一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法
【專利摘要】本發(fā)明可適應各種機械、氣動、液壓數(shù)控送料機控制系統(tǒng)，它能與普通沖床、深喉頸沖床、龍門沖床等配套使用，廣泛適用于篩板、制蓋、建筑裝飾、電機、電器儀表、五金等行業(yè)的沖孔和落料沖壓加工，有較高的經(jīng)濟價值，具體涉及一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法，本發(fā)明采用智能實時速度規(guī)劃方法、在自動采集沖壓周期基礎上，實時重新規(guī)劃、動態(tài)調(diào)整每一沖的速度，在保證加工效率的情況下盡可能降低高速度對機械系統(tǒng)的沖擊，達到了速度與系統(tǒng)平滑性的動態(tài)平衡。
【專利說明】
一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明是可適應各種機械、氣動、液壓數(shù)控送料機控制系統(tǒng)，它能與普通沖床、深 喉頸沖床、龍門沖床等配套使用，廣泛適用于篩板、制蓋、建筑裝飾、電機、電器儀表、五金等 行業(yè)的沖孔和落料沖壓加工，有較高的經(jīng)濟價值，具體涉及一種數(shù)控沖壓送料智能實時速 度預測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在數(shù)控沖床送料控制系統(tǒng)中，送料架進行長距離行走時速度如果過高，會造成絲 桿抖動厲害，而進行短距離行走時如果加速過高會造成機床啟停沖擊力過大，而作為加工 來說，速度越快，加速度越高，加工效率越高。目前數(shù)控沖床送料系統(tǒng)一般采用一個固定速 度等級或者通過速度指令臨時人為控制。很難在長距離速度控制與短距離速度控制之間取 得平衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中，當單步行程過大時，由于運行速度過高，造成絲桿 抖動厲害。當單步行程過小時，由于不?？焖賱x車和啟動，機床震動比較大，極大影響了沖 壓精度的技術(shù)問題;提供了一種保證加工效率的情況下盡可能降低高速度對機械系統(tǒng)的沖 擊，達到了速度與系統(tǒng)平滑性的動態(tài)平衡的一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法。
[0004] 本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：
[0005] -種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法，其特征在于，基于以下定義：
[0006] Vmax為電機允許最高速度，Vmin為電機最低速度，a為加速度;S為行走距離;Ttcltal 為總的行走時間;T?午為一個沖壓周期內(nèi)，允許走位消耗的最大時間，為送料架能實際需 要行走的距離，Vtop為經(jīng)過預測方法計算得到的新最高速度，是在當前行走距離下， 允許的最高速度，為電機啟動速度，具體方法是：
[0007] 步驟1，獲取電機從最低速升到最高速度消耗的時間T力越，電機從最低速加速到最 高速度需要消耗的距離S力越；
[0008] 步驟2,獲取在T餅在時間段內(nèi)，電機在其最大允許參數(shù)情況下運行時，使送料架能 行走的最遠距離Smax，比較和Smax，并根據(jù)比較結(jié)果選擇執(zhí)行沖壓方式：
[0009 ]選擇執(zhí)行一:若％|示> =Smax，則沖壓方式按照點沖運行，其中Vtop采用速度 運行；
[0010] 選擇執(zhí)行二:gS^〈Smax，則沖壓方式按照點沖運行，并執(zhí)行下一步驟；
[0011] 步驟4,獲取在Tmi在時間段內(nèi)，電機在其最下允許參數(shù)情況下運行時，使送料架能 行走的最近距離Smin，比較％|示和Smin，并根據(jù)比較結(jié)果選擇執(zhí)行運行速度：
[0012] 選擇執(zhí)行一:若％|示〈=Smin，貝iJVtop采用V纖運行；
[0013] 選擇執(zhí)行二:若％|示〉Smin，則Vtop采用以下公式獲?。?br>[0015] 在上述的一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法，所述1?越基于以下公式獲?。?br>[0016] T力越 =(Vmax_Vmin)/a。
[0017] 在上述的一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法，所述Si越基于以下公式獲取：
[0018] S力越=(Vmin+Vmax)*Tj_/2。
[0019] 在上述的一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法，所述Smax基于以下公式獲 ?。?br>[0020] Smax = 2* S力越+ (T餅_2*Τ力 _) * Vmax 〇
[0021 ]在上述的一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法，所述Smin基于以下公式獲 ?。?br>[0022] Smin = Vmin*T餅。
[0023] 因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:采用智能實時速度規(guī)劃方法、在自動采集沖壓周期基 礎上，實時重新規(guī)劃、動態(tài)調(diào)整每一沖的速度，在保證加工效率的情況下盡可能降低高速度 對機械系統(tǒng)的沖擊，達到了速度與系統(tǒng)平滑性的動態(tài)平衡。
【附圖說明】
[0024] 圖1為實施例涉及的沖壓循環(huán)示意圖。
[0025] 圖2為本發(fā)明的方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步具體的說明。
[0027] 實施例：
[0028]首先自動采集沖壓過程中兩次走位同步之間的時間，這個稱為沖壓循環(huán)周期。 [0029] 1、計算走位時間。
[0030]如圖1所示，D為沖壓下死點，C為上死點，ADB段為沖壓段，ACB段為板料行走段。無 論沖壓速度多高，行走段占用整個沖壓行程的比例是固定的。根據(jù)第1步中采樣得到的沖壓 循環(huán)周期，可以算出ACB占用的時間。實際走位時間不能長于該時間段。由于送料架完成走 位后有一段剎車后的機械抖動時間，在該期間內(nèi)不合適沖壓，否則影響精度。為此，允許走 位時間(等于ACB時間減去機械抖動時間。
[0031] 2、建立一張表格，該表格格式如下。
[0032] 表1、允許速度表
[0034]該表格用于確定在固定距離范圍內(nèi)，允許的最大速度和加速度，主要用于防止加 速度過高造成沖床剎車過載以及機床抖動，還有大距離運動情況下，最大速度過大后絲桿 抖動。表格內(nèi)的數(shù)據(jù)根據(jù)用戶經(jīng)驗輸入(一般根據(jù)機床附帶的固定參數(shù)決定，本表屬于公知 技術(shù)，在此不再贅述）。
[0035] 根據(jù)本次運行要求的距離，通過查表1得到當前允許最高速度Vmax和允許最大加 速度a。
[0036] 3、根據(jù)已知時間和距離，重新進行速度規(guī)劃。
[0037]假設Vmin代表電機最低速度，S代表行走距離。Ttcltal代表總的行走時間。規(guī)劃的總 體目標是使電機走位時間盡量接近T?午，
[0038] 根據(jù)如下步驟可以計算出新的最高速度。
[0039] 根據(jù)公式1可以計算得到從最低速升到最高速度消耗的時間。
[0040] T力越=(Vmax_Vmin)/a 公式 1
[0041] 根據(jù)公式2可以計算從最低速加速到最高速度需要消耗的距離。
[0042] S力越=(Vmin+Vmax)*T施/2 公式 2
[0043]計算在T餅在時間段內(nèi)，按最大允許參數(shù)，送料架能行走的最遠距離。
[0044] Smax = 2*S；!]越+(T餅_2*T力 _)*Vmax 公式 3
[0045]如果需要行走距離大于Smax，則該電機運行最高速度等于最高允許速度，按點沖 運行。否則按連沖運行。
[0046] 按公式4,計算可以得到Smin。
[0047] Smin = Vmin*T姘，公式4如果需要行走的距離小于或等于Smin，則全程按最低速 度運行。
[0048]剩下情況，按公式5計算得到Vtop，得到新的降低后的最高允許速度，在該速度情 況下，運行時間等于T?午。
[0050]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領 域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法，其特征在于，基于以下定義： Vmax為電機允許最高速度，Vmin為電機最低速度，a為加速度;S為行走距離;Ttotai為總 的行走時間；1?午為一個沖壓周期內(nèi)，允許走位消耗的最大時間，為送料架能實際需要行 走的距離，Vtop為經(jīng)過預測方法計算得到的新最高速度，是在當前行走距離下，允許 的最高速度，^6為電機啟動速度，具體方法是： 步驟1，獲取電機從最低速升到最高速度消耗的時間T力腦，電機從最低速加速到最高速 度需要消耗的距離S力越； 步驟2,獲取在T?午在時間段內(nèi)，電機在其最大允許參數(shù)情況下運行時，使送料架能行走 的最遠距離Smax，比較輯示和Smax，并根據(jù)比較結(jié)果選擇執(zhí)行沖壓方式： 選擇執(zhí)行一:若努標> =Smax，則沖壓方式按照點沖運行，其中Vtop采用￥傾編速度運行； 選擇執(zhí)行二:gS^〈Smax，則沖壓方式按照點沖運行，并執(zhí)行下一步驟； 步驟4,獲取在T?午在時間段內(nèi)，電機在其最下允許參數(shù)情況下運行時，使送料架能行走 的最近距離Smin，比較輯示和Smin，并根據(jù)比較結(jié)果選擇執(zhí)行運行速度： 選擇執(zhí)行一:若努》〈 = Smin，則Vtop采用Vstaili行； 選擇執(zhí)行二:gS^>Smin，則Vtop采用以下公式獲取：2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法，其特征在于，所述 T力越基于以下公式獲?。?T力越=(Vmax_Vmin)/a〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法，其特征在于，所述 S力越基于以下公式獲取： S：J]越=(Vmin+Vmax)*T加 i/2〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法，其特征在于，所述 Smax基于以下公式獲?。?Smax = 2*S力越+ (IVd曠 2*T力越）*Vmax 〇5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控沖壓送料智能實時速度預測方法，其特征在于，所述 Smin基于以下公式獲?。?Smin = Vmin*T 餅。
【文檔編號】G05B19/416GK105867313SQ201610352235
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】舒軍, 陳張言, 劉陽, 徐成鴻, 李志魁, 涂杏
【申請人】湖北工業(yè)大學