一种闭环控制的上冲模制造技术

本实用新型专利技术公开一种闭环控制的上冲模，包括上位机、PLC控制系统、驱动器、闭环步进电机、位置测量元件；控制时，上位机给出移动冲孔模具指令，通过PLC控制系统输出脉冲使驱动器控制闭环步进电机转动，采用滚珠丝杆的传动方式带动冲孔模具移动相应位置，然后通过装在工作台上的位置测量元件，测出冲孔模具实际走的移动距离，将闭环步进电机实际走的距离反馈至驱动器转换成实际脉冲，并与原输出脉冲进行比较，若两者之间存在差值，则通过驱动器补偿其差值脉冲并控制闭环步进电机转动，直到其差值为零，闭环步进电机才停止转动，则模具移动到位。

【技术实现步骤摘要】
一种闭环控制的上冲模
本技术涉及自动控制系统领域技术，尤其是指一种闭环控制的上冲模。
技术介绍
内层电路板需要与其它电路板层复合以形成多层板，例如常见的有四层板、六层板。在复合为多层板之前，需要对内层电路板进行冲孔作业。由于内层电路板是一种软的PCB板而非硬板，冲孔对位比硬板更难，若直接采用市场上的硬板冲板机，无法达到高精度冲孔的要求，产品合格率低。现在的内层板冲孔是用一种冲孔模具进行，冲孔模具是通过步进电机驱动来调节冲头的位置。冲孔系统采用开环控制，控制器与步进电机间只有顺序作用而无反向联系且控制单方向进行。若组成系统的各元件特性和参数值比较稳定，且外界干扰较小，开环控制能够保持一定的精度。然而它由于有自身结构设计，还存在以下缺点：精度通常较低、无自动纠偏能力，因此仍然难以做到冲头高精度快速对位的效果。
技术实现思路
有鉴于此，本技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种闭环控制的上冲模，其可以控制冲孔模具的行走距离，实现精准对位，从而克服现有技术的不足。为实现上述目的，本技术采用如下之技术方案：一种闭环控制的上冲模，包括上位机、PLC控制系统、驱动器、闭环步进电机、位置测量元件；该上位机与PLC控制系统电连接和信号连接，所述PLC控制系统与驱动器电连接和信号连接，所述驱动器与闭环步进电机电连接，所述闭环步进电机连接冲孔模具并且驱动冲孔模具移动，所述位置测量元件测出冲孔模具实际走的移动距离，该位置测量元件与驱动器信号连接形成闭环反馈控制，驱动器与闭环步进电机信号连接形成前置补偿控制；控制时，上位机给出移动冲孔模具指令，通过PLC控制系统输出脉冲使驱动器控制闭环步进电机转动，采用滚珠丝杆的传动方式带动冲孔模具移动相应位置，然后通过装在工作台上的位置测量元件，测出冲孔模具实际走的移动距离，将闭环步进电机实际走的距离反馈至驱动器转换成实际脉冲，并与原输出脉冲进行比较，若两者之间存在差值，则通过驱动器补偿其差值脉冲并控制闭环步进电机转动，直到其差值为零，闭环步进电机才停止转动，则模具移动到位。作为一种优选方案，所述位置测量元件为光栅尺，该光栅尺安装于工作台，用于实时地感应冲孔模具的行走移距离。作为一种优选方案，所述上冲模的结构包括冲孔模具、传动部件、安装座，所述冲孔模具可滑动式装配于安装座，该安装座是装配于上模板，该传动部件包含闭环步进电机和滚珠丝杆，该闭环步进电机带动滚珠丝杆从而拖动该冲孔模具在安装座上行走。作为一种优选方案，所述冲孔模具是通过滑块与滑槽相配合的方式形成滑动连接。作为一种优选方案，所述安装座的两端分别安装第一感应器和第二感应器，用于感应所述冲孔模具在安装座上的行走上限位和下限位，该第一感应器和第二感应器与驱动器或PLC控制系统电连接，一旦第一感应器或/和第二感应器被触发时，给驱动器或PLC控制系统发送信号。本技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，主要是设计了上位机、PLC控制系统、驱动器，以前将驱动模具行走的电机改为闭环步进电机，配合位置测量元件形成闭环回路控制，工作时，位置测量元件测出冲孔模具实际走的移动距离，将闭环步进电机实际走的距离反馈至驱动器转换成实际脉冲，并与原输出脉冲进行比较，若两者之间存在差值，则通过驱动器补偿其差值脉冲并控制闭环步进电机转动，直到其差值为零，闭环步进电机才停止转动，则模具移动到位，以此来提高对位精度。为更清楚地阐述本技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本技术进行详细说明。附图说明图1是本技术之实施例的冲孔模具的示意图。图2是本技术之实施例的上冲模第一视角图。图3是本技术之实施例的上冲模第二视角图。图4是本技术之实施例的上冲模闭环控制结构图。附图标识说明：1、上模板10、冲孔模具12、导向槽20、传动部件21、滚珠丝杆30、安装座31、滑槽32、导轨33、第一感应器34、第二感应器100、上位机101、PLC控制系统102、驱动器103、闭环步进电机104、位置测量元件。具体实施方式请参照图1至图4所示，其显示出了本技术之较佳实施例的具体结构，是一种闭环控制的上冲模，为了实现模具行走的精准对位控制，设计了上位机100、PLC控制系统101、驱动器102、闭环步进电机103、位置测量元件104。结构上，该上位机100与PLC控制系统101电连接和信号连接，所述PLC控制系统101与驱动器102电连接和信号连接，所述驱动器102与闭环步进电机103电连接，所述闭环步进电机103驱动冲孔模具10移动，所述位置测量元件104测出冲孔模具实际走的移动距离，该位置测量元件104与驱动器102信号连接形成闭环反馈控制，驱动器102与闭环步进电机103信号连接形成前置补偿控制。控制时，上位机100给出移动冲孔模具10指令，通过PLC控制系统101输出脉冲使驱动器102控制闭环步进电机103转动，采用滚珠丝杆21的传动方式带动冲孔模具10移动相应位置，然后通过装在工作台上的位置测量元件104，测出冲孔模具10实际走的移动距离，将闭环步进电机103实际走的距离反馈至驱动器102转换成实际脉冲，并与原输出脉冲进行比较，若两者之间存在差值，则通过驱动器102补偿其差值脉冲并控制闭环步进电机103转动，直到其差值为零，闭环步进电机103才停止转动，则模具移动到位。本实施例中，所述位置测量元件104为光栅尺，该光栅尺安装于工作台，用于实时感应冲孔模具10的行走移距离。光栅尺也称为光栅尺位移传感器（光栅尺传感器），是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺经常应用于冲孔机的闭环伺服系统中，可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。本技术，在冲孔机中常用于对模具冲头的坐标进行检测，来观察和跟踪冲头模具10误差，以起到一个补偿模具冲头的运动误差的作用。以上的控制方法是应用于如图1所示的冲孔机构中。图2和图3是上冲模的形状结构，上冲模是装配于冲孔机构的上模板1。所述上冲模的结构包括冲孔模具10、传动部件20、安装座30，所述冲孔模具10可滑动式装配于安装座30，该安装座30是装配于上模板1，该传动部件20包含闭环步进电机103和滚珠丝杆21，该闭环步进电机103带动滚珠丝杆21从而拖动该冲孔模具10在安装座30上行走。本实施方式中，所述冲孔模具10是通过滑块与滑槽31相配合的方式形成滑动连接。即是在安装座30上设置凹的滑槽31，整个冲孔模具10类似于滑块，冲孔模具10装配于滑槽31即可滑动。以及，还在滑槽31中设置导轨32、在冲孔模具10的配合面上设置导向槽12，导向槽12与导轨32嵌合形成沿指定轨迹行走的模式，保证冲孔模具10在行走时不会歪斜和跑偏。再有，所述安装座30的两端分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种闭环控制的上冲模，其特征在于：包括上位机（100）、PLC控制系统（101）、驱动器（102）、闭环步进电机（103）、位置测量元件（104）；/n该上位机（100）与PLC控制系统（101）电连接和信号连接，所述PLC控制系统（101）与驱动器（102）电连接和信号连接，所述驱动器（102）与闭环步进电机（103）电连接，所述闭环步进电机（103）驱动冲孔模具（10）移动，所述位置测量元件（104）测出冲孔模具（10）实际走的移动距离，该位置测量元件（104）与驱动器（102）信号连接形成闭环反馈控制，驱动器（102）与闭环步进电机（103）信号连接形成前置补偿控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种闭环控制的上冲模，其特征在于：包括上位机（100）、PLC控制系统（101）、驱动器（102）、闭环步进电机（103）、位置测量元件（104）；
该上位机（100）与PLC控制系统（101）电连接和信号连接，所述PLC控制系统（101）与驱动器（102）电连接和信号连接，所述驱动器（102）与闭环步进电机（103）电连接，所述闭环步进电机（103）驱动冲孔模具（10）移动，所述位置测量元件（104）测出冲孔模具（10）实际走的移动距离，该位置测量元件（104）与驱动器（102）信号连接形成闭环反馈控制，驱动器（102）与闭环步进电机（103）信号连接形成前置补偿控制。


2.根据权利要求1所述的一种闭环控制的上冲模，其特征在于：所述位置测量元件（104）为光栅尺，该光栅尺安装于工作台。


3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍锦充，
申请(专利权)人：东莞王氏港建机械有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44