本發(fā)明涉及橫剪機加工領域，具體地說是一種校準補償的全閉環(huán)剪板機及控制方法。

背景技術：

隨著電力變壓器市場需求的不斷增加,國家乃至世界都對變壓器生產廠家提出了更高要求，迫使其不斷更新、改進其生產設備。

發(fā)達國家的剪切設備具有加工精度好、剪切速度快、自動化程度高等特點，極大地降低了工人的勞動強度，但相應的售價高昂，使很多剛起步的變壓器生產廠望而卻步。當今社會,科技發(fā)展迅速，世界范圍內各行各業(yè)都在強調節(jié)約資源、減少能耗的發(fā)展觀念,對于電力行業(yè)來說，節(jié)省原材料，降低生產成本的同時提升產品質量，己然成為企業(yè)謀求進一步發(fā)展的主要方式。

傳統設備在一段時間的運行之后，可能會出現機械上的變化、測量輥的磨損導致測量輥的周長發(fā)生變化。

送料輥在高速運轉時可能與矽鋼片打滑，導致送料輥轉動的位置變量與矽鋼片直線運行的長度不一致。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本發(fā)明提供一種可以改善矽鋼片橫剪機的剪切精度的全閉環(huán)剪板機及控制方法。

本發(fā)明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種校準補償的全閉環(huán)剪板機，包括PLC輸入端連接上位機，輸出端通過位置控制模塊連接伺服電機的輸入端，伺服電機的輸出端通過減速機構連接送料輥，送料輥與測長輥通過矽鋼片連接，且同步動作；測長編碼器連接所述測長輥，將測長輥測得的長度值轉換成長度信號，測長編碼器的輸出端連接PLC，向PLC反饋長度信號。

所述位置控制模塊通過計數器收發(fā)脈沖信號，控制伺服電機的啟停、速度和加速度。

所述測長編碼器與測長輥同軸設置，將測長輥的轉動變量轉換成電信號脈沖量，發(fā)送到位置控制模塊中。

所述減速機構為減速機和傳動皮帶。

在PLC中還設置精度校準單元，用于校準因測長輥磨損引起的測量誤差。

一種校準補償的全閉環(huán)剪板機控制方法，包括以下步驟：

步驟1：將目標片型尺寸參數輸入到上位機并發(fā)送到PLC；

步驟2：PLC根據接收到的尺寸參數，結合校準參數進行計算；

步驟3：將計算結果轉換成脈沖信號，通過位置控制模塊發(fā)送到伺服電機，控制伺服電機工作；

步驟4：伺服電機旋轉到位后，位置控制模塊采集測長編碼器發(fā)出的反饋信號，在PLC中與伺服電機得到的脈沖信號進行比較，如果脈沖信號差小于脈沖閾值，則向PLC發(fā)送切斷信號，控制刀進行切斷動作；

步驟5：如果脈沖信號差不小于脈沖閾值，則將脈沖信號差值作為補償脈沖信號反饋到步驟3中。

所述校準參數為當測長輥發(fā)生機械結構變化時，對實際測量精度的校準補償系數。

本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點：

1.本發(fā)明采用PLC作為控制單元，抗干擾能力強配套齊全，功能完善，適

用性強。

2.本發(fā)明通過全閉環(huán)補償，實現精確控制剪切長度，控制精度高。

3.采用了變量定尺編程，采用程序來彌補由于設備長期工作造成的機械上的誤差。

4.本發(fā)明結構簡單，操作方便，運行成本低，可在多種復雜環(huán)境下使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的硬件結構圖；

圖2是本發(fā)明的方法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

如圖1所示，本發(fā)明之結構設計是這樣實現的：長度補償部分包括：PLC、伺服驅動、送料伺服電機、送料輥、測長輥、測長編碼器。其連接是：PLC連接通過位置控制模塊與伺服相連；伺服通過連接動力線、編碼器與送料伺服電機相連；伺服電機通過減速機、傳動皮帶與送料輥相連；送料輥工作時帶動矽鋼片，同時矽鋼片帶動測長輥動作；測長輥與測長編碼器連接；測長編碼器與PLC的位置控制模塊連接；

PLC的位置控制模塊可以通過內部的高速計數器來發(fā)出和接收脈沖，位置控制模塊通過位置控制方式控制伺服電機的啟停、速度、加速度。

伺服電機的位置控制精度非常高，它具有反應快速、時間常數小、線性度高、始動電壓等特性。

伺服電機通過減速機、皮帶輪帶動送料輥轉動，送料輥夾送矽鋼片送到各個工具位置進行剪切，把伺服電機的轉動變?yōu)槲撈闹本€運動；矽鋼片的運動帶動了測長輥的轉動。

測長編碼器與測長輥進行同軸運動，他將測長輥的轉動變量變成電信號的脈沖量，并將脈沖量傳入PLC的位置控制模塊中。

精度校準主要為了解決設備在一段時間的運行之后，可能會出現機械上的變化、測量輥的磨損導致測量輥的周長發(fā)生變化。

全閉環(huán)控制主要為了解決送料輥在高速運轉時可能與矽鋼片打滑，到時送料輥轉動的位置變量與矽鋼片直線運行的長度不一致。

如圖2所示，如果測量輥測得的反饋脈沖數與伺服給伺服電機的脈沖數不匹配，系統會將換算后兩者的差值脈沖數傳給伺服電機作為補償的脈沖，伺服 電機繼續(xù)運行補償的脈沖數，再判斷反饋的脈沖與伺服電機的脈沖數是不是匹配，如果匹配就給出切斷信號，刀做剪切運動；如果不匹配那么繼續(xù)做補償運動，直到匹配為止。

如果發(fā)現機械結構上出現變化，那么在精度校準模塊中進行工具位置校準操作，分別控制伺服電機進行1/4、1/2、1圈的慢速轉動，屏幕上會得到相應的測量編碼器脈沖數，根據脈沖數來判斷測量輥發(fā)生了怎樣的變化，如果測量輥發(fā)生了嚴重的形變，需要對其進行打磨或更換；在處理過測量輥后，還要進行工具位置校準操作，通過實際測量可以獲得矽鋼片的長度，通過測長編碼器可以獲得脈沖數，將這些校準參數通過觸摸屏輸入到模塊中，經過編寫好的程序就可計算出新的校準參數。

本發(fā)明在傳統伺服系統半閉環(huán)的基礎上增加的一個測長編碼器，形成了全閉環(huán)系統。理論上如果送料輥夾送矽鋼片時沒有出現打滑現象，那么測量輥測得的脈沖數與伺服給伺服電機的脈沖數在一定的范圍內是匹配的，但實際生產中由于伺服電機高速運轉，這種打滑現象可能會發(fā)生，這樣就造成了矽鋼片剪切上的誤差。