一種打刀裝置控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種打刀裝置控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]打刀裝置實(shí)際就是機(jī)床的換刀裝置，由于機(jī)床在取刀和放刀過程中具有夾緊鎖扣和松開解扣的動作，通常伴隨著撞擊的聲音；于是行業(yè)內(nèi)也把換刀叫做打刀；目前機(jī)床大都采用機(jī)械打刀裝置進(jìn)行換刀，機(jī)械打刀裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，換刀速度快等特點(diǎn)，但是由于機(jī)械打刀裝置在換刀時，打刀臂會和打刀塊做相對運(yùn)動，如果靠單一速度控制Z軸上下，速度慢了會影響生產(chǎn)效率，速度快了會增加打刀臂與打刀塊的撞擊力度，這樣會減少打刀裝置及主軸的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種打刀裝置控制方法，以解決在現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)效率和打刀機(jī)構(gòu)及主軸壽命不能兼顧的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種打刀裝置控制方法，包括下述步驟:對打刀塊進(jìn)行分段；根據(jù)對所述打刀塊的分段，確定打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度；根據(jù)所述打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度，對Z軸電機(jī)的升降速度進(jìn)行控制。
[0005]進(jìn)一步地，在對所述打刀塊進(jìn)行分段的步驟中還包括:將所述打刀塊的第一位置設(shè)為所述打刀塊的底端位置；將所述打刀塊的第二位置設(shè)為所述打刀塊的頂端位置；將所述打刀塊的第三位置設(shè)為所述打刀塊的弧形位置；將所述打刀塊的第四位置設(shè)為所述打刀塊的弧形與平面的交點(diǎn)位置。
[0006]進(jìn)一步地，將所述第一位置至所述第二位置的區(qū)間設(shè)為第一區(qū)間；將所述第二位置至所述第三位置的區(qū)間設(shè)為第二區(qū)間；將所述第三位置至所述第四位置的區(qū)間設(shè)為第三區(qū)間。
[0007]進(jìn)一步地，在根據(jù)對所述打刀塊的分段，確定打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度的步驟中還包括:將所述打刀臂與所述打刀塊在所述第一區(qū)間接觸時的速度設(shè)為第一速度；將所述打刀臂與所述打刀塊在所述第二區(qū)間接觸時的速度設(shè)為第二速度；將所述打刀臂與所述打刀塊在所述第三區(qū)間接觸時的速度設(shè)為第三速度。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一速度、所述第三速度大于所述第二速度。
[0009]進(jìn)一步地，在根據(jù)所述打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度，對Z軸電機(jī)的升降速度進(jìn)行控制的步驟中，還包括:根據(jù)所述第一速度、第二速度、第三速度控制所述Z軸電機(jī)的升降速度。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一位置、第二位置、第三位置、第四位置采用位置傳感器進(jìn)行位置信號采樣。
[0011]進(jìn)一步地，所述控制采用宏編程。
[0012]進(jìn)一步地，所述控制采用PLC控制。
[0013]進(jìn)一步地，所述PLC將設(shè)定好的速度信號傳給數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)再將速度指令通過編碼器控制所述Z軸電機(jī)。
[0014]在本發(fā)明提供的打刀裝置控制方法中，由于采用對打刀塊進(jìn)行分段并據(jù)此來控制Z軸電機(jī)的速度；達(dá)到了生產(chǎn)效率和設(shè)備使用壽命兼顧的目的。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明提供的打刀裝置控制方法的示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明提供的裝有打刀裝置的機(jī)床設(shè)備示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明提供的打刀裝置的打刀塊的示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明提供的打刀裝置控制示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施方式，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]本發(fā)明提供一種打刀裝置控制方法，包括下述步驟:對打刀塊進(jìn)行分段；根據(jù)對所述打刀塊的分段，確定打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度；根據(jù)所述打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度，對Z軸電機(jī)的升降速度進(jìn)行控制。
[0021]由于采用對打刀塊進(jìn)行分段并據(jù)此來控制Z軸電機(jī)的速度；達(dá)到了生產(chǎn)效率和設(shè)備使用壽命兼顧的目的。
[0022]以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0023]如圖1、圖2、圖3所示，是本發(fā)明提供的一種打刀裝置控制方法，包括下述步驟:S101、對打刀塊I進(jìn)行分段；在這一步驟中，首先，由于機(jī)械打刀裝置是用打刀塊I和打刀臂2的撞擊來實(shí)現(xiàn)對刀具的更換，在Z軸5向上或向下運(yùn)動時；設(shè)于打刀臂2的上端的軸承3會在打刀塊I上滑動；這樣打刀臂2就會根據(jù)打刀塊I的表面曲線而把Z軸的上下運(yùn)動轉(zhuǎn)換為打刀臂2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；這樣就可以使打刀臂2的下臂4對刀具夾具6作頂扣運(yùn)動；這樣就可以實(shí)現(xiàn)換刀動作；但這時如果Z軸以恒定速度做上下運(yùn)動，會使打刀臂2與打刀塊I產(chǎn)生沖擊；這會影響打刀塊I和打刀臂2的壽命，同時沖擊力也會影響Z軸的磨損以及Z軸電機(jī)的壽命；也就是說沖擊力對整個打刀裝置的壽命和工作的穩(wěn)定性都會影響；因此，先對打刀塊I表面的曲線進(jìn)行分段；根據(jù)打刀臂2對打刀塊I的沖擊力的不同把其分段，實(shí)際就是根據(jù)打刀塊I的表面曲線的彎曲程度來進(jìn)行分段；曲率大的位置其沖擊力亦大；曲率小的位置其沖擊力亦??；這樣就對打刀塊I進(jìn)行分段；S102、根據(jù)對打刀塊I的分段，確定打刀臂2在打刀塊I的不同分段上的不同運(yùn)行速度；在這一步驟中，根據(jù)打刀臂2與打刀塊I接觸時的沖擊力大小的不同，也就是在打刀塊I的表面曲線曲率變化不同的位置來設(shè)定速度；沖擊力大的位置就減慢速度；沖擊力小時就加快速度；這樣的速度設(shè)定要根據(jù)實(shí)際的受力情況來調(diào)試；S103、根據(jù)打刀臂2在打刀塊I的不同分段上的不同運(yùn)行速度，對Z軸電機(jī)的升降速度進(jìn)行控制；在這一步驟中，通過步驟S102的設(shè)定值來控制Z軸電機(jī)的輸出速度從而達(dá)到對Z軸上下運(yùn)動速度進(jìn)行控制的目的；這樣通過上述步驟，就可以達(dá)到Z軸升降速度可以根據(jù)打刀塊I的表面曲線來變化；從而實(shí)現(xiàn)減小沖擊力；同時也可以在減小沖擊力的基礎(chǔ)上，對于沒有沖擊力或沖擊力小的位置進(jìn)行加快速度，從而提高工作效率；這就比用恒定速度的Z軸運(yùn)動的打刀裝置的壽命要好得多；同時也兼顧了生產(chǎn)效率。
[0024]進(jìn)一步地，在對所述打刀塊進(jìn)行分段的步驟中還包括:將打刀塊I的第一位置7設(shè)為打刀塊I的底端位置；將打刀塊I的第二位置8設(shè)為打刀塊I的頂端位置；將打刀塊I的第三位置9設(shè)為打刀塊I的弧形位置；將打刀塊I的第四位置10設(shè)為打刀塊I的弧形與平面的交點(diǎn)位置；這是根據(jù)現(xiàn)有的打刀塊I的表面曲線設(shè)定的分段位置；當(dāng)然當(dāng)打刀塊I的表面曲線不同時可以采用其他分段，這可以根據(jù)實(shí)際來定。
[0025]進(jìn)一步地，將第一位置7至第二位置8的區(qū)間設(shè)為第一區(qū)間A ;將第二位置8至第三位置9的區(qū)間設(shè)為第二區(qū)間B ;將第三位置9至第四位置10的區(qū)間設(shè)為第三區(qū)間C ;區(qū)間的設(shè)定有利于對速度控制進(jìn)行給定；從圖3可以看出第二區(qū)間B的陡度最大，因此在此區(qū)間的沖擊力亦大，這就給控制提供了依據(jù)。
[0026]進(jìn)一步地，在根據(jù)對打刀塊I的分段，確定打刀臂在打刀塊I的不同分段上的不同運(yùn)行速度的步驟中還包括:將打刀臂2與打刀塊I在第一區(qū)間A接觸時的速度設(shè)為第一速度；將打刀臂2與打刀塊I在第二區(qū)間B接觸時的速度設(shè)為第二速度；將打刀臂2與打刀塊I在第三區(qū)間C接觸時的速度設(shè)為第三速度；在本發(fā)明中，第一速度、第二速度、第三速度都設(shè)為定值；在實(shí)際中，也可以根據(jù)情況采用變值；當(dāng)然采用變值的好處是能使受力更合理，缺點(diǎn)是其算法會相對復(fù)雜；在實(shí)際中還可以根據(jù)設(shè)備的折舊來修正速度，這是因?yàn)殡S著時間的增加設(shè)備的間隙會增大，可以把速度調(diào)整到最佳值；這些都可以根據(jù)實(shí)際來定。
[0027]進(jìn)一步地，第一速度、第三速度大于第二速度；第一速度和第三速度分別對應(yīng)第一區(qū)間A和第三區(qū)間C ;在這兩個區(qū)間由于沖擊力小，可以加快些；而在第二區(qū)間B，由于沖擊力大所以減慢些，這有利于使沖擊力變得柔和。
[0028]進(jìn)一步地，在根據(jù)打刀臂2在打刀塊I的不同分段上的不同運(yùn)行速度，對Z軸電機(jī)的升降速度進(jìn)行控制的步驟中，還包括:根據(jù)第一速度、第二速度、第三速度控制Z軸電機(jī)的升降速度；這樣最終通過對Z軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制來達(dá)到控制升降速度的目的；當(dāng)然如果是采用氣壓或液壓升降的機(jī)床，可以變?yōu)閷鈮夯蛞簤旱膲毫刂苼磉_(dá)到控制升降速度的目的，當(dāng)然對其他驅(qū)動方式其控制本質(zhì)是一樣的，具體可以根據(jù)實(shí)際來定。
[0029]進(jìn)一步地，第一位置7、第二位置8、第三位置9、第四位置10采用位置傳感器進(jìn)行位置信號采樣；例如可以采用接近開關(guān)、行程開關(guān)、光電開關(guān)等；這樣就可以得到各個位置的觸發(fā)時機(jī)來控制變速。
[0030]進(jìn)一步地，控制采用宏編程；采用宏編程的方式可以根據(jù)電機(jī)的步進(jìn)量來作為位置的定位，這樣的好處是運(yùn)算快，當(dāng)然最好還是要有位置傳感器來修正，這樣更為可靠。
[0031]進(jìn)一步地，控制采用PLC控制；采用PLC控制就需要用位置傳感器來定位；這樣可以使控制更為簡便；當(dāng)然需要對位置傳感器進(jìn)行維護(hù)，以免誤動作。
[0032]進(jìn)一步地，如圖4所示，PLC將設(shè)定好的速度信號傳給數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)再將速度指令通過編碼器控制Z軸電機(jī)；這樣就最終達(dá)到了控制沖擊和生產(chǎn)效率兼顧的目的。
[0033]總之，本發(fā)明由于采用對打刀塊進(jìn)行分段并據(jù)此來控制Z軸電機(jī)的速度；達(dá)到了生產(chǎn)效率和設(shè)備使用壽命兼顧的目的。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種打刀裝置控制方法，其特征在于，包括下述步驟: 對打刀塊進(jìn)行分段； 根據(jù)對所述打刀塊的分段，確定打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度；根據(jù)所述打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度，對Z軸電機(jī)的升降速度進(jìn)行控制。2.如權(quán)利要求1所述的打刀裝置控制方法，其特征在于，在對所述打刀塊進(jìn)行分段的步驟中還包括: 將所述打刀塊的第一位置設(shè)為所述打刀塊的底端位置； 將所述打刀塊的第二位置設(shè)為所述打刀塊的頂端位置； 將所述打刀塊的第三位置設(shè)為所述打刀塊的弧形位置； 將所述打刀塊的第四位置設(shè)為所述打刀塊的弧形與平面的交點(diǎn)位置。3.如權(quán)利要求2所述的打刀裝置控制方法，其特征在于， 將所述第一位置至所述第二位置的區(qū)間設(shè)為第一區(qū)間； 將所述第二位置至所述第三位置的區(qū)間設(shè)為第二區(qū)間； 將所述第三位置至所述第四位置的區(qū)間設(shè)為第三區(qū)間。4.如權(quán)利要求3所述的打刀裝置控制方法，其特征在于，在根據(jù)對所述打刀塊的分段，確定打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度的步驟中還包括: 將所述打刀臂與所述打刀塊在所述第一區(qū)間接觸時的速度設(shè)為第一速度； 將所述打刀臂與所述打刀塊在所述第二區(qū)間接觸時的速度設(shè)為第二速度； 將所述打刀臂與所述打刀塊在所述第三區(qū)間接觸時的速度設(shè)為第三速度。5.如權(quán)利要求4所述的打刀裝置控制方法，其特征在于:所述第一速度、所述第三速度大于所述第二速度。6.如權(quán)利要求5所述的打刀裝置控制方法，其特征在于，在根據(jù)所述打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度，對Z軸電機(jī)的升降速度進(jìn)行控制的步驟中，還包括:根據(jù)所述第一速度、第二速度、第三速度控制所述Z軸電機(jī)的升降速度。7.如權(quán)利要求6所述的打刀裝置控制方法，其特征在于:所述第一位置、第二位置、第三位置、第四位置采用位置傳感器進(jìn)行位置信號采樣。8.如權(quán)利要求7所述的打刀裝置控制方法，其特征在于:所述控制采用宏編程。9.如權(quán)利要求7所述的打刀裝置控制方法，其特征在于:所述控制采用PLC控制。10.如權(quán)利要求9所述的打刀裝置控制方法，其特征在于:所述PLC將設(shè)定好的速度信號傳給數(shù)控系統(tǒng)，所述數(shù)控系統(tǒng)再將速度指令通過編碼器控制所述Z軸電機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種打刀裝置控制方法，包括下述步驟：對打刀塊進(jìn)行分段；根據(jù)對打刀塊的分段，確定打刀臂在打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度；根據(jù)打刀臂在打刀塊的不同分段上的不同運(yùn)行速度，對Z軸電機(jī)的升降速度進(jìn)行控制；由于采用對打刀塊進(jìn)行分段并據(jù)此來控制Z軸電機(jī)的速度；達(dá)到了生產(chǎn)效率和設(shè)備使用壽命兼顧的目的。
【IPC分類】B23Q3/155
【公開號】CN105710692
【申請?zhí)枴緾N201510309864
【發(fā)明人】李立, 夏軍, 趙春平
【申請人】深圳市創(chuàng)世紀(jì)機(jī)械有限公司