已定，由運動控制器設定后擋料停止時的位置允許誤差絕對值ε 1，該值可用以判斷定位結束后后擋料的位置是否滿足定位精度要求；運動控制器還需根據目標位置TargetPos設置后擋料的提前停止范圍，具體實現為停止時位置與目標位置之間的距離MuteDist ;并設定再定位時電機轉動信號的持續時間OutTime ;可設定一個定位延時WaitTime，在每次關閉電機輸出后，等待定位延時到后再計算定位誤差；可 提高定精確度；(2)驅動電機選用IO直接控制異步電機；開始定位運動控制器即通過控制輸出單元打開電機輸出，由傳動機構直接驅使后擋料向目標位置TargetPos運行；當后擋料進入提前停止范圍之內時，運動控制器通過控制輸出單元關閉電機輸出，使得后擋料依靠慣性繼續向目標位置TargetPos運行；(3)當后擋料完全停止時，位置傳感器獲取后擋料的當前位置CurPos，并將位置信號傳輸至運動控制器，運動控制器根據位置信號計算當前位置CurPos與目標位置TargetPos之間的誤差絕對值ε 如果ε < ε I，則判定此次定位完成，輸出到位信號；如果ε > ε 1，則判定此次定位沒有到位，并對后擋料進行再定位判斷后擋料當前位置CurPos是否超出目標位置TargetPos,如超出則電機反轉信號輸出，使后擋料反向運行；如果后擋料當前位置CurPos未超出目標位置TargetPos,則電機正轉信號輸出，使后擋料繼續向前運行；電機轉動信號輸出至已設置的持續時間OutTime結束即關閉，然后重復步驟(3)，直至定位完成，輸出到位信號。上述定位方法，利用電機驅動與慣性作用相結合，在保障定位精確度的同時也節約了能源。進一步地舉例說明本專利技術的具體實施例方式首先設定目標位置300. OOmm ;設定到位公本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種剪板機或折彎機后擋料的定位方法，折彎機或剪板機中設有可控制后擋料做前后直線往復運動的運動控制部件，以及測量后擋料運動距離的位移測量部件；其特征是：后擋料的定位方法包括以下步驟：（1）根據目標位置設置后擋料的提前停止范圍，并設定后擋料停止時的位置允許誤差，以及再定位時電機轉動信號的持續時間；（2）在利用IO直接控制異步電機來驅動后擋料的方式下，打開電機輸出；當后擋料向目標位置運行至進入提前停止范圍之內時，關閉電機輸出，使得后擋料依靠慣性繼續向目標位置運行；（3）當后擋料完全停止時，利用位移測量部件獲取后擋料的當前位置，并計算當前位置與目標位置之間的誤差：如果誤差小于設定的位置允許誤差，則判定此次定位完成，輸出到位信號；如果誤差大于設定的位置允許誤差，則判定此次定位沒有到位，并對后擋料進行再定位：判斷后擋料當前位置是否超出目標位置，如超出則電機反轉信號輸出，使后擋料反向運行；如果后擋料當前位置未超出目標位置，則電機正轉信號輸出，使后擋料繼續向前運行；電機轉動信號輸出至已設置的持續時間結束即關閉，然后重復步驟（3），直至定位完成，輸出到位信號。

【技術特征摘要】
1.一種剪板機或折彎機后擋料的定位方法，折彎機或剪板機中設有可控制后擋料做前后直線往復運動的運動控制部件，以及測量后擋料運動距離的位移測量部件；其特征是: 后擋料的定位方法包括以下步驟(1)根據目標位置設置后擋料的提前停止范圍，并設定后擋料停止時的位置允許誤差， 以及再定位時電機轉動信號的持續時間；(2)在利用IO直接控制異步電機來驅動后擋料的方式下，打開電機輸出；當后擋料向目標位置運行至進入提前停止范圍之內時，關閉電機輸出，使得后擋料依靠慣性繼續向目標位置運行；(3)當后擋料完全停止時，利用位移測量部件獲取后擋料的當前位置，并計算當前位置與目標位置之間的誤差如果誤差小于設定的位置允許誤差，則判定此次定位完成，輸出到位信號；如果誤差大于設定的位置允許誤差，則判定此次定位沒有到位，并對后擋料進行再定位判斷后擋料當前位置是否超出目標位置，如超出則電機反轉信號輸出，使后擋料反向運行；如果后擋料當前位置未超出目標位置，則電機正轉信號輸出，使...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭飛，羅禹，李光泉，徐林飛，吳波，
申請(專利權)人：南京埃斯頓自動化股份有限公司，南京埃爾法電液技術有限公司，
類型：發明
國別省市：