雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)，屬于玻璃制瓶機械的供料機領(lǐng)域。其特征在于：包括控制器、人機界面、壓力傳感器、伺服控制器、信號輸入端口以及現(xiàn)場控制盒、壓力傳感器與控制器相連，信號輸入端口和現(xiàn)場控制盒與控制器相連，控制器與伺服控制器相連，伺服控制器與伺服電機（4）相連，人機界面與控制器互連。本實用新型的角剪機剪切裝置的控制系統(tǒng)通過PLC控制的伺服電機對剪刀臂的運動進(jìn)行控制，使剪刀臂運動軌跡平穩(wěn)、剪切速度快，同時適用于高速生產(chǎn)。在啟動之前對氣缸壓力以及伺服電機狀態(tài)進(jìn)行檢測，同時對上級的供料機構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測，使剪刀臂工作狀態(tài)更加安全、穩(wěn)定。
【專利說明】雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)，屬于玻璃制瓶機械的供料機領(lǐng)域。具體涉及一種用于供料機的角剪機剪切裝置的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著日新月異的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前國際及國內(nèi)市場對高效率、優(yōu)質(zhì)的供料機的需求不斷增加。目前，國內(nèi)大多數(shù)供料機所用的角剪機剪切裝置是靠供料機齒輪箱上的剪刀凸輪來完成工作的，凸輪滾子和剪刀拉桿在剪刀凸輪作用下使剪刀張開，安裝在左剪刀臂上的剪料氣缸使剪刀臂閉合。該種剪切裝置在剪切時，剪刀臂需要換向運動，具有較大反沖力，剪切速度慢，運動不平穩(wěn)，而且在剪切瞬間，剪刀臂運動軌跡不垂直于中心軸，動作重復(fù)性差，導(dǎo)致剪切時剪切一致性低、頻率低、剪切有瑕疵，并且具有剪刀片冷卻不完全、使用壽命低等缺點，嚴(yán)重地制約了供料機的發(fā)展?，F(xiàn)有的角剪機剪切裝置也不具備剪料調(diào)節(jié)功能，使用不靈活。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用PLC作為控制器，通過PLC驅(qū)動的伺服電機對剪刀臂的運動進(jìn)行控制，使剪刀臂運動軌跡平穩(wěn)、剪切速度快，同時適用于高速生產(chǎn)的雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)，其特征在于:包括控制器、人機界面、壓力傳感器、伺服控制器、信號輸入端口以及現(xiàn)場控制盒，壓力傳感器與控制器相連，信號輸入端口和現(xiàn)場控制盒與控制器相連，控制器與伺服控制器相連，伺服控制器與伺服電機相連，人機界面與控制器互連。
[0005]所述的控制器為PLC。
[0006]所述的伺服控制器為包括第一伺服控制器和第二伺服控制器在內(nèi)的兩個。
[0007]所述的壓力傳感器與氣缸相連。
[0008]所述的信號輸出端口與供料機構(gòu)相連。信號輸出端口用于將供料機構(gòu)的啟動狀態(tài)信號發(fā)送至PLC。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的所具有的有益效果是:
[0010]1、本實用新型的雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)采用PLC作為控制器，通過PLC驅(qū)動的伺服電機對剪刀臂的運動進(jìn)行控制，智能化程度更高。
[0011]2、采用雙伺服電機分別對兩剪刀臂進(jìn)行驅(qū)動，使剪刀臂運動軌跡平穩(wěn)、剪切速度快，同時適用于高速生產(chǎn)，同時針對單只剪刀臂，機械結(jié)構(gòu)相對于現(xiàn)有技術(shù)更加簡單，更利于日后的維護(hù)和維修。
[0012]3、在啟動之前對氣缸壓力以及伺服電機狀態(tài)進(jìn)行檢測，同時對上級的供料機構(gòu)的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測，使剪刀臂工作狀態(tài)更加安全、穩(wěn)定。
[0013]4、設(shè)置有與PLC相連的現(xiàn)場控制盒，方便在現(xiàn)場對伺服電機狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)。[0014]5、設(shè)置有與PLC相連的人機界面，方便對運行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，同時有利于對設(shè)備運行狀態(tài)的顯示。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖。
[0016]圖2是雙電機伺服角剪機剪切裝置結(jié)構(gòu)主視圖。
[0017]圖3是雙電機伺服角剪機剪切裝置結(jié)構(gòu)仰視圖。
[0018]圖4是雙電機伺服角剪機剪切裝置結(jié)構(gòu)軸測圖。
[0019]圖5是連桿機構(gòu)結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0020]圖6是剪刀臂支撐裝置結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0021]圖7是剪刀片重疊微調(diào)裝置結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0022]圖8是雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)工作流程圖。
[0023]其中:1、氣缸支架 2、氣缸 3、電機支架 4、伺服電機 5、曲柄 6、左剪刀臂 7、右剪刀臂8、連桿9、滾子軸承10、關(guān)節(jié)軸承11、固定剪刀臂軸12、調(diào)節(jié)剪刀臂軸
13、剪刀臂支架14、連接軸15、轉(zhuǎn)把16、調(diào)節(jié)螺桿17、固定架18、滑動軸19、固定塊20、左滑塊21、右滑塊22、螺桿23、轉(zhuǎn)動把手。
【具體實施方式】
[0024]圖1~8是本實用新型的最佳實施例，下面結(jié)合附圖1~8對本實用新型做進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1所示，本實用新型的雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)包括:控制器、人機界面、壓力傳感器、包括第一伺服控制器和第二伺服控制器在內(nèi)的兩個伺服控制器、信號輸入端口以及現(xiàn)場控制盒。氣缸2通過壓力傳感器與控制器相連，信號輸入端口和現(xiàn)場控制盒與控制器相連，控制器同時與第一伺服控制器和第二伺服控制器相連，第一伺服控制器和第二伺服控制器分別與第一伺服電機和第二伺服電機相連，人機界面與控制器互連。在本實用新型中，控制器為PLC。
[0026]人機界面作為系統(tǒng)參數(shù)輸入的接口，通過通訊口和控制器相連，可實時反映剪切裝置的運行狀態(tài)及故障狀態(tài)。同時可通過人機界面對參數(shù)的設(shè)置和修改實現(xiàn)第一伺服電機和第二伺服電機轉(zhuǎn)速的修改，避免現(xiàn)有技術(shù)中通過更換機械凸輪來改變伺服電機轉(zhuǎn)速的方式，減少了停機工作時間、勞動強度及產(chǎn)品備件。與控制器相連的壓力傳感器用于檢測氣缸2內(nèi)的氣壓，當(dāng)氣缸2內(nèi)氣壓不足時，壓力傳感器將壓力信號傳遞至控制器，由控制器控制剪切裝置停止工作。控制器通過第一伺服控制器和第二伺服控制器分別對第一伺服電機和第二伺服電機進(jìn)行精確控制，通過第一伺服電機和第二伺服電機分別實現(xiàn)對左剪刀臂6和右剪刀臂7的控制。與控制器相連的現(xiàn)場控制盒可以通過向控制器發(fā)出信號，可以通過控制器在工作現(xiàn)場實現(xiàn)裝置的啟停，同時可通過向控制器發(fā)出信號，通過控制器實現(xiàn)對第一伺服電機和第二伺服電機點動控制，實現(xiàn)現(xiàn)場對第一伺服電機和第二伺服電機起點位置以及開合狀態(tài)的調(diào)節(jié)。在本實用新型中，信號輸入端口主要用于向控制器輸入上級的供料機構(gòu)的啟動信號，當(dāng)上級的供料機構(gòu)已啟動時，控制器控制剪切機構(gòu)運行，若供料機構(gòu)尚未啟動，剪切裝置無法啟動。[0027]如圖2?4所示，角剪機剪切裝置包括氣缸支架1、氣缸2、電機支架3、伺服電機4、曲柄5、左剪刀臂6和右剪刀臂7。氣缸支架I上安裝氣缸2，氣缸支架I 一側(cè)上下并排安裝有兩條水平向的滑動軸18，電機支架3套在滑動軸18上并與氣缸2固定連接。
[0028]電機支架3上部左右并排安裝兩個伺服電機4，該兩個伺服電機4分別為上述的第一伺服電機和第二伺服電機。兩個伺服電機4的輸出端豎直朝下伸出電機支架3下平面并分別連接有曲柄5，兩個曲柄5分別連接左、右連桿機構(gòu)，左、右連桿機構(gòu)另一端連接剪刀臂支撐裝置，剪刀臂支撐裝置連接兩個可相互咬合的左剪刀臂6和右剪刀臂7。
[0029]如圖5所示，左、右連桿機構(gòu)包括安裝在電機支架3左右兩側(cè)的兩條連桿8，連桿8 —端通過滾子軸承9與曲柄5連接，連桿8另一端通過關(guān)節(jié)軸承10與剪刀臂支撐裝置連接。
[0030]如圖6所示，剪刀臂支撐裝置包括同軸安裝的固定剪刀臂軸11和調(diào)節(jié)剪刀臂軸12，固定剪刀臂軸11套在調(diào)節(jié)剪刀臂軸12外部，調(diào)節(jié)剪刀臂軸12下部露出固定剪刀臂軸11的一端和固定剪刀臂軸11下端均通過軸承套裝有剪刀臂支架13，上部的剪刀臂支架13通過連接軸14連接右連桿機構(gòu)并通過螺栓連接右剪刀臂7 ;下部的剪刀臂支架13通過另一連接軸14連接左連桿機構(gòu)并通過螺栓連接左剪刀臂6。調(diào)節(jié)剪刀臂軸12下部設(shè)有壓緊度調(diào)節(jié)裝置，壓緊度調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)螺桿16和轉(zhuǎn)把15，調(diào)節(jié)剪刀臂軸12下端通過固定架17與氣缸支架I連接，固定架17下部設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿16，調(diào)節(jié)螺桿16上端旋入氣缸支架I內(nèi)，下端安裝轉(zhuǎn)把15。
[0031]如圖7所示，電機支架3 —側(cè)設(shè)有剪刀片重疊量微調(diào)裝置，剪刀片重疊量微調(diào)裝置包括與氣缸支架I固定在一起的固定塊19和滑動安裝在電機支架3 —側(cè)的左滑塊20、右滑塊21，左滑塊20和右滑塊21朝向固定塊19的一側(cè)分別具有相互對稱的傾斜面，并通過傾斜面與固定塊19的傾斜面相接觸，左滑塊20和右滑塊21同時套在螺桿22外圈，與螺桿22形成旋向相反的螺紋傳動，轉(zhuǎn)動把手23安裝在螺桿22 —端可帶動螺桿22旋轉(zhuǎn)。
[0032]具體工作過程如下:如圖8所示，在運行之前，控制器首先進(jìn)行初始化，然后檢測有無運行參數(shù)的修改，如果有運行參數(shù)的修改，按照新設(shè)置的運行參數(shù)運行，否則按照先前的運行參數(shù)運行。然后控制器檢測伺服電機4有無故障，如果有故障，控制器控制氣缸2動作，使電機支架3回到原位，左剪刀臂6和右剪刀臂7張開度達(dá)到最大?？刂破魍瑫r對氣缸2內(nèi)的氣壓進(jìn)行檢測。如果伺服電機4無故障同時氣缸2內(nèi)壓力正常時，控制器檢測信號輸入端口是否有供料機構(gòu)的啟動信息，當(dāng)供料機構(gòu)已啟動，控制器對相位進(jìn)行分析，然后控制器通過伺服控制器控制兩個伺服電機4開始運行。
[0033]左剪刀臂6和右剪刀臂7分別由各自對應(yīng)的伺服電機4獨立控制，伺服電機4開始一個完整的環(huán)切運動，兩臺伺服電機4的運動方向相反，伺服電機4驅(qū)動下方的曲柄5轉(zhuǎn)動，曲柄5分別通過連桿8驅(qū)動左剪刀臂6和右剪刀臂7完成一套打開和關(guān)閉動作。左剪刀臂6和右剪刀臂7的可控運動角度標(biāo)準(zhǔn)為13°。伺服電機4安裝在電機支架3上，當(dāng)左剪刀臂6和右剪刀臂7停止工作時，電機支架3通過氣缸2可被拉回，增大了左剪刀臂6和右剪刀臂7的張開度。當(dāng)需要調(diào)節(jié)左剪刀臂6和右剪刀臂7之間壓緊度時，可旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)把15進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)需要調(diào)節(jié)剪刀片重疊量時，可通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動把手23進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0034]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)，包括控制器、人機界面、壓力傳感器、伺服控制器、信號輸入端口以及現(xiàn)場控制盒，壓力傳感器與控制器相連，信號輸入端口和現(xiàn)場控制盒與控制器相連，控制器與伺服控制器相連，伺服控制器與伺服電機相連，人機界面與控制器互連；其特征在于:所述的控制器為PLC ;所述的伺服控制器為包括第一伺服控制器和第二伺服控制器在內(nèi)的兩個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的壓力傳感器與氣缸(2)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電機伺服角剪機控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號輸出端口與供料機構(gòu)相連。
【文檔編號】G05B19/418GK203773304SQ201320808568
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月7日
【發(fā)明者】朱文金, 陳曉亮, 陳曉晨, 王莉 申請人:山東三金玻璃機械有限公司