冲压控制系统及冲压方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冲压技术领域，特别是涉及一种冲压控制系统及冲压方法。
【背景技术】
[0002]冲压控制系统通常包括冲床和机械手，通常先分别将两者的控制系统调试好，然后再进一步调试机械手和冲床的动作协调性。在冲压操作过程中，机械手先在冲床中放置好物料，之后当机械手移出冲床并到达安全位置后，经过一定的延时时间，机械手给冲床一个信号，冲床接收到该信号后，即执行冲压操作。
[0003]然而在上述冲压的整个操作过程中，机械手和冲床的动作是非同步的。冲压时间为机械手移动时间与冲床全程冲压时间之和，在此基础上冲压时间还包括为了保证安全而额外增加的延时。因此在实际生产中，需要较长的时间来执行冲压，从而影响生产效率。另夕卜，传统的机械手与冲床的动作分别由2个不同的控制系统控制，当其中一个控制系统(比如某个传感器)出现故障时，另一个控制系统有可能仍然照常运行。那么冲床很有可能在机械手还未移出冲床的时候而压到机械手的上端面，从而使得冲床或者机械手损坏，因此传统的冲压控制系统还存在生产安全隐患。
【发明内容】
[0004]基于此，针对上述如何降低传统冲压控制系统生产安全隐患发生概率的问题，本发明提供一种冲压控制系统及冲压方法，能够降低冲压控制系统生产安全隐患发生的概率。
[0005]一种冲压控制系统，包括机械手和冲床，所述机械手末端用于夹取物料，所述冲床设有上模面和下模面，该冲压控制系统还包括用于控制所述机械手和冲床运行的控制系统，且所述控制系统，在所述机械手处于所述上模面和下模面之间时，控制所述机械手末端的上端面与所述上模面之间的实际距离大于或等于安全距离，所述安全距离介于所述上模面与下模面之间距离的1/3至1/5。
[0006]在其中一个实施例中，所述控制系统，在所述机械手将物料放置于所述下模面的模腔上后并在冲床执行冲压操作前，控制所述冲床向所述下模面移动，并调整所述上模面的高度，使得所述机械手末端的上端面与所述上模面之间的实际距离等于所述安全距离。
[0007]在其中一个实施例中，所述机械手包括伺服电机编码器，所述冲床包括凸轮;所述控制系统通过所述伺服电机编码器和所述凸轮来计算所述实际距离，并通过调整所述凸轮的旋转角度来调整所述实际距离。
[0008]在其中一个实施例中，所述控制系统为运动控制卡。
[0009]—种冲压方法，基于上述的冲压控制系统中的冲床;在所述机械手将物料放置于所述下模面的模腔上后，所述冲床的执行步骤包括:
[0010]所述冲床向所述下模面移动，且调整所述上模面的高度，使得所述机械手末端的上端面与所述上模面之间的实际距离大于或等于所述安全距离；[0011 ]在所述机械手移动至安全点后，所述冲床执行冲压操作。
[0012]在其中一个实施例中，在所述冲床向所述下模面移动的步骤中，所述冲床调整所述上模面的高度，使得所述机械手末端的上端面与所述上模面之间的实际距离等于所述安全距离。
[0013]在其中一个实施例中，所述控制系统控制所述冲床通过调节凸轮的旋转角度来调整所述上模面的高度。
[0014]—种冲压方法，基于上述的冲压控制系统中的机械手;在所述机械手将物料放置于所述下模面的模腔上后，所述机械手的执行步骤包括:
[0015]所述机械手向安全点移动，同时所述冲床向所述下模面移动，且所述冲床调整所述上模面的高度，使得所述机械手末端的上端面与所述上模面之间的实际距离大于或等于所述安全距离；
[0016]所述机械手在所述安全点等待，同时所述冲床执行冲压操作。
[0017]在其中一个实施例中，在所述机械手向安全点移动的步骤中，所述冲床向所述下模面移动，且所述冲床调整所述上模面的高度，使得所述机械手末端的上端面与所述上模面之间的实际距离等于所述安全距离。
[0018]在其中一个实施例中，在所述机械手将物料放置于所述下模面的模腔上之前，所述机械手的执行步骤还包括:
[0019]所述机械手夹取物料；
[0020]所述机械手移动至安全点等待；
[0021 ]当所述冲床准备完毕所述机械手移动至所述上模面与下模面之间；
[0022]所述机械手移动至正对冲压位置的所述下模面上方
[0023]上述冲压控制系统及冲压方法具有的有益效果为:在该冲压控制系统及冲压方法中，采用一个控制系统来控制机械手和冲床，因此只要机械手和冲床两者中任何一个出现故障，机械手和冲床即会同时停止运行，从而避免发生传统冲压控制系统中当机械手和冲床两者中任一方出现故障，另一方仍在运行而导致的危险。同时机械手末端在处于上模面和下模面之间时，控制系统控制机械手末端的上端面与上模面之间的实际距离大于或等于安全距离，且该安全距离介于上模面与下模面之间距离的1/3至1/5，从而能够保证机械手末端在处于上模面和下模面之间时机械手与冲床之间至少保持安全距离，进一步提高了机械手和冲床的安全性，从而降低了机械手或冲床损坏的概率，进而降低了冲压控制系统生产安全隐患发生的概率。
【附图说明】
[0024]图1为一实施例的冲压控制系统的结构示意图。
[0025]图2为图1所示实施例的冲压控制系统中冲床的执行步骤流程图。
[0026]图3为图1所示实施例的冲压控制系统中机械手的执行步骤流程图。
【具体实施方式】
[0027]为了更清楚的解释本发明提供的冲压控制系统及冲压方法，以下结合实施例作具体的说明。
[0028]在一实施例中，如图1所示，冲压控制系统包括机械手100、冲床200和控制系统。机械手末端用于夹取物料，且在夹取物料时，物料保持于机械手末端的下端面120上。冲床200设有上模面210和下模面220。
[0029]其中，控制系统用于控制机械手100和冲床200运行，也就是说本实施例采用一个系统来控制机械手100和冲床200。具体的，将控制系统设于机械手100中，即通过机械手100内部的运动控制卡来控制机械手100和冲床200。
[0030]因此由于采用同一个系统控制机械手100和冲床200，只要机械手100和冲床200两者之中任一方出现故障，机械手100和冲床200即会同时停止运行，从而避免发生传统冲压控制系统中当机械手和冲床两者中任一方出现故障，另一方仍在运行而导致的危险。
[0031]可以理解的是，控制系统不限于上述设于机械手100中的一种情况，只要保证采用控制系统能够控制机械手100和冲床200即可，例如控制系统可单独设置，并与机械手100和冲床200通过有线或无线的方式传输数据。
[0032]同时，该控制系统在机械手100处于上模面210和下模面220之间时，控制机械手末端的上端面110与上模面210之间的实际距离大于或等于安全距离，且该安全距离介于上模面210与下模面220之间距离的1/3至1/5。其中，该安全距离对应于机械手100和冲床200之间的安全系数。如图1所示，实际距离即为上模面210的高度与机械手末端的上端面110的高度差，S卩H2。安全距离为H1，实际距离与安全距离的差值为H=H2-H1。
[0033]具体的，机械手100包括伺服电机编码器，冲床200包括凸轮。控制系统通过伺服电机编码器和凸轮来读取上述实际距离，并通过调整凸轮的旋转角度(记为Θ)来调整该实际距离。
[0034]其中，在机械手100的运动控制系统中还包括伺服电机、丝杆。伺服电机编码器能够测量伺服电机的旋转角度，而伺服电机的旋转角度与丝杆的移动距离成正比关系，同时丝杆的移动距离与机械手100所处的高度成正比关系。因此控制系统通过读取伺服电机编码器测量的伺服电机的旋转角度，即能相应得出机械手末端的上端面110所处的高度。
[0035]另外在冲床200的运动控制系统中还包括凸轮，凸轮由安装于冲床200中的电机带动旋转。由于凸轮的旋转角度Θ与上模面210所处的高度成正比关系，因此控制系统通过读取凸轮的旋转角度Θ即能相应得出上模面210所处的高度。之后将上模面210所处的高度与机械手末端的上端面110所处的高度相减即能计算出上述实际距离。
[0036]当控制系统得出上述实际距离后，即能通过控制冲床200中电机旋转的圈数来控制凸轮旋转相应的角度，进而调节上模面210所处的高度，以使得上述实际距离大于或等于安全距离。
[0037]可以理解的是，控制系统在关于机械手末端的上端面110与上模面210之间实际距离方面的控制方式不限于上述一种情况，只要控制系统能够读取实际距离并相应调节实际距离大于或等于安全距离即可，例如控制系统在机械手100的丝杆处设置一个位移传感器，那么机械手100即可通过读取丝杆的移动距离来得出机械手末端的上端面110所处的高度。
[0038]由以上内容可以得出，在本实施例提供的冲压控制系统中，采用一个控制系统来控制机械手100和冲床200，能够避免发生传统冲压控制系统中当机械手和冲床两者中任一方出现故障，另一方仍在运行而导致的危险。在此基础上，当机械手100进入冲床后，控制系统控制机械手末端的上端面110与上模面210之间至少相差安全距离，进一步提高了机械手100和冲床200的安全性，从而降低了机械手100或冲床200损坏的概率，进而降低了冲压控制系统生产安全隐患发生的概率。
[0039]另外，在本实施例提供的冲压控制系统中，在机械手100将物料放置于下模面220的模腔上后并在冲床200执行冲压操作前，控制系统还控制冲床200向下模面220移动，并调整上模面210的高度，使得机械手末端的上端面110与上模面210之间的实际距离等于安全距离。
[0040]也就是说，在机械手100卸下物料后，控制系统即控制冲床200开始向下移动，即向下模面220移动，以缩短冲床200执行冲压操作时上模面210到达下模面220需经过的路径。同时，在冲床200开始移动后，为了使得在机械手100移动至安全点之前，机械手100与冲床200之间仍然保持安全运行，控制系统控制冲床200向下移动的距离处于一定限制范围内，以使得机械手末端的上端面110与上模面210之间的实际距离等于安全距离。
[0041 ]在这一过程中，由于实际距离与安全距离的差值H与凸轮的旋转角度Θ成正比例的关系，即当H<0时，θ<0;当H>0时，θ>0。因此，在实际操作中，控制系统通过调