一种送料控制装置的制作方法

本实用新型涉及连接于或配置于或专门适用于有关加工或处理金属板、金属管或金属型材料的进给、定位或储存装置；其与切割装置的连接的技术领域，特别涉及一种送料控制装置。

背景技术：

机械压机是用曲柄连杆或肘杆机构、凸轮机构、螺杆机构传动的锻压机械，用于对材料进行压力加工的机床，通过对坯件施加强大的压力使其发生变形和断裂来加工成零件，工作平稳、工作精度高、操作条件好、生产率高，易于实现机械化、自动化，适于在自动线上工作，广泛应用于汽车、船舶等工业机械压力机。

具有送料功能的压机主要应用于粉末成型领域，通过料靴送粉到定点位置后下料，完成后退回，压机下压，进而完成压制的工作。

现有技术中，机械压机存在凸轮送料机构传动复杂、零件加工多、操作使用可调性差等各种缺陷，虽然能完成工作，但需要进行复杂的维护作业，同时加工效率有限，并不利于行业的进步。

技术实现要素：

本实用新型解决了现有技术中，机械压机存在凸轮送料机构传动复杂、零件加工多、操作使用可调性差等各种缺陷的问题，本实用新型提供了一种优化结构的送料控制装置。

本实用新型所采用的技术方案是，一种送料控制装置，包括工作台，所述工作台上设有料靴，所述料靴通过推杆连接至驱动机构，所述驱动机构连接至控制器，所述控制器通过电机连接至主轴，所述主轴的端部配合设置有第一编码器，所述第一编码器与控制器连接。

优选地，所述驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机的输出轴与螺杆的一端配合设置，所述螺杆外套设有螺母，所述螺母的底部连接至推杆。

优选地，所述伺服电机的输出轴和螺杆的对应端部外分别套设有同步带轮，2个所述同步带轮外配合套设有同步带。

优选地，所述伺服电机配合设有第二编码器，所述第二编码器连接至控制器。

优选地，所述送料控制装置还包括与料靴配合设置的若干位置传感器，所述位置传感器连接至控制器。

本实用新型提供了一种优化结构的送料控制装置，通过控制器控制驱动机构和电机，由驱动机构和电机分别根据控制器的指示作用于料靴和主轴，工作人员在设置完若干对应的主轴工作角度和料靴的工作位置、构建料靴的运动曲线后，启动整机，料靴和主轴协同完成送料作业，并通过第一编码器实时记录主轴的工作状态，监控料靴的位置，往复完成一次或多次的送料。本实用新型的机械结构部分确保了料靴的定位精度，同时控制器与电机配合，确保控制准确、稳定，整体传动通过运动曲线定点作业，机构间传动简单、零件加工少、操作性强。

附图说明

图1为本实用新型的送料控制装置中料靴和驱动机构配合的俯视图结构示意图；

图2为本实用新型的送料控制装置中料靴和驱动机构配合的剖视图结构示意图；

图3为本实用新型的送料控制装置中主轴部分的主视图结构示意图；

图4为本实用新型的运动曲线，其中，横坐标为主轴角度，纵坐标为料靴位置，运动曲线上的点为工作位置，2条虚线内部分所示为伺服电机快速往复运动后料靴模拟抖动的位置。

具体实施方式

下面结合实例与附图对本实用新型做进一步的详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。

本实用新型涉及一种送料控制装置，包括工作台1，所述工作台1上设有料靴2，所述料靴2通过推杆3连接至驱动机构，所述驱动机构连接至控制器，所述控制器通过电机4连接至主轴5，所述主轴5的端部配合设置有第一编码器6，所述第一编码器6与控制器连接。

本实用新型中，送料控制装置是压机整体的一部分，其与压机其他部件，如冲头配合作业。

本实用新型中，控制器控制驱动机构和电机4，由驱动机构和电机4分别根据控制器的指示作用于料靴2和主轴5，工作人员在设置完若干对应的主轴5工作角度和料靴2的工作位置、构建料靴2的运动曲线后，启动整机，料靴2和主轴5协同完成送料作业。

本实用新型中，在主轴5工作的过程中，第一编码器6实时记录主轴5的工作状态，即实时角度值，使得可以依据主轴5的角度控制料靴2的位置，第一编码器6记录的数据实时回传至控制器。

本实用新型中，料靴2跟随压机主轴5运动，在实际的控制面板上可以设置“手动/自动”、“手动前进”、“手动后退”、“自动启动”、“自动运转指示”等硬件开关或指示灯，供手动或自动切换和手动调整用。

本实用新型中，当系统检测到伺服电机7或料靴2位置存在异常时整机立即报警停止，所有相关联的互锁均由软件实现，完成在整个送料过程中对于料靴2位置的监控，往复完成一次或多次的送料。

本实用新型中，还可以为送料控制装置配置显示屏，实时显示装置当前整体的状态，当装置发生异常时，实时显示驱动机构或控制器的报警代码方便查找异常发生的原因。

本实用新型中，机械结构部分确保了料靴2的定位精度，同时控制器与电机4配合，确保控制准确、稳定，整体传动通过运动曲线定点作业，机构间传动简单、零件加工少、操作性强。

所述驱动机构包括伺服电机7，所述伺服电机7的输出轴与螺杆8的一端配合设置，所述螺杆8外套设有螺母9，所述螺母9的底部连接至推杆3。

所述伺服电机7的输出轴和螺杆8的对应端部外分别套设有同步带轮10，2个所述同步带轮10外配合套设有同步带11。

所述伺服电机7配合设有第二编码器12，所述第二编码器12连接至控制器。

所述送料控制装置还包括与料靴2配合设置的若干位置传感器13，所述位置传感器13连接至控制器。

本实用新型中，料靴2的驱动力通过伺服电机7带动，伺服电机7与螺杆8协同工作，以螺杆8外的螺母9推动推杆3，进而带动料靴2运动。

本实用新型中，伺服电机7和螺杆8是通过同步带11及同步带轮10协同作业的。

本实用新型中，伺服电机7采用三菱J4系列伺服电机7，配合LD77MS运动控制模块及L02CPU，本领域技术人员可以依据需求自行选择配置控制器等硬件。

本实用新型中，伺服电机7配置有第二编码器12，第二编码器12通过检测伺服电机7的输出反馈至控制器，使得控制器可以对料靴2的位置进行计算以及监控，保证整体装置的正常作业。

本实用新型中，由于全闭环的成本较高，故装置采用半闭环控制，精度已完全能满足控制需求；而正因为是半闭环控制，故在送料控制装置中还配置有位置传感器13，虽然料靴2的实时位置由第二编码器12经计算而得，但是还需要位置传感器12对于料靴2的位置进行进一步监控，防止伺服电机7的联轴器断裂、各连接螺丝松动等引起的机械干涉。

本实用新型中，位置传感器13可以为多个，分别用于检测料靴2动作的前进限位、后退限位、原点位置，其中，前进限位用于检测料靴2在前进的过程中始终保持在正常的行程范围内、避免脱出而导致的下料位置不精确或产生安全隐患，后退限位用于检测在某一主轴5角度范围内料靴2是否后退到位、防止因伺服电机7的联轴器断裂等原因料靴2没有后退而产生机械干涉，原点位置用于检测料靴2在启停的时刻处于安全的位置点、便于运动曲线所示的位置点能顺利落实。

本实用新型中，还可以设置一个用于检测当前是否可以安全更换模架的位置传感器13，此时料靴2后退到最后，便于更换模架。

本实用新型中，位置传感器13的状态可以实时显示，方便检修与确认。

本实用新型中，采用所述的送料控制装置的送料控制方法，所述方法包括以下步骤。

步骤1：设置若干对应的主轴5工作角度和料靴2的工作位置，构建料靴2运动曲线；更新所有工作位置至控制器；启动送料控制装置。

所述步骤1中，若运动曲线中存在同一角度的2个或2个以上的点位置数据、或运动曲线中设定的坐标数据小于2个、或运动曲线中任意相邻的2个坐标点间伺服电机7的运转速度大于额定转速或运动曲线中料靴2的运动行程大于料靴2的最大行程，则提示错误。

所述步骤1中，形成新的运动曲线后，以点动方式运转整机至少一个周期。

本实用新型中，运动曲线的实现是靠控制器控制凸轮完成的，进而凸轮作用于主轴5，完成运转，而料靴2的位置是由伺服电机7侧的第二编码器12反馈计算而得。

本实用新型中，首先通过设定压机主轴5角度和料靴2的前进位置确定料靴2随压机的同步运动曲线，如可以开放设定20组数据，即料靴2相对主轴5的角度可自由设定20个电子凸轮坐标，这已经完全能满足压制各类产品时料靴2的各种运动曲线，彻底解决机械凸轮运动曲线不可调或调节量小的问题。

本实用新型中，为防止料靴2在运动中与压机上冲干涉，在料靴2的机架上也应当安装检测传感器，检测在上冲下行至一定位置后，料靴2必须退出至指定位置。

步骤2：位置传感器13确认料靴2位于原点位置，进行下一步，若料靴2不处于原点，进行步骤5。

本实用新型中，上电时必须对机构进行原点回归操作，否则不能运转。

本实用新型中，原点由技术人员自行设置，一般为初始位置。

步骤3：控制器控制与主轴5配合的凸轮及伺服电机7工作，第一编码器6实时获取主轴5的角度值，第二编码器12通过伺服电机7实时获取料靴2的位置；若第一编码器6返回的角度值和第二编码器12返回的料靴2位置偏离运动曲线、或位置传感器13通过控制器报警，则进行步骤5，否则继续进行步骤3。

所述步骤3中，当料靴2运动到指定位置后，主轴5停止运动，伺服电机7快速往复抖动动作，料靴2完成抖动；料靴2抖动结束后主轴5继续运动，料靴2继续跟随主轴5运动。

所述步骤3中，若控制器通过位置传感器13检测到料靴2的位置超过前进限位点或后退限位点，报警，进行步骤5。

本实用新型中，料靴2的抖动功能可使料靴2内的粉末充分流入型腔内，克服了机械压机加料不充分的问题，一般在设定抖动的主轴5角度位置分离主轴离合器使主轴5角度暂停，伺服电机7进行往复运动，此时伺服电机7往复的距离短、速度快，动作结束后再合主轴离合器，料靴2继续跟随主轴5运动。

步骤4：控制器控制电机4和伺服电机7停止工作，料靴2归位至后退位置，完成一次送料，返回步骤2；若料靴未归位至后退位置，进行步骤5。

步骤5：停机。

本实用新型中，为了防止冲头下冲时料靴2没有后退到安全位置而导致的不必要的机械损坏，故在控制器控制电机4和伺服电机7停止工作后，需要判断料靴2是否归位到后退位置，即后退限位，当料靴2退至后退限位时冲头才能下冲，同时料靴2继续后退到原点进行下一次送料的预备，若料靴2没有退到后退限位，则即时停机，冲头不继续作业，保证整机的安全。

本实用新型通过控制器控制驱动机构和电机4，由驱动机构和电机4分别根据控制器的指示作用于料靴2和主轴5，工作人员在设置完若干对应的主轴5工作角度和料靴2的工作位置、构建料靴2的运动曲线后，启动整机，料靴2和主轴5协同完成送料作业，并通过第一编码器6实时记录主轴5的工作状态，监控料靴2的位置，往复完成一次或多次的送料。本实用新型的机械结构部分确保了料靴2的定位精度，同时控制器与电机4配合，确保控制准确、稳定，整体传动通过运动曲线定点作业，机构间传动简单、零件加工少、操作性强。