CN112684756A - 一种可调模具控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调模具控制系统及其控制方法，包括主体控制系统与软件控制系统，所述主体控制系统包括人机界面、PLC模块、主伺服驱动器模块、主伺服电机模块、可调模具机械模块、传感器模块、气缸模块、选片伺服电机模块与选片伺服驱动器模块，所述PLC模块连接有人机界面、主伺服驱动器模块。本发明所述的一种可调模具控制系统及其控制方法，可以实现可调模具自动调节开口大小，首先由人机界面选定开口挡位，开口伺服控制开口闭合，气缸将移出的金属片推回，选片伺服根据选取的挡位使选片机构走到该挡调试好的位置，气缸移出金属片，开口伺服推动推块达到设定的开口，操作更加方便，带来更好的使用前景。

Description

一种可调模具控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及机械加工制造领域，特别涉及一种可调模具控制系统及其控制方法。

背景技术

可调模具控制系统是一种进行模具控制的支撑系统，全自动可调模具是配合折弯机并可根据折弯要求，自动调整折弯开口大小的设备，在模具进行使用的时候，模具相对应的系统也在不断进行完善，系统结构越来越简单，随着科技的不断发展，人们对于可调模具控制系统的要求也越来越高。

现有的可调模具控制系统在使用时存在一定的弊端，以往都是通过人工调整冲压开口大小，由于模具本身自重很大，人工调整费时费力，对于要频繁更换加工工件种类的厂家，非常不适用，不利于人们的使用，给人们的使用过程带来了一定的不利影响，为此，我们提出一种可调模具控制系统及其控制方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可调模具控制系统及其控制方法，可以实现可调模具自动调节开口大小，首先由人机界面选定开口挡位，开口伺服控制开口闭合，气缸将移出的金属片推回，选片伺服根据选取的挡位使选片机构走到该挡调试好的位置，气缸移出金属片，开口伺服推动推块达到设定的开口，操作更加方便，可以有效解决背景技术中的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种可调模具控制系统，包括主体控制系统与软件控制系统，所述主体控制系统包括人机界面、PLC模块、主伺服驱动器模块、主伺服电机模块、可调模具机械模块、传感器模块、气缸模块、选片伺服电机模块与选片伺服驱动器模块，所述PLC模块连接有人机界面、主伺服驱动器模块、传感器模块、气缸模块与选片伺服驱动器模块，所述主伺服驱动器模块连接有主伺服电机模块，所述选片伺服驱动器模块连接有选片伺服电机模块，所述可调模具机械模块连接有主伺服电机模块、传感器模块、气缸模块与选片伺服电机模块。

作为一种优选的技术方案，所述PLC模块与人机界面、主伺服驱动器模块、选片伺服驱动器模块之间通过网线双向电性连接，所述PLC模块的输入端与传感器模块的输出端电性连接，所述PLC模块的输出端与气缸模块的输入端电性连接。

作为一种优选的技术方案，所述主伺服驱动器模块与主伺服电机模块之间双向电性连接，所述选片伺服驱动器模块与选片伺服电机模块之间双向电性连接。

作为一种优选的技术方案，所述可调模具机械模块的输入端与主伺服电机模块、气缸模块、选片伺服电机模块的输入端电性连接，所述可调模具机械模块的输出端与传感器模块的输入端电性连接。

作为一种优选的技术方案，所述软件控制系统包括参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块与通信模块，所述参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块与通信模块之间相互连接。

作为一种优选的技术方案，所述软件控制系统的输出端与参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块、通信模块的输入端电性连接，所述参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块、通信模块之间双向电性连接。

作为一种优选的技术方案，所述开口动作执行模块包括电源模块、信号输入模块、中央管理模块、控制模块与状态监测模块，所述电源模块连接有中央管理模块、控制模块与状态监测模块，所述中央管理模块连接有信号输入模块、控制模块与状态监测模块。

作为一种优选的技术方案，所述电源模块给中央管理模块、控制模块与状态监测模块提供电源，所述信号输入模块、状态监测模块的输出端与中央管理模块的输入端电性连接，所述中央管理模块的输出端与控制模块的输入端电性连接。

一种可调模具的控制方法，包括以下几个步骤：

S1：在模具进行运行的时候，首先由人机界面选定开口挡位，人机界面主要功能为参数设置、发送命令、读取伺服状态，PLC主要功能为接收人机界面发送的各种参数、命令；控制开口伺服推动推块达到指定的开口；控制选片伺服驱动选片机构运动到设定位置；控制气缸移出选中的金属片；读取各种传感器的状态；

S2：开口伺服控制开口闭合，气缸将移出的金属片推回，开口伺服系统为负责驱动推块闭合或打开开口，选片伺服系统为负责驱动选片机构移动到设定位置选片伺服控制选片机构移出金属片的宽度，用气缸拉出多余的金属片，金属片的加工和装配间隙有误差，所以每片金属片移出的宽度在理论值基础上需要预先微调，主伺服电机带动推块向外运动，使推块抵紧开口里剩余的金属片，达到设定的开口；

S3：选片伺服根据选取的挡位使选片机构走到该挡调试好的位置，气缸移出金属片，开口伺服推动推块达到设定的开口，可以实现可调模具自动调节开口大小。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种可调模具控制系统及其控制方法，具备以下有益效果：该一种可调模具控制系统及其控制方法，可以实现可调模具自动调节开口大小，首先由人机界面选定开口挡位，开口伺服控制开口闭合，气缸将移出的金属片推回，选片伺服根据选取的挡位使选片机构走到该挡调试好的位置，气缸移出金属片，开口伺服推动推块达到设定的开口，操作更加方便，电箱主要由人机界面(7寸触摸屏)、PLC、主伺服电机(目前为1个主伺服电机，可扩展为2个)、选片伺服电机1个、气缸1个、定位接近开关1个、链条传动检测接近开关(目前为4个，随着主伺服电机的增加可增加到12个)、减速机、24v开关电源、安全电路等，人机界面和PLC采用module bus协议485通信，PLC和伺服采用can link通信，通信速率可达1Mbps，伺服电机均采用多圈绝对值编码器，编码器有外置电池可以记忆绝对位置，突然断电后再上电可继续运行，不需要重新对原点，人机界面主要功能为参数设置、发送命令、读取伺服状态，PLC主要功能为接收人机界面发送的各种参数、命令；控制开口伺服推动推块达到指定的开口；控制选片伺服驱动选片机构运动到设定位置；控制气缸移出选中的金属片；读取各种传感器的状态，开口伺服系统为负责驱动推块闭合或打开开口，选片伺服系统为负责驱动选片机构移动到设定位置，冲压开口的总宽度是125mm，里面装有20片宽度是5mm的金属片，初始冲压开口宽度是125-20*5＝25mm，所有金属片都移出，如果选择了35mm宽度冲压开口，则需要移出18片金属片开口宽度会变为35mm，选片伺服控制选片机构移出金属片的宽度，用气缸拉出多余的金属片，金属片的加工和装配间隙有误差，所以每片金属片移出的宽度在理论值基础上需要预先微调，主伺服电机带动推块向外运动，使推块抵紧开口里剩余的金属片，达到设定的开口，可以设定主伺服电机和选片伺服电机的运行速度、测试速度、以及加减速等参数，伺服电机可扩展到4个，适应更大型的冲压机，正式运行时选“全自动”模式，调试系统参数时选“半自动”模式，可以设置主伺服电机和直流电机的扭矩，防止走位有偏差时电机力矩过大损坏机械部件，整个可调模具控制系统结构简单，操作方便，使用的效果相对于传统方式更好。

附图说明

图1为本发明一种可调模具控制系统及其控制方法的整体结构示意图。

图2为本发明一种可调模具控制系统及其控制方法中软件控制的结构示意图。

图3为本发明一种可调模具控制系统及其控制方法中执行模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-3所示，一种可调模具控制系统，包括主体控制系统与软件控制系统，主体控制系统包括人机界面、PLC模块、主伺服驱动器模块、主伺服电机模块、可调模具机械模块、传感器模块、气缸模块、选片伺服电机模块与选片伺服驱动器模块，PLC模块连接有人机界面、主伺服驱动器模块、传感器模块、气缸模块与选片伺服驱动器模块，主伺服驱动器模块连接有主伺服电机模块，选片伺服驱动器模块连接有选片伺服电机模块，可调模具机械模块连接有主伺服电机模块、传感器模块、气缸模块与选片伺服电机模块。

进一步的，PLC模块与人机界面、主伺服驱动器模块、选片伺服驱动器模块之间通过网线双向电性连接，PLC模块的输入端与传感器模块的输出端电性连接，PLC模块的输出端与气缸模块的输入端电性连接，可以实现可调模具自动调节开口大小，首先由人机界面选定开口挡位，开口伺服控制开口闭合。

进一步的，主伺服驱动器模块与主伺服电机模块之间双向电性连接，选片伺服驱动器模块与选片伺服电机模块之间双向电性连接，气缸将移出的金属片推回，选片伺服根据选取的挡位使选片机构走到该挡调试好的位置。

进一步的，可调模具机械模块的输入端与主伺服电机模块、气缸模块、选片伺服电机模块的输入端电性连接，可调模具机械模块的输出端与传感器模块的输入端电性连接，气缸移出金属片，开口伺服推动推块达到设定的开口，操作更加方便。

进一步的，软件控制系统包括参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块与通信模块，参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块与通信模块之间相互连接，便于更好的进行控制。

进一步的，软件控制系统的输出端与参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块、通信模块的输入端电性连接，参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块、通信模块之间双向电性连接，操作更加简单方便。

进一步的，开口动作执行模块包括电源模块、信号输入模块、中央管理模块、控制模块与状态监测模块，电源模块连接有中央管理模块、控制模块与状态监测模块，中央管理模块连接有信号输入模块、控制模块与状态监测模块，便于进行执行操作。

进一步的，电源模块给中央管理模块、控制模块与状态监测模块提供电源，信号输入模块、状态监测模块的输出端与中央管理模块的输入端电性连接，中央管理模块的输出端与控制模块的输入端电性连接，增加系统的使用结构。

一种可调模具的控制方法，包括以下几个步骤：

S1：在模具进行运行的时候，首先由人机界面选定开口挡位，人机界面主要功能为参数设置、发送命令、读取伺服状态，PLC主要功能为接收人机界面发送的各种参数、命令；控制开口伺服推动推块达到指定的开口；控制选片伺服驱动选片机构运动到设定位置；控制气缸移出选中的金属片；读取各种传感器的状态；

S2：开口伺服控制开口闭合，气缸将移出的金属片推回，开口伺服系统为负责驱动推块闭合或打开开口，选片伺服系统为负责驱动选片机构移动到设定位置选片伺服控制选片机构移出金属片的宽度，用气缸拉出多余的金属片，金属片的加工和装配间隙有误差，所以每片金属片移出的宽度在理论值基础上需要预先微调，主伺服电机带动推块向外运动，使推块抵紧开口里剩余的金属片，达到设定的开口；

S3：选片伺服根据选取的挡位使选片机构走到该挡调试好的位置，气缸移出金属片，开口伺服推动推块达到设定的开口，可以实现可调模具自动调节开口大小。

工作原理：本发明包括主体控制系统与软件控制系统，主体控制系统包括人机界面、PLC模块、主伺服驱动器模块、主伺服电机模块、可调模具机械模块、传感器模块、气缸模块、选片伺服电机模块与选片伺服驱动器模块，软件控制系统包括参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块与通信模块，开口动作执行模块包括电源模块、信号输入模块、中央管理模块、控制模块与状态监测模块，电箱主要由人机界面(7寸触摸屏)、PLC、主伺服电机(目前为1个主伺服电机，可扩展为2个)、选片伺服电机1个、气缸1个、定位接近开关1个、链条传动检测接近开关(目前为4个，随着主伺服电机的增加可增加到12个)、减速机、24v开关电源、安全电路等，人机界面和PLC采用module bus协议485通信，PLC和伺服采用can link通信，通信速率可达1Mbps，伺服电机均采用多圈绝对值编码器，编码器有外置电池可以记忆绝对位置，突然断电后再上电可继续运行，不需要重新对原点，人机界面主要功能为参数设置、发送命令、读取伺服状态，PLC主要功能为接收人机界面发送的各种参数、命令；控制开口伺服推动推块达到指定的开口；控制选片伺服驱动选片机构运动到设定位置；控制气缸移出选中的金属片；读取各种传感器的状态，开口伺服系统为负责驱动推块闭合或打开开口，选片伺服系统为负责驱动选片机构移动到设定位置，冲压开口的总宽度是125mm，里面装有20片宽度是5mm的金属片，初始冲压开口宽度是125-20*5＝25mm，所有金属片都移出，如果选择了35mm宽度冲压开口，则需要移出18片金属片开口宽度会变为35mm，选片伺服控制选片机构移出金属片的宽度，用气缸拉出多余的金属片，金属片的加工和装配间隙有误差，所以每片金属片移出的宽度在理论值基础上需要预先微调，主伺服电机带动推块向外运动，使推块抵紧开口里剩余的金属片，达到设定的开口，可以设定主伺服电机和选片伺服电机的运行速度、测试速度、以及加减速等参数，伺服电机可扩展到4个，适应更大型的冲压机，正式运行时选“全自动”模式，调试系统参数时选“半自动”模式，可以设置主伺服电机和直流电机的扭矩，防止走位有偏差时电机力矩过大损坏机械部件，可以实现可调模具自动调节开口大小，首先由人机界面选定开口挡位，开口伺服控制开口闭合，气缸将移出的金属片推回，选片伺服根据选取的挡位使选片机构走到该挡调试好的位置，气缸移出金属片，开口伺服推动推块达到设定的开口，操作更加方便。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种可调模具控制系统，包括主体控制系统与软件控制系统，其特征在于：所述主体控制系统包括人机界面、PLC模块、主伺服驱动器模块、主伺服电机模块、可调模具机械模块、传感器模块、气缸模块、选片伺服电机模块与选片伺服驱动器模块，所述PLC模块连接有人机界面、主伺服驱动器模块、传感器模块、气缸模块与选片伺服驱动器模块，所述主伺服驱动器模块连接有主伺服电机模块，所述选片伺服驱动器模块连接有选片伺服电机模块，所述可调模具机械模块连接有主伺服电机模块、传感器模块、气缸模块与选片伺服电机模块。

2.根据权利要求1所述的一种可调模具控制系统，其特征在于：所述PLC模块与人机界面、主伺服驱动器模块、选片伺服驱动器模块之间通过网线双向电性连接，所述PLC模块的输入端与传感器模块的输出端电性连接，所述PLC模块的输出端与气缸模块的输入端电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种可调模具控制系统，其特征在于：所述主伺服驱动器模块与主伺服电机模块之间双向电性连接，所述选片伺服驱动器模块与选片伺服电机模块之间双向电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种可调模具控制系统，其特征在于：所述可调模具机械模块的输入端与主伺服电机模块、气缸模块、选片伺服电机模块的输入端电性连接，所述可调模具机械模块的输出端与传感器模块的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种可调模具控制系统，其特征在于：所述软件控制系统包括参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块与通信模块，所述参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块与通信模块之间相互连接。

6.根据权利要求5所述的一种可调模具控制系统，其特征在于：所述软件控制系统的输出端与参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块、通信模块的输入端电性连接，所述参数设置模块、调试模块、开口动作执行模块、循坏测试模块、通信模块之间双向电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种可调模具控制系统，其特征在于：所述开口动作执行模块包括电源模块、信号输入模块、中央管理模块、控制模块与状态监测模块，所述电源模块连接有中央管理模块、控制模块与状态监测模块，所述中央管理模块连接有信号输入模块、控制模块与状态监测模块。

8.根据权利要求7所述的一种可调模具控制系统，其特征在于：所述电源模块给中央管理模块、控制模块与状态监测模块提供电源，所述信号输入模块、状态监测模块的输出端与中央管理模块的输入端电性连接，所述中央管理模块的输出端与控制模块的输入端电性连接。

9.一种可调模具的控制方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

S1：在模具进行运行的时候，首先由人机界面选定开口挡位，人机界面主要功能为参数设置、发送命令、读取伺服状态，PLC主要功能为接收人机界面发送的各种参数、命令；控制开口伺服推动推块达到指定的开口；控制选片伺服驱动选片机构运动到设定位置；控制气缸移出选中的金属片；读取各种传感器的状态；

S2：开口伺服控制开口闭合，气缸将移出的金属片推回，开口伺服系统为负责驱动推块闭合或打开开口，选片伺服系统为负责驱动选片机构移动到设定位置选片伺服控制选片机构移出金属片的宽度，用气缸拉出多余的金属片，金属片的加工和装配间隙有误差，所以每片金属片移出的宽度在理论值基础上需要预先微调，主伺服电机带动推块向外运动，使推块抵紧开口里剩余的金属片，达到设定的开口；

S3：选片伺服根据选取的挡位使选片机构走到该挡调试好的位置，气缸移出金属片，开口伺服推动推块达到设定的开口，可以实现可调模具自动调节开口大小。

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