一种三阶段同步对位控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种三阶段同步对位控制系统，硬件包括两套传动加工辊筒、两个对位零点、两个旋转编码器、三个对位传感器、数个加工机构、一个控制器。两个旋转编码器和三个对位传感器分别与控制器电连接，控制器依据传感器的监测信息，通过三个阶段的控制调整使长条柔性被加工件在两个传动加工辊筒工位上做到同步对位加工，克服了长条柔性被加工件因弹性变形或机械机构加工装配精度造成的产品工艺尺寸误差问题，实现了自动化生产的同时还保证了产品具有很高的加工精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于同步对位控制领域，特别涉及一种使两个输送、加工长条柔性被加工件的加工辊筒做到同步对位运转的控制系统。
技术介绍
随着社会的发展和科技的进步，自动化生产线的使用越来越普遍，并且其产品的生产工艺也越来越复杂。在生产工艺流程中经常见到对被加工件的同一部位进行两次或多次不同的工序处理，不同的工序由不同的设备进行。为了保证加工质量，提高生产效率，严格实现无人化，生产线上的这些设备就必须具备同步对位的能力，数台不同的设备相互之间必须保证空间位置的高度精确、时间的高度协调、运动的高度同步。对于加工刚性被加工件的生产线，做到同步对位相对容易，因为被加工件尺寸外形不易发生变化，对被加工件上某一点的定位比较容易实现。但是对于加工柔性被加工件的生产线，做到同步对位非常困难，特别是利用辊筒输送、加工长条柔性被加工件的生产线，长条柔性被加工件的弹性变形很大且难以控制，对长条柔性被加工件的约束拉力略大，就会导致长条柔性被加工件伸长变形甚至拉断，对长条柔性被加工件的约束拉力略小，就会使长条柔性被加工件弯曲堆积，难以做到施力“恰到好处”。上述情况导致加工长条柔性被加工件的生产线难以实现自动化，很多有同步对位要求的工序只能依靠人工控制的方式完成，生产效率 和质量无法提高。现在需要一种控制系统，可以应用在利用辊筒输送、加工长条柔性被加工件的生产线上，使该生产线具备同步对位的能力，生产线中的设备可以做到精确、协调、同步，做到真正的无人化、自动化。
技术实现思路
有鉴于此，针对现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种三阶段同步对位控制系统，使两个输送、加工长条柔性被加工件的辊筒做到同步对位运转，实现生产线的自动化。本专利技术为了实现上述目的，结构组成如下：在被加工件输送轨迹线(3)上沿X轴正方向先后布置有前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)，所述前端传动加工辊筒(1)上安装有前端辊筒对位零点(11)、前端旋转编码器(13)、以环状均匀布置的数个前端辊筒加工机构(14)，所述前端传动加工辊筒(1)的附近布置有前端辊筒对位传感器(12)，所述后端传动加工辊筒(2)上安装有后端辊筒对位零点(21)、后端旋转编码器(23)、以环状均匀布置的数个后端辊筒加工机构(24)，所述后端传动加工辊筒(2)的附近布置有后端辊筒对位传感器(22)，在所述前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)间的位置上布置有中间对位传感器(4)，所述中间对位传感器(4)在被加工件输送轨迹线(3)上对应的位置为中间同步对位点(61)，所述后端传动加工辊筒(2)在被加工件输送轨迹线(3)上对应的位置为后端辊筒同步对位点(62)。上述前端旋转编码器(13)安装于前端传动加工辊筒(1)的 旋转轴端，前端旋转编码器(13)与控制器电连接，用于实时监测前端传动加工辊筒(1)的旋转速度和位置，所述前端辊筒对位传感器(12)与控制器电连接，用于监测前端传动加工辊筒(1)的零点位置；所述后端旋转编码器(23)安装于后端传动加工辊筒(2)的旋转轴端，后端旋转编码器(23)与控制器电连接，用于实时监测后端传动加工辊筒(2)的旋转速度和位置，所述后端辊筒对位传感器(22)与控制器电连接，用于监测后端传动加工辊筒(2)的零点位置。所述中间同步对位点(61)与后端辊筒同步对位点(62)之间的距离为L，所述中间对位传感器(4)安装于中间同步对位点(61)，中间对位传感器(4)与控制器电连接，控制器依据中间对位传感器(4)的监测信号开始对后端传动加工辊筒(2)的旋转速度进行调整，使被加工件(5)沿所述被加工件输送轨迹线(3)移动距离L时，所述后端辊筒加工机构(24)刚好处在后端辊筒同步对位点(62)，实现同步对位。本专利技术的优点如下：前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)可以同步运转，且后端传动加工辊筒(2)具有独立的调整纠偏能力，通过控制调整使长条柔性被加工件在两个传动加工辊筒工位上做到同步对位加工，克服了长条柔性被加工件因弹性变形或机械机构加工装配精度造成的产品工艺尺寸误差问题，实现了自动化生产的同时还保证了产品具有很高的加工精度。附图说明下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。图1为一种三阶段同步对位控制系统的零点校正示意图。图2为一种三阶段同步对位控制系统的同速调整示意图。图3为一种三阶段同步对位控制系统的对位调整示意图。图4为一种三阶段同步对位控制系统的加工成功示意图。图中，1—前端传动加工辊筒，11—前端辊筒对位零点，12—前端辊筒对位传感器，13—前端旋转编码器1，14—前端辊筒加工机构，2—后端传动加工辊筒，21—后端辊筒对位零点，22—后端辊筒对位传感器，23—后端旋转编码器，24—后端辊筒加工机构，3—被加工件输送轨迹线，4—中间对位传感器，5—被加工件，51—对位加工点，52—加工后的对位加工点，61—中间同步对位点，62—后端辊筒同步对位点。具体实施方式典型具体实施方式如下：假设生产过程如下，被加工件(5)为长条柔性件，被加工件(5)沿被加工件输送轨迹线(3)向X轴正方向运动，运动的动力由前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)通过旋转的方式提供，在前端传动加工辊筒(1)旋转的过程中，前端辊筒加工机构(14)会对被加工件(5)进行加工作业，产生对位加工点(51)，当对位加工点(51)到达后端传动加工辊筒(2)所在区域时，在后端传动加工辊筒(2)旋转的过程中，后端辊筒加工机构(24)需要对对位加工点(51)进行加工作业，对位加工点(51)变为加工后的对位加工点(52)。在生产线上料之前，控制系统先进入零点校正阶段，如图1所示，前端传动加工辊筒(1)转动使前端 辊筒对位零点(11)和前端辊筒对位传感器(12)对准，前端传动加工辊筒(1)停转静止，同时后端传动加工辊筒(2)转动使后端辊筒对位零点(21)和后端辊筒对位传感器(22)对准，后端传动加工辊筒(2)停转静止，零点校正结束。零点校正结束后控制系统进入同速调整阶段，如图2所示，前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)在同一时刻由静止开始以相同的加速度向逆时针方向旋转，当前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)的旋转线速度均达到预设速度且保持稳定时，同速调整结束。设预设速度为v，由于机械设备的制造安装误差、电机及其传动机构的性能差异、执行机构本身的惯性影响、环境的影响，所以前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)的实际旋转线速度难以精确控制在预设速度v这个值，前端传动加工辊筒(1)的实际旋转速度由前端旋转编码器(13)检测，后端传动加工辊筒(2)的实际旋转速度由后端旋转编码器(23)检测。同速调整结束后控制系统进入对位调整阶段，如图3所示，生产线开始上料，被加工件(5)在前端传动加工辊筒11)和后端传动加工辊筒(2)的带动下沿被加工件输送轨迹线(3)向X轴正方向运动。在对位调整阶段中，控制器依据前端旋转编码器(13)和后端旋转编码器(23)反馈的前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)的速度和位置信息，以及中间对位传感器(4)的触发信号和中间同步对位点(61)与后端辊筒同步对位点(62)之间的距离L，控制后端传动加工辊筒(2)的旋转速度在小范围内进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三阶段同步对位控制系统，其特征在于：所述控制系统结构组成如下，在被加工件输送轨迹线(3)上沿X轴正方向先后布置有前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)，所述前端传动加工辊筒(1)上安装有前端辊筒对位零点(11)、前端旋转编码器(13)、以环状均匀布置的数个前端辊筒加工机构(14)，所述前端传动加工辊筒(1)的附近布置有前端辊筒对位传感器(12)，所述后端传动加工辊筒(2)上安装有后端辊筒对位零点(21)、后端旋转编码器(23)、以环状均匀布置的数个后端辊筒加工机构(24)，所述后端传动加工辊筒(2)的附近布置有后端辊筒对位传感器(22)，在所述前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)之间的位置上布置有中间对位传感器(4)，所述中间对位传感器(4)在被加工件输送轨迹线(3)上对应的位置为中间同步对位点(61)，所述后端传动加工辊筒(2)在被加工件输送轨迹线(3)上对应的位置为后端辊筒同步对位点(62)。

【技术特征摘要】
1.一种三阶段同步对位控制系统，其特征在于：所述控制系统结构组成如下，在被加工件输送轨迹线(3)上沿X轴正方向先后布置有前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)，所述前端传动加工辊筒(1)上安装有前端辊筒对位零点(11)、前端旋转编码器(13)、以环状均匀布置的数个前端辊筒加工机构(14)，所述前端传动加工辊筒(1)的附近布置有前端辊筒对位传感器(12)，所述后端传动加工辊筒(2)上安装有后端辊筒对位零点(21)、后端旋转编码器(23)、以环状均匀布置的数个后端辊筒加工机构(24)，所述后端传动加工辊筒(2)的附近布置有后端辊筒对位传感器(22)，在所述前端传动加工辊筒(1)和后端传动加工辊筒(2)之间的位置上布置有中间对位传感器(4)，所述中间对位传感器(4)在被加工件输送轨迹线(3)上对应的位置为中间同步对位点(61)，所述后端传动加工辊筒(2)在被加工件输送轨迹线(3)上对应的位置为后端辊筒同步对位点(62)。2.根据权利要求1所述的一种三阶段同步对位控制系统，其特征在于：所述前端旋转编码器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈珂，鲁科良，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：四川;51