本發(fā)明屬于冶金工業(yè)橫切線真空堆垛的自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。該控制方法可以提高堆垛的精度,屬于金屬處理領(lǐng)域。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的寬厚板橫切線生產(chǎn)過程中需要對(duì)所生產(chǎn)的橫切定尺鋼板進(jìn)行多次堆垛轉(zhuǎn)移,以進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸。對(duì)鋼板進(jìn)行堆垛是一項(xiàng)重要工作,由于堆垛整齊度和堆垛效率,對(duì)堆垛安全、包裝、用戶使用及后續(xù)生產(chǎn)影響較大,因此在堆垛精確定位要求都很高。
堆垛系統(tǒng)的定位精度來源于位置控制系統(tǒng)的動(dòng)作精度和反饋精度,一般的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)都采用伺服控制,因此動(dòng)作精度一般都有保證。而位置的檢測(cè)精度受到設(shè)備老化、間隙增大以及檢測(cè)源窗口的影響比較難以有長(zhǎng)期穩(wěn)定的保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種鋼板堆垛系統(tǒng)的精確定位方法,可實(shí)現(xiàn)鋼板堆垛在過程中的精確定位,提高堆垛效率和堆垛質(zhì)量。
本發(fā)明的技術(shù)方案
(1)在距離鋼板堆垛75 cm的位置設(shè)置一個(gè)激光測(cè)距儀測(cè)量鋼板的位置;
(2)在與垛板運(yùn)動(dòng)方向垂直,與垛板同平面 ,垂直距離50cm處增加一個(gè)超聲波檢測(cè)裝置,來檢測(cè)是否有新的垛品達(dá)到垛位;
(3)在吸盤的伺服運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的伺服電機(jī)傳動(dòng)軸同心位置增加一個(gè)編碼器,檢測(cè)吸盤移動(dòng)的行程;
(4)成品垛放位置=(激光測(cè)距儀位置+吸盤橫移伺服編碼器位置)÷2。
(5)PLC程序根據(jù)板材的尺寸計(jì)算出重量,根據(jù)不同的重量,在吸盤定位時(shí)采用不同的降速斜率;
本發(fā)明能大大提高高速啟停后的定位精度。定位精度由原來的±4mm達(dá)到了±1.8mm,消除了由于堆垛精度低引發(fā)的的故障停機(jī);杜絕了兩塊鋼板相撞的事故和撞擋塊停車的現(xiàn)象,增加了操作工干預(yù)事故的能力,減少手動(dòng)處理的工作量,設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。
具體實(shí)施方式
橫切線真空堆垛精度的控制方法,包括下述內(nèi)容:
1、選擇IFM的OG5601激光檢測(cè)器進(jìn)行帶鋼位置檢測(cè),選擇超聲波檢測(cè)器RU 30-M30-AP8X-H1141進(jìn)行有鋼檢測(cè)。
2、將超聲波檢測(cè)器的信號(hào)送到堆垛PLC中,超聲波檢測(cè)器檢測(cè)到鋼卷后對(duì)吸盤橫移伺服系統(tǒng)進(jìn)行減速控制,減速速度0.5m/s或加速度≤-0.5m/s2。
3、將激光檢測(cè)器的信號(hào)送到堆垛PLC中,與吸盤橫移伺服系統(tǒng)的編碼器結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算,同時(shí)PLC程序根據(jù)板材的尺寸計(jì)算出重量,根據(jù)不同的重量,在吸盤定位時(shí)采用不同降速斜率實(shí)現(xiàn)精確定位。
運(yùn)算過程:
a.垛板達(dá)到與之垂直的超聲波檢測(cè)器處位置s0:
s0=(激光檢測(cè)到垛板絕對(duì)位置+伺服控制器編碼器檢測(cè)垛板絕對(duì)位置)/2;
b.垛板質(zhì)量m=長(zhǎng)*寬*厚度*堆垛層數(shù)*鋼的密度;
c.減速中,垛板的動(dòng)能完全由伺服單元的逆變系統(tǒng)吸收;
存在以下關(guān)系,垛板動(dòng)能=單元的逆變功率p *時(shí)間t
即m*v2=p*t
可以推算出t=m*v2/p
m為垛板重量,v為垛板的平移恒速值,p為單元的逆變功率,t為時(shí)間;
d. 垛板的加速度a=(v-0)/t=v/t=v/( m*v2/p)=p/mv
垛板的減速到停止的距離s=0.5*a*t2=0.5*v*t
=0.5*v* m*v2/p=0.5*v3*m/p
開始減速位置s1=s0-s;
4、將以上信號(hào)記錄到在線的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)PDA中,作為故障分析使用;
5、在HMI畫面上增加激光測(cè)距換算得到的目標(biāo)位置以及吸盤橫移伺服編碼器換算得到的目標(biāo)位置,并顯示差值作為報(bào)警。