專利名稱：一種蜂窩紙剪切設(shè)備高速送紙、剪紙系統(tǒng)的同步控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及剪紙技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種蜂窩紙剪切設(shè)備高速送紙、剪紙系統(tǒng)的同步控制方法。
背景技術(shù)：
蜂窩紙芯自動生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)主要包括生產(chǎn)線上的高速剪紙系統(tǒng)、送紙系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、供膠系統(tǒng)、膠道調(diào)整以及張力控制系統(tǒng)按照規(guī)定的工作循環(huán)和聯(lián)動要求正常工作，并在一些關(guān)鍵的位置設(shè)有故障檢測裝置和報警裝置。為適應自動線的調(diào)試和正常運行的要求，蜂窩紙芯生產(chǎn)線控制系統(tǒng)有三種工作模式調(diào)試模式、半自動模式和全自動模式。在調(diào)試模式時可手動操作和調(diào)整，實現(xiàn)單臺設(shè)備的各個動作；在半自動模式時可實現(xiàn)單臺設(shè)備的單循環(huán)工作；在全自動模式時自動線能連續(xù)工作。蜂窩紙芯自動生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)有“協(xié)調(diào)停機”控制功能，自動生產(chǎn)線在正常工作情況下如果需要停車時，必須在完成各個部分的運動部件都回到起始位置后才停車。自動生產(chǎn)線的其他輔助設(shè)備是根據(jù)工藝需要和自動化程度設(shè)置的，如氣動系統(tǒng)，視頻采集系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等。現(xiàn)有的蜂窩紙芯生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)效率受到了限制，關(guān)鍵在于，高速裁切的情況下，現(xiàn)有自由落體的送紙方式難以滿足高速剪切的需要，因而，原有剪紙速度最多能達到每分鐘400次。速度問題沒有得到解決，則很難提高蜂窩紙芯連續(xù)生產(chǎn)效率。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技 術(shù)問題是針對新型直線電機驅(qū)動剪刀往復剪切機構(gòu)提供一種蜂窩紙剪切設(shè)備高速送紙、剪紙系統(tǒng)的同步控制方法，采用此方法，剪切次數(shù)可以達到每分鐘600至800刀的高速，達到國際領(lǐng)先水平。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種蜂窩紙剪切設(shè)備高速送紙、剪紙系統(tǒng)的同步控制方法，其特征在于，所述蜂窩紙高速送紙、剪紙系統(tǒng)包括剪紙電機、送紙電機、位移檢測傳感器、光電開關(guān)、送紙控制器、電機驅(qū)動器、定刀、動刀、送紙輥、壓紙輥，所述剪紙電機用于控制動刀做簡諧運動，所述送紙電機做高速起停間歇運動用于控制送紙輥執(zhí)行送紙動作，所述位移檢測傳感器用于檢測所述動刀的位置，所述光電開關(guān)用于感應當動刀經(jīng)過所述光電開關(guān)時產(chǎn)生的硬件觸發(fā)信號；所述同步控制方法包括以下同時進行的步驟A1、送紙控制器通過位移檢測傳感器實時讀取動刀的實際位置并結(jié)合所述光電開關(guān)的狀態(tài)來判斷送紙的時機；A2、當送紙控制器通過位移檢測傳感器檢測到動刀位置符合送紙觸發(fā)條件，且同時觸發(fā)光電開關(guān)，啟動所述送紙電機執(zhí)行送紙進程。與上述技術(shù)方案相結(jié)合，在所述剪紙電機的動子帶動動刀運動，其運動軌跡可分為四段，分別為=LpI^L3和L4，其中，L1為動刀行程初始端到芯紙的距離，L2為紙芯的實際寬度和芯紙彎曲變形所占的尺寸范圍，L3為剪切過程段長度，L4為推紙過程段長度；當所述動刀位置處于L4段時，送紙電機速度為零；當所述動刀位置處于L3段時，送紙電機速度為零；當所述動刀位置處于L2段時，送紙電機速度仍然為零；當所述動刀由L2段剛進入到L1段且同時觸發(fā)光電開關(guān)時，送紙電機通過聯(lián)軸器帶動所述送紙輥以先是加速、然后勻速、最后減速的運動方式進行送紙。與上述各技術(shù)方案相結(jié)合，所述步驟Al中判斷送紙的時機包括以下步驟All、將動刀往復運動區(qū)域劃分為等間距、等寬度的三個區(qū)域，其中第一區(qū)域以定刀一側(cè)行程端點為中心點，第二區(qū)域以動刀往復運動行程中點為中心點，第三區(qū)域以動刀往復運動行程的另一端點為中心點；A12、每次讀取動刀的當前位置時，判斷該位置是處于上述哪一個區(qū)域，并對動刀當前所處的位置進行置位；A13、對當前動刀位置的標志位進行信號鎖存處理，每次動刀剛進入一個區(qū)域時，先判斷上次判定的區(qū)域是否與當前區(qū)域相同，如果不同，清除最早的標志位，并把前面幾次的歷史狀態(tài)依次往前移動，最后保存當前動刀位置標志位；A14、追蹤動刀的經(jīng)過各個區(qū)域的順序來判斷動刀在當前位置時送紙條件是否成立；A15、送紙條件成立的判斷規(guī)則為需要同時滿足位置和方向兩個條件，并且觸發(fā)光電開關(guān)，得到一個送紙標志位，判斷結(jié)果為成立；其它情況判斷為結(jié)果不成立；其中，位置條件為動刀到達送紙觸發(fā)點即L2的右端；方向條件為當動刀經(jīng)過的前4次區(qū)域都為第三區(qū)域、前3次區(qū)域都為第二區(qū)域、前2次區(qū)域都為第一區(qū)域、前I次區(qū)域為第二區(qū)域。與上述各技術(shù)方案相結(jié)合，所述步驟A2中，所述送紙進程包括以下步驟A21、計算 送 紙參數(shù)送紙電機在一次送紙過程中實際運動的時間t和送紙電機運動的加速度a，并對實際運動的時間t、送紙電機運動的加速度a和紙高h進行初始化；A22、完成送紙參數(shù)計算后進行送紙控制使能判斷，是則進入步驟A23，否則進入步驟 A26 ；A23、所述送紙控制器通過位移檢測傳感器讀取動刀的實際位置；A24、所述送紙控制器判斷動刀位置是否符合觸發(fā)送紙條件，是則進入步驟A25，否則返回步驟A23 ；A25、驅(qū)動電機送紙一次；A26、無送紙使能則關(guān)閉電機。與上述各技術(shù)方案相結(jié)合，所述步驟A24之后需進行光電開關(guān)狀態(tài)的判斷，所述光電開關(guān)和所述步驟A24的判斷結(jié)果同時為肯定時，執(zhí)行步驟A25。與上述各技術(shù)方案相結(jié)合，所述送紙電機在一次送紙過程中實際運動的時間t由式(I)計算得出，所述送紙電機運動的加速度a取值范圍由式(2)計算得出；
權(quán)利要求
1.一種蜂窩紙剪切設(shè)備高速送紙、剪紙系統(tǒng)的同步控制方法，其特征在于，所述蜂窩紙高速送紙、剪紙系統(tǒng)包括剪紙電機、送紙電機、位移檢測傳感器、光電開關(guān)、送紙控制器、電機驅(qū)動器、定刀、動刀、送紙輥、壓紙輥，所述剪紙電機用于控制動刀做簡諧運動，所述送紙電機做高速起停間歇運動用于控制送紙輥執(zhí)行送紙動作，所述位移檢測傳感器用于檢測所述動刀的位置，所述光電開關(guān)用于感應當動刀經(jīng)過所述光電開關(guān)時產(chǎn)生的硬件觸發(fā)信號； 所述同步控制方法包括以下同時進行的步驟Al、送紙控制器通過位移檢測傳感器實時讀取動刀的實際位置并結(jié)合所述光電開關(guān)的狀態(tài)來判斷送紙的時機；A2、當送紙控制器通過位移檢測傳感器檢測到動刀位置符合送紙觸發(fā)條件，且同時觸發(fā)光電開關(guān)，啟動所述送紙電機執(zhí)行送紙進程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步控制方法，其特征在于，在所述剪紙電機的動子帶動動刀運動，其運動軌跡可分為四段，分別為=LpLyL3和L4，其中，L1為動刀行程初始端到芯紙的距離，L2為紙芯的實際寬度和芯紙彎曲變形所占的尺寸范圍，L3為剪切過程段長度，L4為推紙過程段長度；當所述動刀位置處于L4段時，送紙電機速度為零；當所述動刀位置處于L3 段時，送紙電機速度為零；當所述動刀位置處于L2段時，送紙電機速度仍然為零；當所述動刀由L2段剛進入到LI段且同時觸發(fā)光電開關(guān)時，送紙電機通過聯(lián)軸器帶動所述送紙輥以先是加速、然后勻速、最后減速的運動方式進行送紙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步控制方法，其特征在于，所述步驟Al中判斷送紙的時機包括以下步驟All、將動刀往復運動區(qū)域劃分為等間距、等寬度的三個區(qū)域，其中第一區(qū)域以定刀一側(cè)行程端點為中心點，第二區(qū)域以動刀往復運動行程中點為中心點，第三區(qū)域以動刀往復運動行程的另一端點為中心點；A12、每次讀取動刀的當前位置時，判斷該位置是處于上述哪一個區(qū)域，并對動刀當前所處的位置進行置位；A13、對當前動刀位置的標志位進行信號鎖存處理，每次動刀剛進入一個區(qū)域時，先判斷上次判定的區(qū)域是否與當前區(qū)域相同，如果不同，清除最早的標志位，并把前面幾次的歷史狀態(tài)依次往前移動，最后保存當前動刀位置標志位；A14、追蹤動刀的經(jīng)過各個區(qū)域的順序來判斷動刀在當前位置時送紙條件是否成立；A15、送紙條件成立的判斷規(guī)則為需要同時滿足位置和方向兩個條件，并且觸發(fā)光電開關(guān)，得到一個送紙標志位，判斷結(jié)果為成立；其它情況判斷為結(jié)果不成立；其中，位置條件為動刀到達送紙觸發(fā)點即L2的右端；方向條件為當動刀經(jīng)過的前4次區(qū)域都為第三區(qū)域、前3次區(qū)域都為第二區(qū)域、前2次區(qū)域都為第一區(qū)域、前I次區(qū)域為第二區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步控制方法，其特征在于，所述步驟A2中，所述送紙進程包括以下步驟A21、計算送紙參數(shù)送紙電機在一次送紙過程中實際運動的時間t和送紙電機運動的加速度a，并對實際運動的時間t、送紙電機運動的加速度a和紙高h進行初始化；A22、完成送紙參數(shù)計算后進行送紙控制使能判斷，是則進入步驟A23，否則進入步驟A26 ；A23、所述送紙控制器通過位移檢測傳感器讀取動刀的實際位置；A24、所述送紙控制器判斷動刀位置是否符合觸發(fā)送紙條件，是則進入步驟A25，否則返回步驟A23 ；A25、驅(qū)動電機送紙一次；A26、無送紙使能則關(guān)閉電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同步控制方法，其特征在于，所述步驟A24之后需進行光電開關(guān)狀態(tài)的判斷，所述光電開關(guān)和所述步驟A24的判斷結(jié)果同時為肯定時，執(zhí)行步驟A25。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步控制方法，其特征在于，所述送紙電機在一次送紙過程中實際運動的時間t由式(I)計算得出，所述送紙電機運動的加速度a取值范圍由式(2)計 算得出；
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蜂窩紙剪切設(shè)備高速送紙、剪紙系統(tǒng)的同步控制方法，其中，所述該剪切設(shè)備包括剪紙電機、送紙電機、位移檢測傳感器、光電開關(guān)、送紙控制器、電機驅(qū)動器、定刀、動刀、送紙輥、壓紙輥，所述剪紙電機用于控制動刀做往復運動，所述送紙電機用于控制送紙輥執(zhí)行送紙動作；所述同步控制方法包括以下步驟A1、送紙控制器通過位移檢測傳感器實時讀取動刀的位置并結(jié)合光電開關(guān)的狀態(tài)來判斷送紙的時機；A2、當送紙控制器通過位移檢測傳感器檢測到動刀位置符合送紙觸發(fā)條件，且同時觸發(fā)光電開關(guān)，啟動送紙電機執(zhí)行送紙進程。通過該同步控制方法，使剪紙系統(tǒng)剪切次數(shù)可達每分鐘600至800刀的高速，能大大提高送紙、剪紙的效率。
文檔編號B26D5/26GK103042556SQ201210570180
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者杜建銘, 劉慶國, 羅世洲, 鐘仲洪 申請人:深圳大學