本发明专利技术公开了超大型剪板机板料剪切边缘变形量自动补偿系统及方法，通过CCD工业相机对板料剪切边缘进行拍照获得试剪切后板料的边缘曲线数据，检测快速准确，效率高；图像采集卡将数据，并发送给Sysmac自动化平台进行数据处理，得到板料的边缘曲线、下剪切刀具边缘调整曲线和各调整点每个顶、拉调节螺栓需要转动的圈数，并将控制信号发送给所述刀具变形量自动调节装置，通过所述调节螺栓总成改变所述下剪切刀具的变形量；本发明专利技术在解放手工调节的基础上能够大大的加快刀刃变形量的调节，同时检测快速准确，使得工作的效率和作业的精确度幅度的提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种刀具变形量自动调节方法，具体涉及，主要用于对超大型剪板机板料剪切边缘自动检测、刀具变形量自动调节，实现对板料剪切边缘变形量自动补偿。 技术背景 在船舶与海工装备、大型汽车与轨道交通、桥梁、集装箱、武器装备、钢铁制造、石油化工与能源装备、电力和通讯铁塔等领域，有大量的大型横梁和钢结构关键零件，需要完成厚度达10 mm以上、宽度达十米以上的宽厚板料毛坯的精密直线边缘剪切下料。与厚度几毫米宽度几米的普通薄板剪切相比，宽厚板料剪切工艺、运动状态检测与控制、液压剪切力和剪切刀具性能等方面区别很大，其中自动检测与控制技术尤为关键。 剪板机的工艺用途是剪切各种长度的板料。一般剪板机影响剪切质量的主要因素有:剪切角和剪切间隙不合适，倾斜剪切的刀具变形和板料的应力分布不均匀性等，导致板料的剪切边缘形状不符合要求。其中，板料剪切边缘曲线误差大是影响剪切质量的最主要因素。目前与板料剪切边缘曲线检测和调整相关的产品及专利主要有:江苏中威重工机械有限公司生产板宽12.5m、板厚20mm的Q11Y/K-20X 12500型数控闸式剪板机，其刀刃位置检测与变形量补偿方法简单，采用手工操作劳动强度大，误差大，严重影响剪切生产效率和生产质量；一种数控液压闸式剪板机(专利申请号201120154344.X)通过在CNC数控系统的操控面板上的按键输入相关工作参数，实现剪板机的自动剪切工作。其通过数控系统调节挡料装置的位置，矫正刀架角度，一定程度上排除了人工调整产生的较大误差，但是由于其仅调节板料的宽度，缺乏对板料剪切后边缘曲线自动检测，剪切后边缘曲线误差仍然较大，质量无法保证。 综上所述，现阶段超大型剪板机刀刃位置及板料剪切边缘在线检测与变形量预调整补偿技术，以人工检测和调节为主，存在板料剪切边缘和刀具位置手工检测费时、误差大，刀具刀刃位置手工补偿调整工作量大、效率低、误差大等不足，严重制约了超大型剪板机技术的发展和推广运用，急需研发。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了，用于超大型剪板机板料剪切边缘自动检测，剪切刀具边缘的自动调整，实现对板料剪切边缘变形量的自动补偿。 本专利技术通过以下技术方案来实现:超大型剪板机板料剪切边缘变形量自动补偿系统包括剪板机、刀具变形量自动调节装置、图像采集装置和自动化平台；所述剪板机包括下剪切刀具、控制柜、调节螺栓总成和动刀刀架；所述下剪切刀具变形量自动调节装置包括轨道小车、送进机构、车体驱动伺服电机、送进机构伺服电机、扳手伺服电机和套筒； 所述图像采集装置包括:工业相机和图像采集卡；所述工业相机安装在所述动刀刀架上；所述图像采集卡采集所述工业相机的图像并将信号传送到所述自动化平台；所述自动化平台和所述图像采集卡安装在所述控制柜内。 上述方案中，所述图像采集装置还包括LED灯管，所述LED灯管安装在所述动刀刀架上，若干所述工业相机等距排布在所述LED灯管上。 上述方案中，所述工业相机为CXD工业相机；所述自动化平台为Sysmac自动化平台。 上述方案中，所述自动化平台包括机器控制器、伺服驱动器1、伺服驱动器II和伺服驱动器III ;所述机器控制器控制所述伺服驱动器1、伺服驱动器II和伺服驱动器III。 本专利技术还提供超大型剪板机板料剪切边缘变形量自动补偿方法，包括如下步骤: 步骤I)所述剪板机剪切前准备工作完成后，对待剪切板料进行试剪切；步骤2)打开所述LED灯管进行照明；步骤3)所述工业相机对板料剪切边缘进行拍照；获得步骤I)试剪切后板料的边缘曲线数据；步骤4)所述图像采集卡采集所述步骤3)取得的边缘曲线数据，并发送给所述自动化平台；步骤5)所述自动化平台进行数据处理，得到板料的边缘曲线；步骤6)所述自动化平台计算出所述下剪切刀具边缘调整曲线；步骤7)所述自动化平台依据步骤6)计算出的所述边缘调整曲线，按照各调整点坐标位置确定所述下剪切刀具各调整点需要预调节的调整量，计算求出各调整点每个顶、拉调节螺栓需要转动的圈数；步骤8)所述自动化平台将控制信号发送给所述刀具变形量自动调节装置，通过所述调节螺栓总成预调节改变所述下剪切刀具的变形量；步骤9)所述刀具变形量自动调节装置完成所有调整点调整作业后复位。 进一步的，所述步骤7)中的下剪切刀具各调整点预调节的调整量为正值时，则各调整点每个顶、拉调节螺栓需要转动的圈数为正值，对应进行所述调节螺栓总成中拉刀调节螺栓正转调节。 进一步的，所述步骤7)中的下剪切刀具各调整点预调节的调整量为负值时，则各调整点每个顶、拉调节螺栓需要转动的圈数为负值，对应进行所述所述调节螺栓总成中顶刀调节螺栓反转调节。 进一步的，所述步骤8)还包括如下步骤:步骤a)所述自动化平台通过所述机器控制器发送数据给所述伺服驱动器I (2102)，所述伺服驱动器I (2102)先驱动所述车体驱动伺服电机(104)，带动所述轨道小车(I)到所述下剪切刀具(9)指定位置；步骤b)所述机器控制器控制所述伺服驱动器II (2103)驱动所述送进机构伺服电机(204)送进所述送进机构(2)；步骤c)所述机器控制器发送转角控制信号给所述伺服驱动器111(2104)，所述伺服驱动器111(2104)驱动所述扳手伺服电机(501)带动套筒(502)转动指定角度。 有益效果:本专利技术技术方案与现有技术方案相比，通过安装线阵排布CCD工业相机和LED灯管采集图像，能够一次性获取整个板料边缘图像，快速获得边缘的曲线，检测快速准确，效率高；通过安装刀具变形量自动调节装置，依据待剪切板料剪切后的边缘基准曲线，试剪切后板料的边缘曲线，自动计算下剪切刀具的边缘调整量，通过Sysmac自动化平台自动控制实现对下剪切刀具的边缘曲线的预调整，达到对板料的剪切边缘曲线变形量自动补偿目的，下剪切刀具的边缘曲线的预调整快速准确，效率高，剪切边缘曲线变形量补偿自动化程度高。本专利技术在解放手工调节的基础上能够大大的加快刀刃变形量的调节，使得工作的效率大和作业的精确度幅度的提高。 【附图说明】 图1为本专利技术的机械结构示意图；图2为本专利技术组成结构示意图；图3为本专利技术刀具变形量自动调节装置的结构示意图；图4为图3中轨道小车I的结构示意图；图5为图3中送进机构2的结构放大示意图；图6为图3中扳手连接机构3和夹紧装置4的结构放大示意图；图7为图1中调节螺栓总成16的结构示意图；图8为本专利技术超大型剪板机板料剪切边缘变形量自动补偿方法流程图；图9为超大型剪板机板料剪切边缘曲线、边缘基准曲线和理论调节曲线的局部示意图。 图中:1、轨道小车 101、车体 102、车轮 103、车体驱动齿条 104、车体伺服电机 105、车体驱动直齿轮 2、送进机构 201、送进机构齿条 202、送进机构直齿轮 203、凸台 204、送进机构伺服电机 205、燕尾槽送进平台206、梯形导轨 207、梯形导轨固定螺栓 208、齿条固定螺栓 3、扳手连接机构 301、连接件A 302、压缩弹簧 303、连接件B 4、夹紧装置 401、夹紧件A 402、夹紧件B 5、扳手机构 501、扳手伺服电机 502、套筒 6、刀具变形量自动调节装置 7、剪板机 8、动刀刀具 9、下剪切刀具 10、活动刀本文档来自技高网...
【技术保护点】
超大型剪板机板料剪切边缘变形量自动补偿系统，其特征在于，包括剪板机（7）、刀具变形量自动调节装置（6）、图像采集装置和自动化平台（21）；所述剪板机（7）包括下剪切刀具（9）、控制柜（15）、调节螺栓总成（16）和动刀刀架（17）；所述下剪切刀具变形量自动调节装置（6）包括轨道小车（1）、送进机构（2）、车体驱动伺服电机（104）、送进机构伺服电机（204）、扳手伺服电机（501）和套筒（502）；所述图像采集装置包括：工业相机（18）和图像采集卡（20），所述工业相机（18）安装在所述动刀刀架（17）上；所述图像采集卡（20）采集所述工业相机（18）的图像并将信号传送到所述自动化平台（21）；所述自动化平台（21）和所述图像采集卡（20）安装在所述控制柜（15）内。
【技术特征摘要】
1.超大型剪板机板料剪切边缘变形量自动补偿系统，其特征在于，包括剪板机(了)、 刀具变形量自动调节装置(6 )、图像采集装置和自动化平台(21)； 所述剪板机(7)包括下剪切刀具(幻、控制柜(巧)、调节螺栓总成(16)和动刀刀架(17)； 所述下剪切刀具变形量自动调节装置(6)包括轨道小车〔0、送进机构口)、车体驱动伺服电机(104^送进机构伺服电机(204)4^^^^^^(501)^^^(502)； 所述图像采集装置包括:工业相机(18)和图像采集卡(20),所述工业相机(18)安装在所述动刀刀架(17)上；所述图像采集卡(20)采集所述工业相机(18)的图像并将信号传送到所述自动化平台(21)；所述自动化平台(21)和所述图像采集卡(20)安装在所述控制柜(15)内。2.根据权利要求1所述的超大型剪板机板料剪切边缘变形量自动补偿系统，其特征在于，所述图像采集装置还包括120灯管(19),所述120灯管(19)安装在所述动刀刀架(17)上，若干所述工业相机(18)等距排布在所述120灯管(19)上。3.根据权利要求1所述的超大型剪板机板料剪切边缘变形量自动补偿系统，其特征在于，所述工业相机(18)为1X0工业相机；所述自动化平台(21)为378111%自动化平台。4.根据权利要求1所述的超大型剪板机板料剪切边缘变形量自动补偿系统，其特征在于，所述自动化平台(21)包括机器控制器〔2100、伺服驱动器I (2102^伺服驱动器II(2103)和伺服驱动器111(2104)； 所述机器控制器(2101)控制所述伺服驱动器I (2102^伺服驱动器II (2103)和伺服驱动器III (2104 ^5.根据权利要求1所述超大型剪板机板料剪切边缘变形量自动补偿系统的补偿方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤1)所述剪板机(7)对待剪切板料进行试剪切； 步骤2)打开所述120灯管(19)进行照明； 步骤3)所述工业相机(19)对板料剪切边缘进行拍照；获得步骤1)试剪切后板料的边缘曲线数据； 步骤4)所述图像采集卡(20)采集所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张西良，马昌媛，史伟超，李伯全，许桢英，李健康，任乃飞，任旭东，王匀，谢方伟，王存堂，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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