本發(fā)明涉及刀具張緊領(lǐng)域，特別涉及一種伺服控制刀具張緊系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、海綿切割機(jī)是一種用于對(duì)海綿進(jìn)行切割分塊的切割機(jī)械，按切割刀片類型可分為兩種：刀片和環(huán)形刀具，環(huán)形刀具海綿切割機(jī)由于切割線速度較高而得到廣泛應(yīng)用。
2、傳統(tǒng)的海綿切割加工用的刀具張緊機(jī)構(gòu)，在刀具出現(xiàn)松動(dòng)時(shí)，需要操作人員手動(dòng)操作將刀具進(jìn)行張緊，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且當(dāng)前廣泛使用的刀具張緊機(jī)構(gòu)主要依賴于彈簧或氣缸來實(shí)現(xiàn)刀具張緊功能，而這些方法存在一定的局限性：首先，彈簧張緊模式在彈簧形變過程中產(chǎn)生的反作用力呈指數(shù)變化，而并非是均勻變化，這導(dǎo)致維護(hù)人員需要依賴經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作，缺乏精確數(shù)據(jù)支持，對(duì)維護(hù)人員的要求較高，且需要頻繁調(diào)整，耗時(shí)會(huì)比較長，這不利于生產(chǎn)效率；其次，氣缸張緊模式雖然可以實(shí)現(xiàn)刀具張緊力度的均衡，但其性能受氣源穩(wěn)定性的影響，一旦外部氣源不穩(wěn)定或無法提供，刀具張緊功能將無法正常工作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠自動(dòng)對(duì)刀具進(jìn)行張緊調(diào)整的伺服控制刀具張緊系統(tǒng)。
2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種伺服控制刀具張緊系統(tǒng)，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：包括可編程邏輯控制器、伺服電機(jī)、電缸及刀具；
3、所述刀具由電缸驅(qū)動(dòng)張緊，并通過電缸的動(dòng)作來對(duì)刀具的張緊力進(jìn)行調(diào)整，所述電缸由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，所述伺服電機(jī)由可編程邏輯控制器進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電缸進(jìn)行前后運(yùn)動(dòng)；
4、在進(jìn)行張緊調(diào)整時(shí)，第一階段，由伺服電機(jī)工作驅(qū)動(dòng)電缸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，由可編程邏輯控制器對(duì)伺服電機(jī)當(dāng)前的負(fù)載值進(jìn)行采集，第二階段，由可編程邏輯控制器控制伺服電機(jī)快速移動(dòng)至預(yù)設(shè)推力值，并在達(dá)到預(yù)設(shè)推力值后保持恒定推力，第三階段，由可編程邏輯控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的各狀態(tài)推力參數(shù)，決定控制伺服電機(jī)是否繼續(xù)推進(jìn)動(dòng)作。
5、進(jìn)一步的，所述張緊系統(tǒng)的張緊調(diào)整方法具體為：
6、s1：首先，定義各個(gè)變量，
7、定義收縮命令變量為:#loosenknife;
8、定義張緊命令變量為:#tightknife;
9、定義電機(jī)打開變量為:#使能.status;
10、定義停止命令變量為:#停止.execute;
11、定義位置命令報(bào)錯(cuò)變量為:#絕對(duì).error;
12、定義位置命令目標(biāo)變量為:#絕對(duì).position;
13、定義位置命令速度變量為:#絕對(duì).velocity;
14、定義位置命令啟動(dòng)變量為:#絕對(duì).execute;
15、定義當(dāng)前位置變量為:"positioningaxis_1".actualposition;
16、定義電機(jī)負(fù)載變量為:"positioningaxis_1".statustorquedata.actualtorque;
17、定義電機(jī)轉(zhuǎn)矩開關(guān)變量為:#轉(zhuǎn)矩.enable;
18、定義電機(jī)轉(zhuǎn)矩限制變量為:#轉(zhuǎn)矩.upperlimit;
19、定義電缸前進(jìn)變量為:#點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn);
20、定義電缸后退變量為:#點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn);
21、定義電機(jī)點(diǎn)動(dòng)報(bào)錯(cuò)變量為:#點(diǎn)動(dòng).error;
22、定義電機(jī)待機(jī)轉(zhuǎn)矩變量為:待機(jī)轉(zhuǎn)矩;
23、定義電機(jī)切割轉(zhuǎn)矩變量為:轉(zhuǎn)矩限值;
24、s2：其次，打開伺服電機(jī)，進(jìn)入工作模式，#使能.status?:=?true；
25、s3：然后，由可編程邏輯控制器確認(rèn)具體請(qǐng)求，并根據(jù)具體請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)工作，并通過伺服電機(jī)帶動(dòng)電缸工作以對(duì)刀具的張緊力進(jìn)行調(diào)整；
26、所述具體請(qǐng)求包括下述請(qǐng)求：收縮刀具請(qǐng)求、無需收縮且無需張緊刀具請(qǐng)求、張緊刀具請(qǐng)求及斷刀報(bào)警請(qǐng)求。
27、進(jìn)一步的，所述可編程邏輯控制器收到收縮刀具請(qǐng)求時(shí)，電缸運(yùn)動(dòng)到收縮位置，表現(xiàn)為:
28、if?#loosenknife?and?not?#tightknife?and?#使能.status?and?not?#停止.execute?and?not?#絕對(duì).error?and?abs("positioningaxis_1".actualposition?-?10)>1?then
29、#絕對(duì).position?:=?10.0;
30、#絕對(duì).velocity?:=?30.0;
31、#絕對(duì).execute?:=?true;
32、else
33、#絕對(duì).execute?:=?false;
34、end_if。
35、進(jìn)一步的，所述可編程邏輯控制器收到無需收縮且無需張緊刀具請(qǐng)求時(shí)，為防止刀具有掉落風(fēng)險(xiǎn),因此給刀具施加一個(gè)作用力，表現(xiàn)為:
36、if?not?#loosenknife?and?not?#tightknife?and?#使能.status?and?not?#停止.execute?and?not?#點(diǎn)動(dòng).error?and?("positioningaxis_1".statustorquedata.actualtorque?-?0.15)<0.1?then
37、#轉(zhuǎn)矩.enable?:=?true;
38、#轉(zhuǎn)矩.upperlimit?:=?0.15;
39、#點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)?:=?true;
40、else
41、#點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)?:=?false;
42、end_if。
43、進(jìn)一步的，所述可編程邏輯控制器張緊刀具請(qǐng)求時(shí)，
44、若沒有啟動(dòng)刀具，則為防止長時(shí)間對(duì)靜止刀具施加太大壓力從而對(duì)刀具使用壽命造成不良影響,此時(shí)只對(duì)刀具施加待機(jī)轉(zhuǎn)矩,表現(xiàn)為:
45、if?not?#loosenknife?and?#tightknife?and?#使能.status?and?not?#停止.execute?and?not?#點(diǎn)動(dòng).error?and?("positioningaxis_1".statustorquedata.actualtorque-待機(jī)轉(zhuǎn)矩)<0.1?and?not?("主軸電機(jī)"or"刀帶反轉(zhuǎn)")then
46、#轉(zhuǎn)矩.enable?:=?true;
47、#轉(zhuǎn)矩.upperlimit?:=待機(jī)轉(zhuǎn)矩;
48、#點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)?:=?true;
49、else
50、#點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)?:=?false;
51、end_if;
52、若已經(jīng)啟動(dòng)刀具,則此時(shí)進(jìn)入完全工作狀態(tài)對(duì)刀具施加轉(zhuǎn)矩限值，表現(xiàn)為:
53、if?not?#loosenknife?and?#tightknife?and?#使能.status?and?not?#停止.execute?and?not?#點(diǎn)動(dòng).error?and?("positioningaxis_1".statustorquedata.actualtorque-轉(zhuǎn)矩限值)<0.1?and?("主軸電機(jī)"?or"刀帶反轉(zhuǎn)")?then
54、#轉(zhuǎn)矩.enable?:=?true;
55、#轉(zhuǎn)矩.upperlimit?:=轉(zhuǎn)矩限值;
56、#點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)?:=?true;
57、else
58、#點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)?:=?false;
59、end_if。
60、進(jìn)一步的，所述可編程邏輯控制器收到斷刀報(bào)警請(qǐng)求時(shí)，電動(dòng)缸坐標(biāo)到達(dá)斷刀設(shè)定位置，表現(xiàn)為:
61、if"positioningaxis_1".actualposition>=110.0?then
62、"斷刀報(bào)警記錄"?:=?true;
63、end_if。
64、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的張緊系統(tǒng)，通過可編程邏輯控制器與伺服電機(jī)的相互配合來對(duì)電缸進(jìn)行自動(dòng)控制，以根據(jù)不同的工況需求實(shí)時(shí)調(diào)整刀具的張進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整，整個(gè)操作過程不會(huì)受到行程變化和氣源限制的影響，也無需人工調(diào)整，而且能夠?qū)⒌毒邚埦o力度參數(shù)數(shù)字化，使得調(diào)整和觀測(cè)變得直觀易行。
65、本發(fā)明的張緊系統(tǒng)，在對(duì)刀具的張進(jìn)度進(jìn)行控制時(shí)，首先，通過可編程邏輯控制器來對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)電缸前后運(yùn)動(dòng)的控制，而且在控制的過程中可編程邏輯控制器能夠?qū)λ欧姍C(jī)的負(fù)載值進(jìn)行采集，從而控制推進(jìn)伺服快速移動(dòng)至預(yù)設(shè)推力值，并在達(dá)到該推力后保持恒定推力，依據(jù)預(yù)設(shè)的各狀態(tài)推力參數(shù)，決定推進(jìn)伺服是否繼續(xù)推進(jìn)動(dòng)作，同時(shí)確保推進(jìn)間距的可控性。