1.一种水火弯板智能加工高度保持装置,其特征在于,包括:智能机器人,智能机器人设有火枪平台,用于驱动火枪平台升降的Z轴升降机构,与Z轴升降机构连接的伺服电机以及控制装置;火枪平台上设有火枪和测距传感器;
所述控制装置包括:测距数据获取模块、工作距离设置模块、高度差比较计算模块、电机控制单元;
所述工作距离设置模块用于在标准状态下,预设测距传感器与待加工钢板之间的预设间距;
所述测距数据获取模块与测距装置电连接,所述测距数据获取模块用于实时获取火枪在工作中,测距传感器与待加工钢板之间的工作间距;
所述高度差比较计算模块分别与测距数据获取模块、工作距离设置模块、电机控制单元电连接,高度差比较模块用于将工作间距与预设间距进行比较,当工作间距超出预设间距时,计算工作间距与预设间距之间的间距差值;
所述电机控制单元用于根据高度差比较计算模块计算的间距差值,控制伺服电机运行,使Z轴升降机构带动火枪平台升降,将测距传感器测量的与待加工钢板之间的工作间距调节到预设间距范围内。
2.根据权利要求1所述的水火弯板智能加工高度保持装置,其特征在于,
所述控制装置还包括:倾角设置模块;
所述倾角设置模块用于设置测距传感器与水平面之间的夹角α;
所述工作距离设置模块还用于在标准状态下,测距传感器测量与待加工钢板之间的预设间距L0,并通过L*sin(α)计算出火枪与待加工钢板之间火枪预设间距H0;
所述测距数据获取模块还用于根据测距传感器与水平面之间的夹角α及测距传感器实时获取与待加工钢板之间的工作间距L1,通过L1*sin(α)计算出火枪与待加工钢板之间的火枪间距H1;
高度差比较计算模块还用于比较火枪预设间距H0与火枪间距H1,当火枪间距H1超出火枪预设间距H0公差范围时,计算火枪间距H1与火枪预设间距H0之间的火枪间距差值ΔH;
所述电机控制单元还用于根据火枪间距差值ΔH,控制伺服电机运行,使Z轴升降机构带动火枪平台升降,将火枪与待加工钢板之间的间距调节到火枪预设间距H0公差范围内。
3.根据权利要求1或2所述的水火弯板智能加工高度保持装置,其特征在于,
所述电机控制单元包括:模糊控制模块、运行控制模块;
所述模糊控制模块用于根据高度差比较计算模块计算的间距差值,或火枪间距差值ΔH转换成电机控制指令,发送至运行控制模块;
所述运行控制模块用于接收电机控制指令,对伺服电机进行控制。
4.根据权利要求3所述的水火弯板智能加工高度保持装置,其特征在于,
所述运行控制模块包括:调制转换模块、SPWM模块、位置角度模块、反馈模块、逆变模块;
所述调制转换模块用于对接收的电机控制指令转换为电机运行参数;还用于接收所述反馈模块反馈的电机运行参数,并对接收的电机运行参数与反馈的电机运行参数进行调制,并将调制后电机运行参数输入给所述SPWM模块;
所述反馈模块用于对伺服电机进行运行参数采样,并将采样到运行参数反馈给所述调制转换模块;
所述位置角度模块用于获取反馈模块采样的运行参数中的电机转子位置角度,并将转子位置角度传送给SPWM模块;
所述SPWM模块用于根据接收的所述调制转换模块调制后的电机运行参数以及所述位置角度模块获取的转子位置角度,生成与正弦波等效的PWM波,控制所述逆变模块的通断,并通过改变PWM波的频率和幅值,调节所述逆变模块输出电压的频率和幅值;
所述逆变模块用于根据所述SPWM模块生成的PWM波通断,并根据PWM波的频率和幅值,调节输出电压的频率和幅值,控制伺服电机运行。
5.根据权利要求1或2所述的水火弯板智能加工高度保持装置,其特征在于,
测距传感器采用激光测距传感器。
6.根据权利要求1或2所述的水火弯板智能加工高度保持装置,其特征在于,
智能机器人还设有X轴导引机构,与X轴导引机构垂直设置的Y轴导引机构;
所述X轴导引机构包括:两条平行设置的X轴轨道;Y轴导引机构包括:在两条平行设置的轨道上运行的龙门架,龙门架上设有横梁,横梁上设有Y轴滑轨,Z轴升降机构设置在横梁上,并在Y轴滑轨上滑动。
7.根据权利要求4所述的水火弯板智能加工高度保持装置,其特征在于,
所述调制转换模块包括:比例调节单元和积分调节单元;
所述比例调节单元用于调节运行控制模块控制运行过程中的产生的偏差;所述积分调节单元用于消除运行控制模块控制运行过程中的静态误差。
8.根据权利要求4所述的水火弯板智能加工高度保持装置,其特征在于,
所述反馈模块包括:速度计算单元、霍尔采样单元;
所述霍尔采样单元用于对伺服电机的转速进行采样;所述速度计算单元用于根据所述霍尔采样单元采样到的转速,计算出速度值,并传送给所述调制转换模块。
9.一种水火弯板智能加工高度保持方法,其特征在于,方法包括:
S1:在标准状态下,测距传感器测量与待加工钢板之间的预设间距;
S2:火枪在工作中,测距传感器实时获取与待加工钢板之间的工作间距;并将工作间距与预设间距进行比较,当工作间距超出预设间距时,计算工作间距与预设间距之间的间距差值;
S3:根据计算的间距差值,控制伺服电机运行,使Z轴升降机构带动火枪平台升降,将测距传感器测量的与待加工钢板之间的工作间距调节到预设间距范围内。
10.根据权利要求9所述的水火弯板智能加工高度保持方法,其特征在于,方法还包括:
S11:在标准状态下,设置测距传感器与水平面之间的夹角α;测距传感器测量与待加工钢板之间的预设间距L0,并通过L*sin(α)计算出火枪与待加工钢板之间火枪预设间距H0;
S12:根据测距传感器与水平面之间的夹角α及测距传感器实时获取与待加工钢板之间的工作间距L1,通过L1*sin(α)计算出火枪与待加工钢板之间的火枪间距H1;比较火枪预设间距H0与火枪间距H1,当火枪间距H1超出火枪预设间距H0公差范围时,计算火枪间距H1与火枪预设间距H0之间的火枪间距差值ΔH;
S13:根据火枪间距差值ΔH,控制伺服电机运行,使Z轴升降机构带动火枪平台升降,将火枪与待加工钢板之间的间距调节到预设间距H0公差范围内。