專利名稱：用于剪扳機、折彎機后擋料定位補償的方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及折彎機、剪扳機，屬于機械加工鍛壓領域。尤其是涉及剪扳機、折彎機滑塊和后擋料的定位補償的方法和裝置。
背景技術：
剪扳、折彎機專用數控系統。涉及一種剪扳機、折彎機專用控制裝置，它與加工機械共同構成自動加工設備，折彎機、剪扳機加工時，通過變頻控制器或與調速器控制的后擋料交流電機和滑塊交流電機分別帶動滑塊或后擋料使其停留在設定的位置。
一般都要求滑塊或后擋料停止在公差范圍內，以保證加工的板材符合加工標準。目前系統采用的是慣性定位，系統運行到設定的提前停止值時(一般采取固定值)，系統給出一個電機停止運行信號，滑塊根據慣性運行到目標位置。但是當機械阻力的變化后，必然引起定位位置的變化。
如圖一所示，在系統控制下X軸在距離目標位置S2時提前停止輸出，在慣性的作用下到達目標位置D。當機械阻力增大后，S1和S2沒有變化，他們的具體位置是由編碼器反饋保證的，但是依靠慣性定位最終只能停在D1點，與目標位置D的偏差Deltal1其實就是實際位置(D1)與目標位置(D)之間的誤差。同理，當機械阻力減小后，也會有Deltal2的誤差出現。所以，如果我們在滿足一定條件的情況下，使Deltal1和Deltal2能夠自動補償到提前停止距離(S2)中，考慮到機械在非人工情況下短時間內阻力不明顯改變的情況，我們就能使系統重新準確的定位。但現有技術難以保證精度較高的控制。
在折彎機加工的工藝中有一個特點，通常滑塊位置不需要經常調整，而后擋料幾乎每次都要調整位置。
現有技術中也可以使用伺服電機/步進電機控制系統，但這種系統和采用的電機的成本較高。
發明內容
為了解決現有技術的不足，并以本申請人的上述另案申請為基礎，本發明提供一種通過提前停止值補償算法的進行定位(位置)控制的方法和系統。
本發明通過如下技術方案來實現的定位補償算法，利用后擋料電機/滑塊電機的工作軸上的旋轉編碼器作剪扳、折彎機的滑塊行程/后擋料行程傳感器(剪板機只有后擋料行程傳感器)，將旋轉編碼器采集到的位置或與速度信息送入系統控制器，控制器采集編碼器脈沖信號，將脈沖轉換成后擋料或滑塊的位置當量，和設定的停止位置值進行比較，到達停止范圍輸出停止信號使電機停止，如果當前值和設定值的差值在設定的提前停止值范圍內，控制器輸出到位信號，否則不發到位信號。
所述的提前停止設定值根據下述方法進行確定將當前后擋料所在的位置和設定的停止位置值計算，所得的差值的絕對值和到位公差設定值做比較。如果小于公差設定值就發出到位信號；如果大于公差設定值就不發到位信號。如果沒有到位，可進行補償。補償的方法為將提前停止設定值加上一個當前停止的顯示值和設定的停止值的差值得到一個新的提前停止位置數值，再次運行時以新的提前停止位置來判斷電機是否需要停止。
如果后擋料不到位，控制器沒有到位信號發出，而且控制系統仍然處于后擋料定位的運行模式，此時按下回車鍵，控制器就進行補償差值計算，計算得到新的提前停止值，控制器控制后擋料電機重新運轉，先使后擋料后退到設定的位置，然后從設定的位置向前定位到程序設置的停止位置，如到位則發到位信號，如不到位可繼續進行補償。
剪扳、折彎機專用數控方法和系統，采用控制一個變頻驅動裝置帶后擋料和滑塊兩個電機，在滑塊定位結束后切換成控制后擋料電機，控制系統在接受下一步定位啟動信號后切換回控制滑塊電機。系統中滑塊編碼器信號、后擋料編碼器信號輸入I/0接口電路和微處理器；微處理器輸出接變頻控制器或與調速器并再連接后擋料交流電機和滑塊交流電機，通過變頻控制器或與調速器控制的后擋料交流電機和滑塊交流電機分別帶動滑塊或后擋料使其停留在設定的位置。驅動定位系統采用普通交流電機和變頻控制裝置，微處理器通過上述專用的軟件編程和位置控制方法控制單軸，或通過調速器切換控制電路對雙軸進行程序自動切換控制，并達到所需的定位精度。
根據折彎機的具體工況，采用控制一個變頻驅動裝置帶后擋料和滑塊兩個電機。在滑塊定位結束后切換成控制后擋料電機，控制系統在接受下一步定位啟動信號后切換回控制滑塊電機，如果此時滑塊不需要調整，則不切換，仍然控制后擋料電機。
本發明特點是驅動定位系統采用普通交流電機和變頻控制裝置及專用的軟件編程技術，可控制單軸，又可通過調速器切換控制電路對雙軸進行程序自動切換控制，利用特殊的定位控制算法克服機械阻力變化，并達到所需的定位精度。可在花費原伺服電機/步進電機控制系統的1/5-1/3成本，來達到該類機床所需的自動控制功能及軸定位精度要求。
圖1是控制的方法示意2是本發明控制系統示意3是本發明控制系統控制兩個電機接線4是本發明驅動系統驅動兩個電機接線圖具體實施方式
如圖1-2所示，具體工作流程是1.按下“啟動”按鍵，控制器進入運行模式。控制器控制滑塊電機運轉，當到達設置的停止位置時，電機停轉，滑塊依靠慣性繼續滑行直至停止在公差范圍內(由于滑塊采用較大的減速比，通常滑塊的定位準確，無需補償計算)。
2.控制器切換到控制后擋料電機運行，如果停止的位置在設置的范圍，控制器發出到位信號，流程結束；否則，不發到位信號，轉3。
3.按下“回車”按鍵，控制器重新計算后擋料的停止位置，計算方法是將當前所停的位置和設置的目標位置相減，得到一個差值，用這個差值加上原來的停止位置值得到新的停止位置值。
4.控制器控制電機運行，先運行到一個設定的位置停下來，然后再向目標位置運行，到達新的提前停止位置時，控制電機停轉。后擋料依靠慣性繼續滑行直至停止。轉2。
圖3-4中，硬件電路采用常規接法，M1、M2分別是后擋料電機電機，限位行程開關接在KA1-4中。本發明的系統，組成如圖所示，尤其是采用控制一個變頻驅動裝置帶后擋料和滑塊兩個電機，在滑塊定位結束后切換成控制后擋料電機，控制系統在接受下一步定位啟動信號后切換回控制滑塊電機。
權利要求
1.用于剪扳機、折彎機后擋料定位補償的方法，其特征是利用后擋料電機/滑塊電機的工作軸上的旋轉編碼器作剪扳、折彎機的滑塊行程/后擋料行程傳感器，剪板機只用后擋料行程傳感器，將旋轉編碼器采集到的位置信息送入控制器進行處理，控制器采集編碼器脈沖信號，將脈沖轉換成后擋料或滑塊的位置當量，和設定的停止位置值進行比較，到達停止范圍輸出停止信號使電機停止，如果當前值和設定值的差值在設定的提前停止值范圍內，控制器輸出到位信號，否則不發到位信號。
2.根據權利要求1所述的定位補償的方法，其特征是所述的提前停止設定值(或公差設定值)根據下述方法進行確定即定位補償方法，將當前后擋料所在的位置和設定的停止位置值進行計算，所得的差值的絕對值和到位公差設定值做比較如果小于公差設定值就發出到位信號；如果大于公差設定值就不發到位信號。
3.根據權利要求1所述的定位補償的方法，其特征是如果沒有到位，則進行補償補償的方法為將提前停止設定值加上一個當前停止的顯示值和設定的停止值的差值得到一個新的提前停止位置數值，再次運行時以新的提前停止位置來判斷電機是否需要停止。
4.根據權利要求3所述的定位補償的方法，其特征是如果后擋料不到位，控制器沒有到位信號發出，而且控制系統仍然處于后擋料定位的運行模式，此時按下回車鍵，控制器就進行補償差值計算，計算得到新的提前停止值，控制器控制后擋料電機重新運轉，先使后擋料后退到設定的位置，然后從設定的位置向前定位到程序設置的停止位置，如到位則發到位信號，如不到位可繼續進行補償。
5.根據權利要求1所述的定位補償的系統，其特征是采用控制一個變頻驅動裝置帶后擋料和滑塊兩個電機，在滑塊定位結束后切換成控制后擋料電機，控制系統在接受下一步定位啟動信號后切換回控制滑塊電機。
全文摘要
用于剪扳機、折彎機后擋料定位補償的方法和系統，利用后擋料電機/滑塊電機的工作軸上的旋轉編碼器作剪扳、折彎機的滑塊行程/后擋料行程傳感器，剪板機只用后擋料行程傳感器，將旋轉編碼器采集到的位置信息送入控制器進行處理，控制器采集編碼器脈沖信號，將脈沖轉換成后擋料或滑塊的位置當量，和設定的停止位置值進行比較，到達停止范圍輸出停止信號使電機停止，如果當前值和設定值的差值在設定的提前停止值范圍內，控制器輸出到位信號，否則不發到位信號。驅動定位系統采用普通交流電機和變頻控制裝置及專用的軟件，控制單軸，又可通過調速器切換控制電路對雙軸進行程序自動切換控制，達到該類機床所需的自動控制功能及軸定位精度要求。
文檔編號G05D3/20GK1936753SQ200610096830
公開日2007年3月28日 申請日期2006年10月19日 優先權日2006年10月19日
發明者徐正華 申請人:南京埃斯頓工業自動化有限公司, 南京埃斯頓數字技術有限公司