一種打刀裝置控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于機械設備領域，尤其涉及一種打刀裝置控制方法。
【背景技術】
[0002]打刀裝置實際就是機床的換刀裝置，由于機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)內也把換刀叫做打刀；目前機床大都采用機械打刀裝置進行換刀，機械打刀裝置具有結構簡單，換刀速度快等特點，但是由于機械打刀裝置在換刀時，打刀臂會和打刀塊做相對運動，如果靠單一速度控制Z軸上下，速度慢了會影響生產效率，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，以解決在現有技術中生產效率和打刀機構及主軸壽命不能兼顧的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實現的，一種打刀裝置控制方法，包括下述步驟:對打刀塊進行分段；根據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行速度；根據所述打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運行速度，對Z軸電機的升降速度進行控制。
[0005]進一步地，在對所述打刀塊進行分段的步驟中還包括:將所述打刀塊的第一位置設為所述打刀塊的底端位置；將所述打刀塊的第二位置設為所述打刀塊的頂端位置；將所述打刀塊的第三位置設為所述打刀塊的弧形位置；將所述打刀塊的第四位置設為所述打刀塊的弧形與平面的交點位置。
[0006]進一步地，將所述第一位置至所述第二位置的區(qū)間設為第一區(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)間設為第三區(qū)間。
[0007]進一步地，在根據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)間接觸時的速度設為第三速度。
[0008]進一步地，所述第一速度、所述第三速度大于所述第二速度。
[0009]進一步地，在根據所述打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運行速度，對Z軸電機的升降速度進行控制的步驟中，還包括:根據所述第一速度、第二速度、第三速度控制所述Z軸電機的升降速度。
[0010]進一步地，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行位置信號采樣。
[0011]進一步地，所述控制采用宏編程。
[0012]進一步地，所述控制采用PLC控制。
[0013]進一步地，所述PLC將設定好的速度信號傳給數控系統(tǒng)，數控系統(tǒng)再將速度指令通過編碼器控制所述Z軸電機。
[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行分段并據此來控制Z軸電機的速度；達到了生產效率和設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床設備示意圖。
[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。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施方式，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】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:對打刀塊進行分段；根據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行速度；根據所述打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運行速度，對Z軸電機的升降速度進行控制。
[0021]由于采用對打刀塊進行分段并據此來控制Z軸電機的速度；達到了生產效率和設備使用壽命兼顧的目的。
[0022]以下結合【具體實施方式】對本發(fā)明的實現進行詳細的描述。
[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進行分段；在這一步驟中，首先，由于機械打刀裝置是用打刀塊I和打刀臂2的撞擊來實現對刀具的更換，在Z軸5向上或向下運動時；設于打刀臂2的上端的軸承3會在打刀塊I上滑動；這樣打刀臂2就會根據打刀塊I的表面曲線而把Z軸的上下運動轉換為打刀臂2的旋轉運動；這樣就可以使打刀臂2的下臂4對刀具夾具6作頂扣運動；這樣就可以實現換刀動作；但這時如果Z軸以恒定速度做上下運動，會使打刀臂2與打刀塊I產生沖擊；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表面的曲線進行分段；根據打刀臂2對打刀塊I的沖擊力的不同把其分段，實際就是根據打刀塊I的表面曲線的彎曲程度來進行分段；曲率大的位置其沖擊力亦大；曲率小的位置其沖擊力亦小；這樣就對打刀塊I進行分段；S102、根據對打刀塊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行速度；在這一步驟中，根據打刀臂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；這樣的速度設定要根據實際的受力情況來調試；S103、根據打刀臂2在打刀塊I的不同分段上的不同運行速度，對Z軸電機的升降速度進行控制；在這一步驟中，通過步驟S102的設定值來控制Z軸電機的輸出速度從而達到對Z軸上下運動速度進行控制的目的；這樣通過上述步驟，就可以達到Z軸升降速度可以根據打刀塊I的表面曲線來變化；從而實現減小沖擊力；同時也可以在減小沖擊力的基礎上，對于沒有沖擊力或沖擊力小的位置進行加快速度，從而提高工作效率；這就比用恒定速度的Z軸運動的打刀裝置的壽命要好得多；同時也兼顧了生產效率。
[0024]進一步地，在對所述打刀塊進行分段的步驟中還包括:將打刀塊I的第一位置7設為打刀塊I的底端位置；將打刀塊I的第二位置8設為打刀塊I的頂端位置；將打刀塊I的第三位置9設為打刀塊I的弧形位置；將打刀塊I的第四位置10設為打刀塊I的弧形與平面的交點位置；這是根據現有的打刀塊I的表面曲線設定的分段位置；當然當打刀塊I的表面曲線不同時可以采用其他分段，這可以根據實際來定。
[0025]進一步地，將第一位置7至第二位置8的區(qū)間設為第一區(qū)間A ;將第二位置8至第三位置9的區(qū)間設為第二區(qū)間B ;將第三位置9至第四位置10的區(qū)間設為第三區(qū)間C ;區(qū)間的設定有利于對速度控制進行給定；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。
[0026]進一步地，在根據對打刀塊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、第三速度都設為定值；在實際中，也可以根據情況采用變值；當然采用變值的好處是能使受力更合理，缺點是其算法會相對復雜；在實際中還可以根據設備的折舊來修正速度，這是因為隨著時間的增加設備的間隙會增大，可以把速度調整到最佳值；這些都可以根據實際來定。
[0027]進一步地，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]進一步地，在根據打刀臂2在打刀塊I的不同分段上的不同運行速度，對Z軸電機的升降速度進行控制的步驟中，還包括:根據第一速度、第二速度、第三速度控制Z軸電機的升降速度；這樣最終通過對Z軸電機的轉速控制來達到控制升降速度的目的；當然如果是采用氣壓或液壓升降的機床，可以變?yōu)閷鈮夯蛞簤旱膲毫刂苼磉_到控制升降速度的目的，當然對其他驅動方式其控制本質是一樣的，具體可以根據實際來定。
[0029]進一步地，第一位置7、第二位置8、第三位置9、第四位置10采用位置傳感器進行位置信號采樣；例如可以采用接近開關、行程開關、光電開關等；這樣就可以得到各個位置的觸發(fā)時機來控制變速。
[0030]進一步地，控制采用宏編程；采用宏編程的方式可以根據電機的步進量來作為位置的定位，這樣的好處是運算快，當然最好還是要有位置傳感器來修正，這樣更為可靠。
[0031]進一步地，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；當然需要對位置傳感器進行維護，以免誤動作。
[0032]進一步地，如圖4所示，PLC將設定好的速度信號傳給數控系統(tǒng)，數控系統(tǒng)再將速度指令通過編碼器控制Z軸電機；這樣就最終達到了控制沖擊和生產效率兼顧的目的。
[0033]總之，本發(fā)明由于采用對打刀塊進行分段并據此來控制Z軸電機的速度；達到了生產效率和設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所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種打刀裝置控制方法，其特征在于，包括下述步驟: 對打刀塊進行分段； 根據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行速度；根據所述打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運行速度，對Z軸電機的升降速度進行控制。2.如權利要求1所述的打刀裝置控制方法，其特征在于，在對所述打刀塊進行分段的步驟中還包括: 將所述打刀塊的第一位置設為所述打刀塊的底端位置； 將所述打刀塊的第二位置設為所述打刀塊的頂端位置； 將所述打刀塊的第三位置設為所述打刀塊的弧形位置； 將所述打刀塊的第四位置設為所述打刀塊的弧形與平面的交點位置。3.如權利要求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)間設為第三區(qū)間。4.如權利要求3所述的打刀裝置控制方法，其特征在于，在根據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)間接觸時的速度設為第三速度。5.如權利要求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.如權利要求5所述的打刀裝置控制方法，其特征在于，在根據所述打刀臂在所述打刀塊的不同分段上的不同運行速度，對Z軸電機的升降速度進行控制的步驟中，還包括:根據所述第一速度、第二速度、第三速度控制所述Z軸電機的升降速度。7.如權利要求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行位置信號采樣。8.如權利要求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將設定好的速度信號傳給數控系統(tǒng)，所述數控系統(tǒng)再將速度指令通過編碼器控制所述Z軸電機。
【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：對打刀塊進行分段；根據對打刀塊的分段，確定打刀臂在打刀塊的不同分段上的不同運行速度；根據打刀臂在打刀塊的不同分段上的不同運行速度，對Z軸電機的升降速度進行控制；由于采用對打刀塊進行分段并據此來控制Z軸電機的速度；達到了生產效率和設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)世紀機械有限公司