[发明专利]旋转式飞剪冲切装置的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于旋转式飞剪冲切控制领域，具体涉及一种旋转式飞剪冲切装置的控制方法。

背景技术

目前的冲切机构分为三类：间歇送料、静态冲切；连续送料、往复式动态冲切以及连续送料、旋转式动态冲切。间歇式冲切机构，要求物料在冲切加工处位置处于静止状态，大大减少了工作效率；往复式动态冲切，虽然可以实现同步动态冲切，但是需要两台电机才可以完成冲切动作，一台伺服电机驱动刀架跟踪进料，保证刀具与进料速度一致即两者相对静止，另一台电机实现对送料的冲切动作。

旋转式动态冲切，生产效率高、结构简单，但是系统控制难度高。在动态冲切中，需要刀具对送料进行跟踪，到达相应的切段点进行冲切。进入同步跟踪区后，要求刀具所作的圆周运动的水平分量严格等于进料速度，如果刀具水平分速度小于进料速度，刀具会阻碍进料向前输送，易产生“卡刀”现象，甚至会损伤刀具；如果刀具的水平分速度大于物料的输送速度，运动过程中，刀具会对送料产生一个拉力，造成物料撕裂或是切口不光滑、平整的情况发生。

现有技术中的控制系统，还无法满足刀具对送料的速度和位置的双同步准确跟踪的要求，不利于实际生产过程中旋转式动态冲切的推广应用。

发明内容

本发明是为解决上述问题而进行的，通过提供一种旋转式飞剪冲切装置的控制方法，进一步提高现有技术中刀具对送料的速度和位置的双同步跟踪的精确度。

本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种旋转式飞剪冲切装置的控制方法，利用控制系统控制旋转式飞剪冲切装置的刀具运动，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，设置相应控制参数，控制组件控制旋转式飞剪冲切装置的传送机构以预定速度将物料传输给冲切机构；

步骤2，控制组件依据“速度-位置”同步控制算法，结合测长编码器的脉冲信号，向伺服电机驱动器件发出控制指令；

步骤3，伺服电机驱动器件驱动伺服电机运转，伺服电机带动刀具做圆周运动，实现刀具对送切物料的速度和位置的双向同步跟踪，完成对物料的定长冲切，

其中，“速度-位置”同步控制算法为：

刀具的一个运动周期包括位置跟踪区AB弧段以及同步跟踪区BD弧段，同步跟踪区BD弧段内含有切断点C将BD弧段划分为互相对称的BC弧段和CD弧段，在位置跟踪区AB弧段内，实现刀具和物料的冲切位置在B点相对应，在同步跟踪区BD弧段内，控制组件控制伺服电机做变速运动，控制刀具的水平分速度等于送切物料的速度，

在位置跟踪区AB弧段内，控制组件发给伺服电机的脉冲数N_AB和测长编码器发出的脉冲数N_编码AB的关系为：N_AB＝K₁×N_编码AB，控制组件根据K₁的值，控制刀具和物料所咬合的位置为预设的冲切处，

在同步跟踪区BD弧段内，刀具从同步跟踪区的起始点B点，运动到同步跟踪区的切断点C点过程中，刀具和物料的脉冲当量统一，根据迭代算法，在BC弧段内，第n个脉冲对应的刀具所走的距离ln的公式为：

BC段和CD段相对称，在CD段内，第n个脉冲对应的刀具所走的距离ln＇的公式为：

其中，L₁为测长编码器一个脉冲所走的距离；α为B点和C点之间的圆心角；N为刀具转一圈需要控制组件给伺服电机的脉冲总数；K_2n和K_3n分别为同步跟踪区BD弧段中的BC弧段和CD弧段内，控制组件给伺服电机的脉冲数和测长编码器发出的脉冲数的比例系数；e为刀具运动轨迹半径，

根据两个公式获取比例系数K₂和K₃的实时变化情况，控制组件依据K₂和K₃的值，控制伺服电机在同步跟踪区内做变速运动，实现刀具对物料的速度跟踪。

本发明提供的旋转式飞剪冲切装置的控制方法，还可以具有这样的特征：刀具的一个运动周期还包括退刀区DA弧段，在退刀区DA弧段内，控制组件根据冲切长度控制刀具直接进入位置跟踪区AB弧段还是在退刀区DA弧段内停留预定时间，依据公式：N_编码＝N_编码AB+N_编码BC+N_编码CD+N_编码DA+N_等待，得出刀具在A点等待时间对应的脉冲数N等待，进而得出刀具的停留预定时间。