一種超大型剪板機剪切刀刀具間隙自動檢測調整系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于剪板機智能控制系統領域，尤其涉及一種超大型剪板機剪切刀刀具間 隙自動檢測調整系統。
【背景技術】
[0002] 在使用金屬板材較多的工業部門，都需要根據尺寸要求對板材進行切斷加工，大 量的大型橫梁和鋼結構關鍵零件，需要對厚度l〇mm以上、寬度十米以上的寬厚板料進行精 密剪切，因此剪板機是各工業部門使用最為廣泛的板料剪切設備。與小中型的剪板機相比， 寬厚板料的剪切工藝、運動狀態檢測與控制、刀具邊緣剪切力和剪切刀具性能等方面區別 很大，其中自動檢測與控制技術尤為關鍵。
[0003] 剪板機的工藝用途是剪切各種長度的板料。一般剪板機影響剪切質量的因素有很 多。其中，剪切刀刀具間隙是影響剪切質量的主要因素之一。在工業中，剪切刀刀具間隙是 需經常調整，以適應被剪板料厚度及材質的變化。剪板機剪切刀間的間隙，不僅直接影響著 被剪板料的斷口質量，還嚴重影響著刀具及整機的使用壽命。間隙合適，被剪板料能得到良 好的斷口質量，剪切力也相對減小，有益于延長刀具及整機的使用壽命；而間隙太小，將加 劇刀具磨損；間隙太大，會使板料撕裂。
[0004] 目前與剪切刀刀具間隙調整相關的產品及專利主要有：江蘇中威重工機械有限 公司生產板寬12. 5m、板厚20mm的Q11Y/K-20X12500型數控閘式剪板機，其刀具間隙 調整方法簡單，采用電位器模擬檢測間隙值，異步電機及減速箱帶動偏心軸轉動調節間 隙，間隙檢測誤差大，控制的穩定性和準確性低；一種數控液壓閘式剪板機（專利申請號 201110125120.0)通過與CNC數控系統與刀具間隙調整裝置相連接，雖然刀具間隙的自動 調整，在一定程度上排除了人工調整產生的較大誤差，但是對于刀具間隙的檢測是通過電 機轉動的圈數或角度以及初始設定的值反向求出刀具間隙并非直接檢測刀具間隙，這種方 法使得刀具間隙檢測誤差大，而且整個系統處于開環控制的狀態，因此對調整前初始時刀 具間隙值和調整后的刀具間隙是否達到要求不能夠確定，對于電機的調節亦無法保證準確 性
[0005] 綜上所述，現階段超大型剪板機剪切刀刀具間隙調整技術，雖然有了一定程度的 自動化，但是對于間隙檢測和間隙調整的準確性、穩定性和快速性依舊不夠，使得調整后刀 具間隙值誤差較大，調整時間長，影響了板料剪切的質量和生產效率，因此研發自動化的剪 切刀刀具間隙的自動調整系統及方法非常必要。
【發明內容】
[0006] 針對現有技術中超大型剪板機剪切刀刀具間隙檢測存在方法簡單、誤差大、調整 穩定性差、時間長等不足，本發明提供了一種超大型剪板機剪切刀刀具間隙自動檢測調整 系統。
[0007] 本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。
[0008] -種超大型剪板機剪切刀刀具間隙自動檢測調整系統，包括刀具間隙采集裝置、 PLC自動化檢測控制平臺和刀具間隙自動調整裝置；
[0009] 所述刀具間隙采集裝置包括至少兩個平行設置的電渦流傳感器和信號采集處理 電路，所述電渦流傳感器連接信號采集處理電路，所述信號采集處理電路連接PLC自動化 檢測控制平臺；所述PLC自動化檢測控制平臺連接刀具間隙自動調整裝置；
[0010] 所述電渦流傳感器用于檢測上剪切刀刀口和下剪切刀相互平行時的刀具間隙信 號；所述信號采集處理電路用于采集電渦流傳感器檢測到的刀具間隙信號并傳送給PLC自 動化檢測控制平臺；
[0011] 所述PLC自動化檢測控制平臺包括自動化平臺和觸摸屏，所述自動化平臺用于接 收、轉換、計算處理信號采集處理電路傳送的刀具間隙信號，選擇相應模式發出指令給刀具 間隙自動調整裝置；所述觸摸屏用于顯示刀具間隙值和設定給定的刀具間隙參數；
[0012] 所述刀具間隙自動調整裝置包括依次連接的伺服電機、伺服電機驅動器和減速 箱，所述減速箱連接剪板機的偏心軸，所述刀具間隙自動調整裝置用于接受自動化平臺發 出的指令，執行相應的控制策略。
[0013] 進一步的，所述電渦流傳感器數量為兩個，分別水平固定于下剪切刀左右兩端的 內部，且電渦流傳感器的探頭平行于下剪切刀的刀面。
[0014] 進一步的，所述電渦流傳感器均位于剪切刀左右兩端的內部中間位置。
[0015] 進一步的，所述信號采集處理電路和PLC自動化檢測控制平臺均固定安裝在剪板 機側面的控制柜內。
[0016] 進一步的，所述自動化平臺為歐姆龍NJ系列的SysmacStudio自動化平臺。
[0017] -種超大型剪板機剪切刀刀具間隙自動檢測調整方法，包括下列步驟：
[0018] 步驟1 :依據板料厚度在PLC自動化檢測控制平臺中的觸摸屏上輸入所需對應的 刀具間隙值S;
[0019] 步驟2 :將上剪切刀和下剪切刀調整至相互平行，隨后將上剪切刀的刀口下降至 與下剪切刀的電渦流傳感器平行的位置；
[0020] 步驟3 :電渦流傳感器將檢測到的上剪切刀和下剪切刀的刀具間隙信號通過信號 采集處理電路傳遞給PLC自動化檢測控制平臺中的SysmacStudio自動化平臺；
[0021] 步驟4 :所述SysmacStudio自動化平臺經分析、處理后獲得刀具間隙Si，并計算 間隙差值AS=S-h，其中，為左右兩端的電渦流傳感器檢測值的平均值；隨后，與 A1、A2相比，其中A1為30 %的板料厚度，A2為10 %的板料厚度，調用相應模式發出指 令給刀具間隙自動調整裝置，所述刀具間隙自動調整裝置中的伺服電機、伺服電機驅動器 通過減速箱和偏心軸傳動，直接驅動上刀架移動，達到調整刀具間隙的目的。
[0022] 進一步的，步驟4中所述模式為：
[0023] 若IASI>A1，則采用開環控制方法調節刀具間隙；若調節后A2 < |AS|彡A1，繼續采用閉環控制方法調節刀具間隙至|AS|彡A2;若調節后滿足 AS| 2,則刀具間隙調節結束；
[0024] 若A2 <IASI彡A1，則直接采用閉環控制方法調節刀具間隙；
[0025] 若|AS|彡A2,則維持現有刀具間隙。
[0026]進一步的，所述開環控制方法為：
[0027] (l)PLC自動化檢測控制平臺首先判斷所需調整的間隙差值為正值還是負值，若為 正值則控制伺服電機正轉使得刀具間隙增大，若為負值則控制伺服電機反轉使得刀具間隙 減小；
[0028] (2)由刀具間隙S和偏心軸