一种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于剪板机智能控制系统领域，尤其涉及一种超大型剪板机剪切刀刀具间 隙自动检测调整系统。
【背景技术】
[0002] 在使用金属板材较多的工业部门，都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工，大 量的大型横梁和钢结构关键零件，需要对厚度l〇mm以上、宽度十米以上的宽厚板料进行精 密剪切，因此剪板机是各工业部门使用最为广泛的板料剪切设备。与小中型的剪板机相比， 宽厚板料的剪切工艺、运动状态检测与控制、刀具边缘剪切力和剪切刀具性能等方面区别 很大，其中自动检测与控制技术尤为关键。
[0003] 剪板机的工艺用途是剪切各种长度的板料。一般剪板机影响剪切质量的因素有很 多。其中，剪切刀刀具间隙是影响剪切质量的主要因素之一。在工业中，剪切刀刀具间隙是 需经常调整，以适应被剪板料厚度及材质的变化。剪板机剪切刀间的间隙，不仅直接影响着 被剪板料的断口质量，还严重影响着刀具及整机的使用寿命。间隙合适，被剪板料能得到良 好的断口质量，剪切力也相对减小，有益于延长刀具及整机的使用寿命；而间隙太小，将加 剧刀具磨损；间隙太大，会使板料撕裂。
[0004] 目前与剪切刀刀具间隙调整相关的产品及专利主要有：江苏中威重工机械有限 公司生产板宽12. 5m、板厚20mm的Q11Y/K-20X12500型数控闸式剪板机，其刀具间隙 调整方法简单，采用电位器模拟检测间隙值，异步电机及减速箱带动偏心轴转动调节间 隙，间隙检测误差大，控制的稳定性和准确性低；一种数控液压闸式剪板机（专利申请号 201110125120.0)通过与CNC数控系统与刀具间隙调整装置相连接，虽然刀具间隙的自动 调整，在一定程度上排除了人工调整产生的较大误差，但是对于刀具间隙的检测是通过电 机转动的圈数或角度以及初始设定的值反向求出刀具间隙并非直接检测刀具间隙，这种方 法使得刀具间隙检测误差大，而且整个系统处于开环控制的状态，因此对调整前初始时刀 具间隙值和调整后的刀具间隙是否达到要求不能够确定，对于电机的调节亦无法保证准确 性
[0005] 综上所述，现阶段超大型剪板机剪切刀刀具间隙调整技术，虽然有了一定程度的 自动化，但是对于间隙检测和间隙调整的准确性、稳定性和快速性依旧不够，使得调整后刀 具间隙值误差较大，调整时间长，影响了板料剪切的质量和生产效率，因此研发自动化的剪 切刀刀具间隙的自动调整系统及方法非常必要。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术中超大型剪板机剪切刀刀具间隙检测存在方法简单、误差大、调整 稳定性差、时间长等不足，本发明提供了一种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整 系统。
[0007] 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0008] -种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整系统，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；
[0009] 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和信号采集处理 电路，所述电涡流传感器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；
[0010] 所述电涡流传感器用于检测上剪切刀刀口和下剪切刀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检测到的刀具间隙信号并传送给PLC自 动化检测控制平台；
[0011] 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；
[0012] 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，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。
[0013] 进一步的，所述电涡流传感器数量为两个，分别水平固定于下剪切刀左右两端的 内部，且电涡流传感器的探头平行于下剪切刀的刀面。
[0014] 进一步的，所述电涡流传感器均位于剪切刀左右两端的内部中间位置。
[0015] 进一步的，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。
[0016] 进一步的，所述自动化平台为欧姆龙NJ系列的SysmacStudio自动化平台。
[0017] -种超大型剪板机剪切刀刀具间隙自动检测调整方法，包括下列步骤：
[0018] 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S;
[0019] 步骤2 :将上剪切刀和下剪切刀调整至相互平行，随后将上剪切刀的刀口下降至 与下剪切刀的电涡流传感器平行的位置；
[0020] 步骤3 :电涡流传感器将检测到的上剪切刀和下剪切刀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SysmacStudio自动化平台；
[0021] 步骤4 :所述SysmacStudio自动化平台经分析、处理后获得刀具间隙Si，并计算 间隙差值AS=S-h，其中，为左右两端的电涡流传感器检测值的平均值；随后，与 A1、A2相比，其中A1为30 %的板料厚度，A2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传动，直接驱动上刀架移动，达到调整刀具间隙的目的。
[0022] 进一步的，步骤4中所述模式为：
[0023] 若IASI>A1，则采用开环控制方法调节刀具间隙；若调节后A2 < |AS|彡A1，继续采用闭环控制方法调节刀具间隙至|AS|彡A2;若调节后满足 AS| 2,则刀具间隙调节结束；
[0024] 若A2 <IASI彡A1，则直接采用闭环控制方法调节刀具间隙；
[0025] 若|AS|彡A2,则维持现有刀具间隙。
[0026]进一步的，所述开环控制方法为：
[0027] (l)PLC自动化检测控制平台首先判断所需调整的间隙差值为正值还是负值，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；
[0028] (2)由刀具间隙S和偏心轴