一种数控转塔冲床伺服冲头冲压吨位智能控制方法与流程

1.本发明涉及一种一种数控转塔冲床伺服冲头冲压吨位智能控制方法，属于转塔冲床技术领域。


背景技术：

2.冲床是一种特殊的钣金加工机械，冲压板材是以冲头冲压吨位对板材进行挤压。根据行业需求不同、加工工艺的不同或加工板材不同，冲床的冲压吨位也有所区别。不同的冲压吨位，即决定了加工的效果，同时也会产生不同的声音和振动。
3.传统的液压冲床，冲压吨位恒定不变，存在冲压声音大和对机架震动大等缺点。随着伺服技术的发展，伺服电机的应用越来越广泛，冲床已由传统的液压冲床逐步被伺服冲床所取代。


技术实现要素：

4.针对上述缺陷，本发明的目的在于提供一种能够根据不同冲压吨位需求，智能施加不同的冲压力，从而实现降噪提效的一种数控转塔冲床伺服冲头冲压吨位智能控制方法。
5.为此本发明所采用的技术方案是：包括以下步骤：第一步：数控转塔冲床在加工板材前，数控系统会自动读取加工板材厚度信息；第二步：如果板材厚度小于1.5mm，数控系统会直接调用第一组控制参数，并执行第一种运动规划；如果板材厚度在1.5mm-3.2mm范围值内，首先会判断当前的板材材质、加工孔尺寸、模具大小加工工艺参数；（1）如果当前板材材质为铝或铝合金，数控系统会直接调用第一组控制参数，并执行第一种运动规划；（2）如果当前板材材质既不是铝也不是铝合金，且加工孔尺寸大于200mm或模具是d工位，则调用第四组控制参数组，并执行第四组运动规划；（3）如果当前板材材质既不是铝也不是铝合金，且加工孔尺寸小于50mm，则调用第二组控制参数组，若模具是a或b工位，则执行第二种运动规划，若模具是c工位，则执行第三种运动规划；（4）如果当前板材材质既不是铝也不是铝合金，且加工孔径在50mm-200mm之间，则调用第三组控制参数组，此时若板材不是不锈钢，则执行第三种运动规划，若板材材质是不锈钢，则执行第四种运动规划；如果板材厚度大于3.2mm，数控系统会直接调用第四组控制参数组和第四种运动规划。
6.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一组控制参数为：速度仅有一组，设置为电机峰值转速；加速度和加加速度设定值设置为对应电机峰值电流最大时的数值；第二组控制参数为：速度有两组，第一组设置为电机峰值转速，第二组设置为电机峰值转速的1.5 / 板厚倍，加速度和加加速度设定值设置为第一组控制参数中对应数值的1.5 / 板厚倍；
第三组控制参数为：速度有三组，第一组设置为电机峰值转速，第二组设置为电机峰值转速的1.5 / 板厚倍，第三设置为电机峰值转速的1/3，加速度和加加速度设定值设置为第一组控制参数中对应数值的1.5 / 板厚倍；第四组控制参数为：速度有三组，第一组设置为电机峰值转速，第二组设置为电机峰值转速的1.5 / 板厚倍，第三设置为电机峰值转速的1/3，加速度和加加速度设定值设置为第一组控制参数中对应数值的1/3。
7.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一种运动规划为：从预压点位置直接快速向下运动到板材下表面位置，然后以峰值转速回程至预压点；所述第二种运动规划为：从预压点位置直接以第一组速度向下运动到下死点位置，然后以峰值转速回程至预压点；所述第三种运动规划为：从预压点位置先以第一组速度向下运动到板材上表面位置，再切换至第二组速度向下运动到下表面位置，再切换至第一组速度向下运动到下死点位置，然后以峰值转速回程至预压点；所述第四种运动规划为：从预压点位置先以第一组速度向下运动到板材上表面位置，然后切换至第三组速度向下运动到板材内2/3位置，再切换至第二组速度向下运动到板材下表面位置，再切换至第一组速度向下运动到下死点位置，最后以峰值转速回程至预压点。
8.本发明的优点是：通过本发明的控制方法，根据不同的板材厚度和加工孔尺寸的变化，会实时自动调整伺服冲头nc控制参数，选用不同的参数组和运动规划，调整伺服冲头输出吨位的大小，从而满足冲压吨位需要，实现降噪提效的功能。
附图说明
9.图1是本发明的控制原理图。
10.图2是本发明的冲压过程中对应位置及运动规划图。
具体实施方式
11.一种数控转塔冲床伺服冲头冲压吨位智能控制方法，包括以下步骤：第一步：数控转塔冲床在加工板材前，数控系统会自动读取加工板材厚度信息；第二步：如果板材厚度小于1.5mm，数控系统会直接调用第一组控制参数，并执行第一种运动规划；如果板材厚度在1.5mm-3.2mm范围值内，首先会判断当前的板材材质、加工孔尺寸、模具大小加工工艺参数；（1）如果当前板材材质为铝或铝合金，数控系统会直接调用第一组控制参数，并执行第一种运动规划；（2）如果当前板材材质既不是铝也不是铝合金，且加工孔尺寸大于200mm或模具是d工位，则调用第四组控制参数组，并执行第四组运动规划；（3）如果当前板材材质既不是铝也不是铝合金，且加工孔尺寸小于50mm，则调用第二组控制参数组，若模具是a或b工位，则执行第二种运动规划，若模具是c工位，则执行第三种运动规划；（4）如果当前板材材质既不是铝也不是铝合金，且加工孔径在50mm-200mm之间，则调用第三组控制参数组，此时若板材不是不锈钢，则执行第三种运动规划，若板材材质是不锈钢，则执行第四种运动规划；
如果板材厚度大于3.2mm，数控系统会直接调用第四组控制参数组和第四种运动规划。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一组控制参数为：速度仅有一组，设置为电机峰值转速；加速度和加加速度设定值设置为对应电机峰值电流最大时的数值；第二组控制参数为：速度有两组，第一组设置为电机峰值转速，第二组设置为电机峰值转速的1.5 / 板厚倍，加速度和加加速度设定值设置为第一组控制参数中对应数值的1.5 / 板厚倍；第三组控制参数为：速度有三组，第一组设置为电机峰值转速，第二组设置为电机峰值转速的1.5 / 板厚倍，第三设置为电机峰值转速的1/3，加速度和加加速度设定值设置为第一组控制参数中对应数值的1.5 / 板厚倍；第四组控制参数为：速度有三组，第一组设置为电机峰值转速，第二组设置为电机峰值转速的1.5 / 板厚倍，第三设置为电机峰值转速的1/3，加速度和加加速度设定值设置为第一组控制参数中对应数值的1/3。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述第一种运动规划为：从预压点位置直接快速向下运动到板材下表面位置，然后以峰值转速回程至预压点；所述第二种运动规划为：从预压点位置直接以第一组速度向下运动到下死点位置，然后以峰值转速回程至预压点；所述第三种运动规划为：从预压点位置先以第一组速度向下运动到板材上表面位置，再切换至第二组速度向下运动到下表面位置，再切换至第一组速度向下运动到下死点位置，然后以峰值转速回程至预压点；所述第四种运动规划为：从预压点位置先以第一组速度向下运动到板材上表面位置，然后切换至第三组速度向下运动到板材内2/3位置，再切换至第二组速度向下运动到板材下表面位置，再切换至第一组速度向下运动到下死点位置，最后以峰值转速回程至预压点。
14.需要强调的是：以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种数控转塔冲床伺服冲头冲压吨位智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：数控转塔冲床在加工板材前，数控系统会自动读取加工板材厚度信息；第二步：如果板材厚度小于1.5mm，数控系统会直接调用第一组控制参数，并执行第一种运动规划；如果板材厚度在1.5mm-3.2mm范围值内，首先会判断当前的板材材质、加工孔尺寸、模具大小加工工艺参数；（1）如果当前板材材质为铝或铝合金，数控系统会直接调用第一组控制参数，并执行第一种运动规划；（2）如果当前板材材质既不是铝也不是铝合金，且加工孔尺寸大于200mm或模具是d工位，则调用第四组控制参数组，并执行第四组运动规划；（3）如果当前板材材质既不是铝也不是铝合金，且加工孔尺寸小于50mm，则调用第二组控制参数组，若模具是a或b工位，则执行第二种运动规划，若模具是c工位，则执行第三种运动规划；（4）如果当前板材材质既不是铝也不是铝合金，且加工孔径在50mm-200mm之间，则调用第三组控制参数组，此时若板材不是不锈钢，则执行第三种运动规划，若板材材质是不锈钢，则执行第四种运动规划；如果板材厚度大于3.2mm，数控系统会直接调用第四组控制参数组和第四种运动规划。2.根据权利要求1所述的一种数控转塔冲床伺服冲头冲压吨位智能控制方法，其特征在于，所述第一组控制参数为：速度仅有一组，设置为电机峰值转速；加速度和加加速度设定值设置为对应电机峰值电流最大时的数值；第二组控制参数为：速度有两组，第一组设置为电机峰值转速，第二组设置为电机峰值转速的1.5 / 板厚倍，加速度和加加速度设定值设置为第一组控制参数中对应数值的1.5 / 板厚倍；第三组控制参数为：速度有三组，第一组设置为电机峰值转速，第二组设置为电机峰值转速的1.5 / 板厚倍，第三设置为电机峰值转速的1/3，加速度和加加速度设定值设置为第一组控制参数中对应数值的1.5 / 板厚倍；第四组控制参数为：速度有三组，第一组设置为电机峰值转速，第二组设置为电机峰值转速的1.5 / 板厚倍，第三设置为电机峰值转速的1/3，加速度和加加速度设定值设置为第一组控制参数中对应数值的1/3。3.根据权利要求1所述的一种数控转塔冲床伺服冲头冲压吨位智能控制方法，其特征在于，所述第一种运动规划为：从预压点位置直接快速向下运动到板材下表面位置，然后以峰值转速回程至预压点；所述第二种运动规划为：从预压点位置直接以第一组速度向下运动到下死点位置，然后以峰值转速回程至预压点；所述第三种运动规划为：从预压点位置先以第一组速度向下运动到板材上表面位置，再切换至第二组速度向下运动到下表面位置，再切换至第一组速度向下运动到下死点位置，然后以峰值转速回程至预压点；所述第四种运动规划为：从预压点位置先以第一组速度向下运动到板材上表面位置，然后切换至第三组速度向下运动到板材内2/3位置，再切换至第二组速度向下运动到板材下表面位置，再切换至第一组速度向下运动到下死点位置，最后以峰值转速回程至预压点。
技术总结
本发明涉及一种数控转塔冲床伺服冲头冲压吨位智能控制方法。包括以下步骤：第一步，数控转塔冲床在加工板材前，数控系统会自动读取加工板材厚度信息；第二步，数控系统根据不同加工板材厚度调用不同控制参数，并执行对应运动规划。通过本发明的控制方法，根据不同的板材厚度和加工孔尺寸的变化，会实时自动调整伺服冲头NC控制参数，选用不同的参数组和运动规划，调整伺服冲头输出吨位的大小，从而满足冲压吨位需要，实现降噪提效的功能。实现降噪提效的功能。实现降噪提效的功能。


技术研发人员：马正平 单安阳 张魏 丁宇 高源
受保护的技术使用者：江苏亚威机床股份有限公司
技术研发日：2019.12.30
技术公布日：2021/7/15