[发明专利]一种铝合金门窗切割的智能控制系统

权利要求书

1.一种铝合金门窗切割的智能控制系统，包括操作台(1)，其特征在于：所述操作台(1)顶端中部开设有缓冲槽(2)，所述缓冲槽(2)内固定连接有缓冲机构(3)，所述操作台(1)顶端靠近所述缓冲槽(2)两侧均固定连接有滑动夹持机构(4)，两个所述滑动夹持机构(4)两侧固定连接有滑动升降机构(5)，所述滑动升降机构(5)顶端滑动连接有切割机构(6)，所述缓冲机构(3)由上缓冲板(31)和下缓冲板(32)组成，所述下缓冲板(32)固定连接于所述缓冲槽(2)底端，所述下缓冲板(32)顶端固定连接有若干缓冲弹簧(33)，所述缓冲弹簧(33)顶端与所述上缓冲板(31)固定连接，所述操作台(1)正面固定连接有PLC控制器(7)；

其中，所述滑动夹持机构(4)包括第一电动滑槽(41)，所述第一电动滑槽(41)内滑动连接有两个第一滑块(42)，两个所述第一滑块(42)一侧均固定连接有电动推杆(43)，两个所述电动推杆(43)的推动杆顶端均固定连接有夹持块(44)，所述第一电动滑槽(41)底端与所述操作台(1)顶端固定连接；

其中，所述滑动升降机构(5)包括两个第二电动滑槽(51)，两个所述第二电动滑槽(51)分别设置于两个第一电动滑槽(41)一侧并与所述操作台(1)顶端固定连接，两个所述第二电动滑槽(51)内均滑动连接有第二滑块(52)，所述第一滑块(42)顶端、第二滑块(52)顶端均固定连接有固定块(53)，两个所述固定块(53)顶端均与减速电机(54)底端固定连接，两个减速电机(54)的输出轴均转动连接有丝杆(55)，两个丝杆(55)上均转动连接有升降块(56)，两个升降块(56)之间固定连接有第三电动滑槽(57)，所述第三电动滑槽(57)内滑动连接有第三滑块(58)；

其中，所述切割机构(6)包括固定底座(61)，所述固定底座(61)开设有通孔(62)，所述第三滑块(58)通过通孔(62)与所述固定底座(61)固定连接，所述固定底座(61)正面底部固定连接有激光扫描仪(63)，所述固定底座(61)底端固定连接有连接杆(64)，所述连接杆(64)底端固定连接有刀片架(65)，所述刀片架(65)一侧设置有驱动电机(67)，所述刀片架(65)内转动连接有刀片(66)，所述驱动电机(67)的输出轴贯通所述刀片架(65)与所述刀片(66)转动连接；

其中，利用所述激光扫描仪(63)扫描到的铝合金门窗尺寸通过PLC控制器(7)对所述第一电动滑槽(41)进行控制得到第一滑块(42)的移动速度以及通过PLC控制器(7)对电动推杆(43)的速度进行自适应实时控制，确保在两个所述电动推杆(43)推动夹持块固定铝合金门窗时不被夹坏的同时又保证夹持的力度，其具体步骤包括：

步骤A1：利用激光扫描仪(63)扫描到的X轴长度尺寸结合公式(1)得到第一滑块(42)的实时移动速度V_h(t)

其中V_h(t)表示t时刻第一滑块(42)的移动速度；X表示激光扫描仪(63)扫描到的X轴长度；μ_h表示第一滑块(42)与第一电动滑槽(41)之间的滑动系数，取值为0.3-0.4；g表示重力加速度，取值9.8m/s²；u()表示阶跃函数，当括号内的值大于等于0时函数值为1，当括号内的值小于0时函数值为0；

步骤A2：从夹持块接触到铝合金门窗时的电动推杆(43)速度以及公式(2)得到电动推杆(43)速度减为0时铝合金门窗收到的夹持力E

其中E表示电动推杆(43)速度减为0时铝合金门窗收到的夹持力；m_d表示电动推杆(43)的质量；V_d表示夹持块接触到铝合金门窗时的电动推杆(43)速度；μ_d表示电动推杆(43)推动时受到的阻尼系数，取值为0.5-0.8；

步骤A3：预设铝合金门窗的适宜夹持力为F＝90N，为了确保在两个所述电动推杆(43)推动夹持块固定铝合金门窗时不被夹坏的同时又保证夹持的力度，令E＝85％F，对公式(2)求反函数得到V_d＝f(E)，将E＝85％F代入反函数，得到V_d＝f(85％F)；将得到的V_d值记做V表示夹持块接触到铝合金门窗时的电动推杆(43)适宜速度；

步骤A4：将步骤A3得到的夹持块接触到铝合金门窗时的电动推杆(43)适宜速度代入公式(3)并结合利用激光扫描仪(63)扫描到的y轴长度尺寸得到电动推杆(43)的实时速度V_d(t)

其中V_d(t)表示t时刻电动推杆(43)的速度；Y表示激光扫描仪(63)扫描到的y轴长度。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金门窗切割的智能控制系统，其特征在于：所述第一电动滑槽(41)、第二电动滑槽(51)、第三电动滑槽(57)、电动推杆(43)、激光扫描仪(63)、减速电机(54)和驱动电机(67)均与PLC控制器(7)电性连接，所述PLC控制器(7)与外接电源电性连接。