阅读说明：本技术 一种冲压产线同步断续控制方法 (Synchronous intermittent control method for stamping production line ) 是由 姜伟 王强 尹晓义 于 2018-07-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种通过采用同步断续控制方法提高高速冲压设备生产效率的工艺,该工艺在板料生产过程中,同步运动控制方式下增加断续生产模式,从而腾出足够的时间与空间给机械手,以便有足够的时间和更安全的空间对板料进行抓取和投放。本发明积累了压机同步连续与断续同一平台使用的技术拓宽现有设备对模具的参数的使用要求,提高设备使用效率,减少模具研发成本。(The invention relates to a process for improving the production efficiency of high-speed stamping equipment by adopting a synchronous intermittent control method. The invention accumulates the technology of synchronous continuous and intermittent use of the same platform of the press, widens the use requirements of the existing equipment on the parameters of the die, improves the use efficiency of the equipment and reduces the research and development cost of the die.)

一种冲压产线同步断续控制方法

技术领域

本发明属于板件冲压技术领域，具体涉及一种冲压产线同步断续控制方法。

背景技术

随着现代工厂对生产效率的要求不断提高以及电气控制技术的不断提升，冲压自动化技术在近十几年也得到了飞速发展，从早期的压力机与机械手之间依靠顺序控制实现上下料，发展到现在的同步压机与快速送料机构之间的主从控制，使生产效率得到大幅度地提高。

同步运动技术在冲压线上的应用，大型冲压线的整线速度由原来的每分钟6到8件提升到了10到15件，自动化生产线的高效率得到了最大的体现。这种快速送料线的成本比原来机械手机器人式的自动线整线成本高出30％—40％，而生产效率提高了近一倍。提高生产效率是现代工业的必然发展趋势，相信随着控制技术的不断发展，同步运动控制必将得到更加广泛的应用。

随着国内机械制造业的迅速发展，国内汽车制造配件供应商行业竞争激烈，客户的要求日益严苛；这就要求我们在产能和工艺制造适用范围方面占据更多的优势，同步断续的开发正是迎合了这两方面的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种冲压产线同步断续控制方法，同步连续与断续同一平台使用，拓宽现有设备对模具的参数的使用要求，提高设备使用效率，减少模具研发成本。

本发明的目的是这样实现的：一种冲压产线同步断续控制方法，包括若干台沿物流方向排列的压机，每台压机物流方向两侧设置机械手；机械手根据对应的冲压产品安装相应的板料抓取装置；

压机的偏心轮轴转动一圈完成一次工作循环，偏心轮带动滑块在一次工作循环中完成下压至压机下死点和上升至压机上死点，工作循环过程为上死点→下死点→上死点；定义压机角度为偏心轮轴在一次工作循环中的转动角度；

机械手的运行通过一个虚拟轴来模拟动作，虚拟轴转动一圈完成一次工作循环，机械手的初始位置为原始位，机械手在一次工作循环中完成取料动作和放料动作，工作循环过程为原始位→到上台压机取料→到下台压机放料→原始位；定义机械手角度为虚拟轴在一次工作循环中的转动角度；

定义相位差为，两个部件之间的轴转动角度偏差；

定义耦合跟随为，一部件保持相位差跟随另一部件，两部件之间运行不干涉；

当前压机的每一个工作循环中，下台压机角度保持滞后当前压机一个相位差；

当前机械手的每一个工作循环中，在从原始位到上台压机取料过程中，耦合跟随上台压机运动；当前机械手从上台压机出来后到下台压机放料过程中，耦合跟随下台压机运动；当下台压机运行至上死点时，当前机械手耦合跟随下一台机械手运行；

当前压机完成产品冲压成型并返回上死点过程中，后侧机械手向压机内取料，压机的滑块运行至上死点停止；后侧机械手抓取板料后运向下一台压机；

上台压机运行至上死点停止后，当前压机不再耦合跟随上台压机，并保持自身的速度继续运行；当前压机在运行至上死点停止后，在上台压机的下一循环中运行至与当前压机设定的相位差时，当前压机再次启动并滞后上台压机设定的相位差运行；

首台压机的启动过程如下，当工件运至首台压机前侧的对中台，对中台就位后，发送信号给首台压机前侧的机械手，前侧机械手自检后发送信号给首台压机，首台压机启动后，前侧机械手耦合跟随首台压机；

进一步的，末台机械手的一个工作循环中，在从原始位到上台压机取料过程中，耦合跟随上台压机运动；当前机械手从上台压机出来后到下一序设备放料过程中，保持自身速度运行或者保持相位差跟随首台压机运行或者耦合跟随下一序设备运行。

进一步的，所述压机角度由安装在偏心轮轴上的编码器检测。

进一步的，所述机械手角度由软件模拟机械手虚拟轴转动角度。

进一步的，相邻压机在实际运行中的实时相位差和理论相位差的偏差，通过运动控制器对相应压机速度进行调整。

进一步的，滑块在上死点的停止由离合制动器实现制动，离合制动器的动作由压力油克服离合制动器内部的弹簧力，实现离合制动器内部活塞与摩擦盘相结合；压力油由泵提供，泵与离合制动器之间装有单向阀，单向阀使得压力油只能由泵侧向离合制动器方向流动。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

本发明的工艺方法在板料生产过程中，同步运动控制方式下增加断续生产模式，从而腾出足够的时间与空间给机械手，以便有足够的时间和更安全的空间对板料进行抓取和投放。本发明积累了压机同步连续与断续同一平台使用的技术拓宽现有设备对模具的参数的使用要求，提高设备使用效率，减少模具研发成本。

附图说明

图1是本发明实施例中压机与机械手在物流方向的安装示意图；

图2是本发明实施例中压机的一个工作循环示意图；

图3是本发明实施例中机械手的一个工作循环示意图；

图4是本发明实施例中当前机械手切换耦合跟随的示意图；

图5是本发明实施例中泵和离合制动器的连接示意图。

附图标记：1、压机；1a、滑块；2、机械手；3、对中台；4、泵；5、离合制动器；6、单向阀；A、当前机械手角度；B、上台压机角度；C、下台压机角度；D、下一台机械手角度。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

一种冲压产线同步断续控制方法，如图1所示，冲压产线包括若干台沿物流方向排列的压机1，每台压机1物流方向两侧设置机械手2；机械手2根据对应的冲压产品安装相应的板料抓取装置。

压机1通过滑块1a的上下运动实现产品的冲压，滑块1a由偏心轮带动，偏心轮由伺服电机驱动偏心轮轴转动实现动作；偏心轮轴转动一圈完成一次工作循环；如图2所示，偏心轮带动滑块1a在一次工作循环中完成下压至压机1下死点和上升至压机1上死点，工作循环过程为上死点→下死点→上死点；定义压机角度为偏心轮轴在一次工作循环中的转动角度；该转动角度可以通过编码器监控偏心轮轴运行实现。

机械手2由于具有多个电机驱动，其运行轨迹通过软件模拟一个虚拟轴来实现，虚拟轴转动一圈完成一次工作循环；如图3所示，机械手2的初始位置为原始位，即图中home位，机械手2在一次工作循环中完成取料动作和放料动作，工作循环过程为原始位→到上台压机取料→到下台压机放料→原始位；定义机械手角度为虚拟轴在一次工作循环中的转动角度；该转动角度由软件根据机械手2运行位置换算得出。

定义相位差为，两个部件之间的轴转动角度偏差；如前台压机角度为50°，下台压机角度为30°，则两台压机的相位差为20°。

定义耦合跟随为，一部件保持相位差跟随另一部件不干涉运行；如当前压机的滑块1a在上下滑动过程中，前侧机械手耦合跟随当前压机，则前侧机械手在进入当前压机中时，不与运行中的滑块1a以及压机内部其他部件干涉；

如图4所示，当前机械手的每一个工作循环中，在从原始位到上台压机取料过程中，耦合跟随上台压机运动，以保证进入上台压机时不干涉；当前机械手从上台压机出来后到下台压机放料过程中，耦合跟随下台压机运动，以保证进入下台压机时不与下台压机干涉，由于当前机械手从上台压机出来后便切换到耦合跟随下台压机运动，因此能有较为充足的时间调整实际相位差至设定相位差；当下台压机运行至上死点时，当前机械手耦合跟随下台机械手运行，以避免与下台机械手取料发生干涉。机械手与压机之间的设定相位差选取应根据两者不干涉的相位差范围内挑选，且尽可能保证产线的工作效率，如当前压机完成产品冲压后，后侧机械手在保证不与当前压机干涉的前提下，尽可能的提前进入当前压机内取料。当前机械手与下台机械手之间的设定相位差同理，宜保证当前机械手从下压压机切换至耦合跟随下台机械手时，实际相位差和设定相位差接近，保证当前机械手动作的连贯性。

当前压机的每一个工作循环中，下台压机角度保持滞后当前压机一个设定相位差；两台压机间的设定相位差选取，应尽可能的减少机械手在切换耦合跟随时，实际相位差与设定相位差的偏值。如机械手从当前压机切换至耦合跟随下台压机，与下台压机的实际相位差宜接近设定相位差，保证机械手动作的连贯性，以及控制系统能够及时控制电机加速或减速，调整机械手至设定相位差。

当前压机完成产品冲压成型并返回上死点过程中，后侧机械手向压机内取料，压机的滑块1a运行至上死点后停止等待下一启动信号，从而增加压机两侧机械手上、下料时间；后侧机械手抓取板料后运向下一台压机，然后返回原始位，完成一个工作循环；

上台压机运行至上死点停止后，当前压机不再耦合跟随上台压机，并保持自身的速度继续运行；当前压机在运行至上死点停止后，在上台压机的下一循环中运行至与当前压机设定的相位差位置时，当前压机再次启动并滞后上台压机设定的相位差运行。

首台压机的启动过程如下，当工件运至首台压机前侧的对中台3，对中台3就位后，发送信号给首台压机前侧的机械手，前侧机械手自检后发送信号给首台压机，首台压机启动后，前侧机械手耦合跟随首台压机运行。

末台机械手的一个工作循环中，在从原始位到上台压机取料过程中，耦合跟随上台压机运动；当前机械手从上台压机出来后到下一序设备放料过程中，保持自身速度运行或者保持相位差跟随首台压机运行或者耦合跟随下一序设备运行。

其中，相邻压机在实际运行中的实时相位差和理论相位差的偏值，通过运动控制器对相应压机速度进行调整。

如图5所示，滑块1a在上死点的停止由离合制动器5实现制动，离合制动器5的动作由压力油克服离合制动器5内部的弹簧力，实现离合制动器5内部活塞与摩擦盘相结合；压力油由泵4提供，泵4与离合制动器5之间装有单向阀6，单向阀6使得压力油只能由泵4侧向离合制动器5方向流动，以保证流量的稳定性，减少因脉动冲击产生的响应迟滞问题；同时保护泵4，避免因为意外的外加冲击载荷而造成泵4的损坏。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。