1.一种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整系统,其特征在于,包括刀具间隙采集装置、PLC自动化检测控制平台和刀具间隙自动调整装置;
所述刀具间隙采集装置包括至少两个平行设置的电涡流传感器(5)和信号采集处理电路,所述电涡流传感器(5)连接信号采集处理电路,所述信号采集处理电路连接PLC自动化检测控制平台;所述PLC自动化检测控制平台连接刀具间隙自动调整装置;
所述电涡流传感器(5)用于检测上剪切刀(3)刀口和下剪切刀(4)相互平行时的刀具间隙信号;所述信号采集处理电路用于采集电涡流传感器(5)检测到的刀具间隙信号并传送给PLC自动化检测控制平台;
所述PLC自动化检测控制平台包括自动化平台和触摸屏,所述自动化平台用于接收、转换、计算处理信号采集处理电路传送的刀具间隙信号,选择相应模式发出指令给刀具间隙自动调整装置;所述触摸屏用于显示刀具间隙值和设定给定的刀具间隙参数;
所述刀具间隙自动调整装置包括依次连接的伺服电机、伺服电机驱动器和减速箱,所述减速箱连接剪板机的偏心轴(2),所述刀具间隙自动调整装置用于接受自动化平台发出的指令,执行相应的控制策略。
2.根据权利要求1所述的一种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整系统,其特征在于,所述电涡流传感器(5)数量为两个,分别水平固定于下剪切刀(4)左右两端的内部,且电涡流传感器(5)的探头平行于下剪切刀(4)的刀面。
3.根据权利要求2所述的一种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整系统,其特征在于,所述电涡流传感器(5)均位于下剪切刀(4)左右两端的内部中间位置。
4.根据权利要求1所述的一种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整系统,其特征在于,所述信号采集处理电路和PLC自动化检测控制平台均固定安装在剪板机侧面的控制柜内。
5.根据权利要求1所述的一种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整系统,其特征在于,所述自动化平台为欧姆龙NJ系列的Sysmac Studio自动化平台。
6.一种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整方法,其特征在于,包括下列步骤:
步骤1:依据板料厚度在PLC自动化检测控制平台中的触摸屏上输入所需对应的刀具间隙值δ;
步骤2:将上剪切刀(3)和下剪切刀(4)调整至相互平行,随后将上剪切刀(3)的刀口下降至与下剪切刀(4)的电涡流传感器(5)平行的位置;
步骤3:电涡流传感器(5)将检测到的上剪切刀(3)和下剪切刀(4)的刀具间隙信号通过信号采集处理电路传递给PLC自动化检测控制平台中的Sysmac Studio自动化平台;
步骤4:所述Sysmac Studio自动化平台经分析、处理后获得刀具间隙δ1,并计算间隙差值Δδ=δ-δ1,其中,δ1为左右两端的电涡流传感器(5)检测值的平均值;随后,与△1、△2相比,其中△1为30%的板料厚度,△2为10%的板料厚度,调用相应模式发出指令给刀具间隙自动调整装置,所述刀具间隙自动调整装置中的伺服电机、伺服电机驱动器通过减速箱和偏心轴(2)传动,直接驱动上刀架(1)移动,达到调整刀具间隙的目的。
7.根据权利要求6所述的一种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整方法,其特征在于,步骤4中所述模式为:若|Δδ|>△1,则采用开环控制方法调节刀具间隙;若调节后△2<|Δδ|≤△1,继续采用闭环控制方法调节刀具间隙至|Δδ|≤△2;若调节后满足|Δδ|≤△2,则刀具间隙调节结束;
若△2<|Δδ|≤△1,则直接采用闭环控制方法调节刀具间隙;
若|Δδ|≤△2,则维持现有刀具间隙。
8.根据权利要求7所述的一种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整方法,其特征在于,所述开环控制方法为:(1)PLC自动化检测控制平台首先判断所需调整的间隙差值Δδ=δ-δ1为正值还是负值,若为正值则控制伺服电机正转使得刀具间隙增大,若为负值则控制伺服电机反转使得刀具间隙减小;
(2)由刀具间隙δ和偏心轴(2)转动角度θ之间的关系式 计算
出当△2<|Δδ|≤△1时,偏心轴(2)所要转动的角度大小Δθ;其中L1为上刀架(1)架顶到偏心轴(2)的距离,L为上刀架(1)架顶到上剪切刀(3)刀口的距离,e为偏心轴(2)的偏心距;
PLC自动化检测控制平台根据减速箱的传动比i和偏心轴(2)转动的角度Δθ关系式 计算出伺服电机所需转动的圈数n,从而控制刀具间隙的具体大小,使得当|Δδ|>△1时,完成开环调整过程。
9.根据权利要求7所述的一种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整方法,其特征在于,所述闭环控制方法为模糊PID控制算法,即由Δδ=δ-δ1得出刀具间隙的偏差e(k)=δ-δ1(k)和刀具间隙的变化率ec(k)=e(k)-e(k-1),令e(k-1)=e(k)将e(k),ec(k)模糊化,对应语言变量E、EC;查询相应的模糊控制表,根据模糊控制原理对PID控制的参数进行修改和确定,计算求出当前PID参数Kp、Ki、Kd;由PID控制器输出信号,驱动伺服电机驱动器,若Δδ=δ-δ1为正值则控制伺服电机正转,若为负值则控制伺服电机反转以满足|Δδ|≤△2,完成闭环调整过程。