一种锻压机的滑块位移和能量控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种 锻压机的滑块位移和能量控制系统 ，包括旋转编码器、可编程控制器和输入显示屏，旋转编码器的转轴通过联轴器与下转轴相连，旋转编码器与可编程控制器相连，输入显示屏与可编程控制器相连。本发明通过PLC读取旋转编码器的脉冲数，运用PLC的计算指令得出滑块的位移行程和打击能量，输入显示屏用于输入产品所需能量和滑块最低加速高度，若在到达滑块最低加速高度前压力机能量达到所输入的能量值，可编程控制器控制驱动电机停止加速，使滑块惯性下滑打击工件；若滑块在到达最低加速高度时仍未达到所需的能量值，电机也停止加速，同时在输入显示屏上显示本次打击的能量值，实现了对打击行程和打击能量的控制。
【专利说明】一种锻压机的滑块位移和能量控制系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种锻压设备，特别是涉及一种锻压机的滑块位移和能量控制系统。
[0002]
【背景技术】
[0003] 目前，常见的锻压机包括上底板、下底板、直线导轨、支板、滑块和驱动电机，上底 板上设置有上转轴，下底板上设置有下转轴，上转轴与下转轴平行，并且上转轴和下转轴上 均设置有带轮，上转轴上的带轮与下转轴上的带轮通过同步带连接起来，支板的一端连接 在同步带上，滑块连接在支板的另一端，驱动电机用于驱动下转轴转动。打击产品时，驱动 电机驱动下转轴转动，下转轴带动同步带旋转，同步带带动支板向下运动，从而使滑块向下 运动并打击产品。其存在的不足是：锻打产品时的实际能量不能有效检测和控制，通常的系 统只能对滑块的行程或速度进行检测，锻打产品时以滑块的行程高度来控制能量大小，这 样就导致工人对锻打产品所需能量没有具体数据指导。
[0004]
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种锻压机的滑块位移和能量控制 系统，以弥补现有锻压机不能对滑块的打击能量进行有效控制的缺陷。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案： 一种锻压机的滑块位移和能量控制系统，包括上底板、下底板、直线导轨、支板、滑块 和驱动电机，所述上底板上设置有上转轴，所述下底板上设置有下转轴，上转轴与下转轴平 行，并且上转轴和下转轴上均设置有带轮，上转轴上的带轮与下转轴上的带轮通过同步带 连接起来，所述支板的一端连接在同步带上，所述滑块连接在支板的另一端，所述驱动电机 用于驱动下转轴转动；其特征在于，还包括旋转编码器、可编程控制器和输入显示屏，所述 旋转编码器的转轴通过联轴器与下转轴相连，旋转编码器用于检测下转轴的转动圈数并产 生相应的脉冲数；所述旋转编码器与可编程控制器相连，可编程控制器用于读取旋转编码 器产生的脉冲数并根据旋转编码器产生的脉冲数来计算滑块的位移行程和打击能量；所 述输入显示屏与可编程控制器相连，输入显示屏用于输入产品所需能量和滑块最低加速高 度，当滑块向下加速时，若在到达滑块最低加速高度前压力机能量达到所输入的能量值，可 编程控制器控制驱动电机停止加速，使滑块惯性下滑打击工件；若滑块在到达最低加速高 度时仍未达到所需的能量值，驱动电机也停止加速，同时在输入显示屏上显示本次打击的 能量值。
[0007] 本发明的工作原理是：本发明通过PLC的高速计数入口直接读取旋转编码器的脉 冲数，运用PLC的计算指令得出滑块的位移行程和打击能量，在压力机锻打产品时，通过输 入显示屏输入产品所需打击能量和滑块最低停止加速高度，若在到达滑块最低加速高度前 压力机能量达到所输入的能量值，可编程控制器控制驱动电机停止加速，驱动电机不再输 出功率，使滑块惯性下滑打击工件；若滑块在到达最低加速高度时仍未达到所需的能量值， 电机也停止加速，同时在输入显示屏上显示本次打击的能量值。
[0008] 相对于现有技术，本发明的具有以下有益效果： 1、压力机打击产品时可以进行打击行程和能量控制。
[0009] 2、在压力机到达所需打击能量值时，电机停止加速，从而减少了电机的功耗。
[0010] 3、对压力机进行能量控制后，可以减小模具的损耗。
[0011]
【专利附图】
【附图说明】 图1为本发明锻压机的结构示意图； 图2为本发明锻压机的滑块位移和能量控制系统的工作原理图。
[0012] 图中，1一上底板，2-调节板，3-上支耳，4一轴承，5-上转轴，6-带轮，7-直线 导轨，8-调节螺钉，9一橡胶同步带，10-带槽卡板，11 一支板，12-下底板，13 -固定板， 14一下转轴，15-下支耳，16-联轴器，17-旋转编码器，18 -PLC, 20一输入显不屏。
[0013]
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0015] 参见图1，一种锻压机，包括上底板1、调节板2、上转轴5、直线导轨7、橡胶同步带 9、支板11、滑块、下底板12、固定板13、下转轴14和驱动电机，上底板1和下底板12分别安 装在压力机机身的上、下两端，调节板2可滑动地设置在上底板1上，调节板2上具有左、右 两个上支耳3,左、右两个上支耳3内设置有轴承4,上转轴5的两端分别安装在左、右两个 上支耳3的轴承4内；固定板13通过螺栓锁紧在下底板12上，并且固定板13上具有左、右 两个下支耳15,左、右两个下支耳15内设置有轴承4,下转轴14的两端分别安装在左、右两 个下支耳15的轴承4内；上转轴5与下转轴14平行，并且上转轴5和下转轴14上均设置 有带轮6,上转轴上的带轮与下转轴上的带轮通过橡胶同步带9连接起来；直线导轨7坚直 固定在在压力机机身上，支板11的一端通过带槽卡板10连接在橡胶同步带9上，滑块连接 在支板11的另一端，驱动电机用于驱动下转轴14转动，打击产品时，驱动电机驱动下转轴 14转动，下转轴带动橡胶同步带9旋转，橡胶同步带9带动支板11向下运动，从而使滑块向 下运动并打击产品；调节板2的下侧设置有两个调节螺钉8,调节螺钉8与调节板2的下侧 边接触，并能够驱使调节板2向上滑动，当橡胶同步带9发生松动时，通过调整调节螺钉8， 使调节板2向上滑动，就可使橡胶同步带9重新张紧，解决了因同步带松动而影响控制精度 的问题。优选地，调节板2的两侧具有沿坚直方向设置滑槽，上底板1的两侧设置有与滑槽 配合的导向柱，导向柱对调节板2上下运动起导向作用。
[0016] 本发明还包括旋转编码器17、可编程控制器18和输入显示屏19,旋转编码器17 的转轴通过联轴器16与下转轴14相连，旋转编码器17用于检测下转轴14的转动圈数并产 生相应的脉冲数；旋转编码器17与可编程控制器18相连，可编程控制器18用于读取旋转 编码器17产生的脉冲数并根据旋转编码器17产生的脉冲数来计算滑块的位移行程和打击 能量；输入显示屏19与可编程控制器18相连，输入显示屏19用于输入产品所需能量和滑 块最低加速高度。本发明通过PLC的高速计数入口直接读取旋转编码器17的脉冲数，运用 PLC的计算指令得出滑块的位移行程和打击能量，当滑块向下加速时，若在到达滑块最低加 速高度前压力机能量达到所输入的能量值，可编程控制器18控制驱动电机停止加速，使滑 块惯性下滑打击工件；若滑块在到达最低加速高度时仍未达到所需的能量值，驱动电机也 停止加速，同时在输入显示屏上显示本次打击的能量值。
[0017] 1、滑块位移行程的计算： 锻压机滑块的位移行程与编码器脉冲数的关系如下：s=d/p，式中，S为滑块的位移 行程量，d为带轮的节圆直径，P为旋转编码器的分辨率大小。若旋转编码器17产生的脉冲 数为n,则滑块的位移行程S=nJrd/p。
[0018] 2、滑块能量的计算： 锻压机滑块的能量计算如下：
【权利要求】
1. 包括上底板、下底板、直线导轨、支板、滑块和驱动电机，所述上底板上设置有上转 轴，所述下底板上设置有下转轴，上转轴与下转轴平行，并且上转轴和下转轴上均设置有带 轮，上转轴上的带轮与下转轴上的带轮通过同步带连接起来，所述支板的一端连接在同步 带上，所述滑块连接在支板的另一端，所述驱动电机用于驱动下转轴转动；其特征在于，还 包括旋转编码器、可编程控制器和输入显示屏，所述旋转编码器的转轴通过联轴器与下转 轴相连，旋转编码器用于检测下转轴的转动圈数并产生相应的脉冲数；所述旋转编码器与 可编程控制器相连，可编程控制器用于读取旋转编码器产生的脉冲数并根据旋转编码器产 生的脉冲数来计算滑块的位移行程和打击能量；所述输入显示屏与可编程控制器相连，输 入显示屏用于输入产品所需能量和滑块最低加速高度，当滑块向下加速时，若在到达滑块 最低加速高度前压力机能量达到所输入的能量值，可编程控制器控制驱动电机停止加速， 使滑块惯性下滑打击工件；若滑块在到达最低加速高度时仍未达到所需的能量值，驱动电 机也停止加速，同时在输入显示屏上显示本次打击的能量值。
2. 根据权利要求1所述的锻压机的滑块位移和能量控制系统，其特征在于， 滑块的位移行程与旋转编码器脉冲数的关系如下：S= π d/p，式中，S为滑块的位移行 程量，d为带轮的节圆直径，P为旋转编码器的分辨率大小； 滑块的打击能量计算如下：
式中，E为压力机运动部分的能量，J为飞轮及其他转动部件的转动 惯量和，h为螺杆的导程，m为滑块的质量，V为滑块的速度，滑块的速度V可以通过旋转编 码器测得，计算式如下：ν= Λ S/t，式中，Λ S为单位时间内的滑块位移值，t为单位时间。
【文档编号】B21J9/20GK104368739SQ201410581105
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】杨家纯 申请人:重庆顺方机械制造有限公司