【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于澆注機，具體的說，涉及一種三軸全自動澆注機聯動控制系統及方法。
技術介紹
1、澆注機是用于鑄造行業鐵水澆注的專用設備，熔化的鐵水從熔化爐倒入澆包，澆包掛載到澆注機，澆注機驅動澆包做傾倒動作，將鐵水倒入鑄型冷卻后形成零件，澆注機是鐵水澆注的機械化自動化設備。
2、現有的澆注機多種多樣，專利申請號為：202010263625.2，公開了一種智能化澆注機，包括行走機構-稱重機構-接收平移機構-提升機構和傾轉機構，行走機構包括機架，機架四角處分別設有車輪，機架上設有行走驅動器，稱重機構包括稱重傳感器，稱重傳感器上設有托板，接收平移機構包括設置在托板上的平移支架，平移支架上設有多個傳動輥，平移支架上設有平移驅動器；提升機構包括提升立柱，提升導軌上活動設有提升架，提升立柱頂部設有提升伺服電機，提升伺服電機通過提升絲杠與提升架連接，傾轉機構包括傾轉伺服電機，傾轉伺服電機通過傾轉軸與澆包抓取器連接。
3、上述該類現有的澆注機采用接收平移機構驅動澆包在x軸方向平行移動；采用提升機構驅動澆包在z軸方向升降移動；并且通過傾轉機構驅動澆包旋轉，使澆包進行傾倒作業，但是澆包在旋轉的過程中是以傾轉機構動力輸出端的軸線為中心進行旋轉的，其澆包在旋轉的過程中澆包的澆包嘴以傾轉機構的動力輸出端為軸線做圓弧運動，進而使澆包嘴在x軸和z軸方向上均會出現位置變化，致使由澆包嘴傾倒出的熔體發生位置變化，不能實現精準傾倒作業，進而影響澆注質量，并且容易使熔體出現意外流出，浪費嚴重。
技術實現思路p>
1、本專利技術要解決的主要技術問題是提供一種三軸全自動澆注機聯動控制系統及方法，通過對澆注機的三個輸出軸進行同步聯動控制，使澆包以澆包嘴處為中心進行轉動，進而使澆包嘴傾倒出的熔體更加穩定，實現精準傾倒作業，提高澆注質量和澆注時的安全性。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，基于三軸全自動澆注機使用，包括plc主控制器，plc主控制器的輸出端電性連接有旋轉傾倒電機、x軸伺服電機和z軸伺服電機，旋轉傾倒電機用于驅動澆包轉動進行傾倒溶液；x軸伺服電機用于驅動澆包在x軸上進行水平移動；z軸伺服電機用于驅動澆包在z軸上進行升降移動；plc主控制器根據有旋轉傾倒電機設定的旋轉角度分別計算出x軸伺服電機和z軸伺服電機驅動澆包在x軸和z軸上的坐標系，坐標系內設置有多個坐標點，plc主控制器發出控制信號用于控制x軸伺服電機和z軸伺服電機同步工作，并沿坐標系內的坐標點進行移動，使澆包沿澆包的澆包嘴處為中心進行轉動，并進行傾倒熔體作業。
4、以下是本專利技術對上述技術方案的進一步優化：
5、三軸全自動澆注機包括底座，底座上滑動安裝有x軸滑動平臺，x軸滑動平臺上固定安裝有z軸立柱，z軸立柱上滑動安裝有z軸滑動座，z軸滑動座的一側轉動安裝有旋轉驅動軸，澆包固定安裝在旋轉驅動軸上。
6、進一步優化：所述plc主控制器的輸入端和輸出端雙向電連接有觸控屏，plc主控制器內通過觸控屏設定有預設旋轉角度c。
7、進一步優化：plc主控制器內設置有x軸計算公式，plc主控制器根據澆包的實時旋轉角度c2由x軸計算公式計算出x軸目標坐標點，并控制x軸伺服電機工作驅動澆包在x軸上進行水平移動至x軸目標坐標點。
8、進一步優化：所述plc主控制器內設置有z軸計算公式，plc主控制器根據澆包的實時旋轉角度c2由z軸計算公式計算出z軸目標坐標點，并控制z軸伺服電機工作驅動澆包在z軸上進行升降移動至z軸目標坐標點。
9、進一步優化：所述x軸計算公式為：；
10、z軸計算公式為：；
11、其中：c1是旋轉弧度，c1的計算公式為：；
12、旋轉驅動軸的軸線為澆包的原旋轉中心，澆包嘴處為設定旋轉中心；a是原旋轉中心到設定旋轉中心的垂直距離；b是原旋轉中心到設定旋轉中心的水平距離；
13、c2是澆包以原旋轉中心在旋轉過程中的實時旋轉角度c2。
14、進一步優化：所述plc主控制器的輸入端電性連接有x軸編碼器、z軸編碼器和傾倒編碼器；傾倒編碼器用于檢測旋轉傾倒電機驅動澆包在旋轉時的實時旋轉角度c2，并反饋至plc主控制器內；
15、x軸編碼器用于檢測x軸伺服電機驅動澆包在x軸上移動時的實時坐標點，并反饋至plc主控制器內；
16、z軸編碼器用于檢測z軸伺服電機驅動澆包在z軸上移動時的實時坐標點，并反饋至plc主控制器內。
17、進一步優化：所述plc主控制器的輸入端電性連接有極限位置傳感器組，所述極限位置傳感器組包括x軸第一極限位傳感器、x軸第二極限位傳感器、z軸第一極限位傳感器、z軸第二極限位傳感器、旋轉極限傳感器和復位極限傳感器。
18、本專利技術還提供一種三軸全自動澆注機聯動控制方法，基于上述一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，控制方法包括如下步驟：
19、步驟一：啟動三軸全自動澆注機，然后根據工況設定預設旋轉角度c，plc主控制器首先判定旋轉傾倒電機的初始旋轉角度，plc主控制器發出控制信號控制旋轉傾倒電機進行工作用于驅動澆包以原旋轉中心進行轉動；
20、步驟二：所述澆包以原旋轉中心進行轉動的過程中，根據掃描周期傾倒編碼器用于檢測澆包的實時旋轉角度c2并反饋至plc主控制器內，plc主控制器根據x軸計算公式計算出x軸目標坐標點，plc主控制器控制x軸伺服電機工作用于驅動澆包在x軸上進行水平移動，使澆包移動至相對應的x軸目標坐標點處；
21、步驟三：plc主控制器根據實時旋轉角度c2由z軸計算公式計算出z軸目標坐標點，plc主控制器控制z軸伺服電機工作用于驅動澆包在z軸上進行升降移動，使澆包移動至相對應的z軸目標坐標點處；
22、步驟四：x軸編碼器用于檢測澆包在x軸上的實時坐標點；plc主控制器根據x軸編碼器檢測得到的x軸上的實時坐標點與x軸目標坐標點進行比較和修正，直到誤差達到預設閾值范圍內；
23、步驟五：z軸編碼器用于檢測澆包在z軸上的實時坐標點；plc主控制器根據z軸編碼器檢測得到的z軸上的實時坐標點與z軸目標坐標點進行比較和修正，直到誤差達到預設閾值范圍內；
24、步驟六：步驟一至步驟五配合運行，使澆包以設定的位于澆包嘴處的設定旋轉中心進行旋轉，澆包在旋轉的過程中，設定旋轉中心在x軸和z軸方向上不會進行移動，使澆包嘴以固定位置進行旋轉，此時澆包內的熔體由澆包嘴流出，進行澆注作業。
25、進一步優化：掃描周期是plc主控制器對澆包的實時旋轉角度c2的檢測周期，在本實施例中，掃描周期為0.01-0.1秒每次。
26、本專利技術采用上述技術方案，具有如下有益效果：
27、1、本專利技術中旋轉傾倒電機驅動澆包以原旋轉中心進行轉動時，plc主控制器根據澆包的實時旋轉角度c2由x軸計算公式計算出x軸目標坐標點，并控制x軸伺服電機工作驅動澆包在x軸上本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：基于三軸全自動澆注機（2）使用，包括PLC主控制器，PLC主控制器的輸出端電性連接有旋轉傾倒電機（100）、X軸伺服電機（101）和Z軸伺服電機（102），旋轉傾倒電機（100）用于驅動澆包（200）轉動進行傾倒溶液；X軸伺服電機（101）用于驅動澆包（200）在X軸上進行水平移動；Z軸伺服電機（102）用于驅動澆包（200）在Z軸上進行升降移動；PLC主控制器根據有旋轉傾倒電機（100）設定的旋轉角度分別計算出X軸伺服電機（101）和Z軸伺服電機（102）驅動澆包（200）在X軸和Z軸上的坐標系，坐標系內設置有多個坐標點，PLC主控制器發出控制信號用于控制X軸伺服電機（101）和Z軸伺服電機（102）同步工作，并沿坐標系內的坐標點進行移動，使澆包（200）沿澆包（200）的澆包嘴（201）處為中心進行轉動，并進行傾倒熔體作業。
2.根據權利要求1所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：三軸全自動澆注機（2）包括底座（202），底座（202）上滑動安裝有X軸滑動平臺（203），X軸滑動平臺（203）上固定安
3.根據權利要求2所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：所述PLC主控制器的輸入端和輸出端雙向電連接有觸控屏，PLC主控制器內通過觸控屏設定有預設旋轉角度C。
4.根據權利要求3所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：PLC主控制器內設置有X軸計算公式，PLC主控制器根據澆包（200）的實時旋轉角度C2由X軸計算公式計算出X軸目標坐標點，并控制X軸伺服電機（101）工作驅動澆包（200）在X軸上進行水平移動至X軸目標坐標點。
5.根據權利要求4所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：所述PLC主控制器內設置有Z軸計算公式，PLC主控制器根據澆包（200）的實時旋轉角度C2由Z軸計算公式計算出Z軸目標坐標點，并控制Z軸伺服電機（102）工作驅動澆包（200）在Z軸上進行升降移動至Z軸目標坐標點。
6.根據權利要求5所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：所述X軸計算公式為：；
7.根據權利要求6所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：所述PLC主控制器的輸入端電性連接有X軸編碼器、Z軸編碼器和傾倒編碼器；傾倒編碼器用于檢測旋轉傾倒電機（100）驅動澆包（200）在旋轉時的實時旋轉角度C2，并反饋至PLC主控制器內；
8.根據權利要求7所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：所述PLC主控制器的輸入端電性連接有極限位置傳感器組，所述極限位置傳感器組包括X軸第一極限位傳感器、X軸第二極限位傳感器、Z軸第一極限位傳感器、Z軸第二極限位傳感器、旋轉極限傳感器和復位極限傳感器。
9.一種三軸全自動澆注機聯動控制方法，基于權利要求8所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：控制方法包括如下步驟：
10.根據權利要求9所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制方法，其特征在于：掃描周期是PLC主控制器對澆包（200）的實時旋轉角度C2的檢測周期，在本實施例中，掃描周期為0.01-0.1秒每次。
...【技術特征摘要】
1.一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：基于三軸全自動澆注機（2）使用，包括plc主控制器，plc主控制器的輸出端電性連接有旋轉傾倒電機（100）、x軸伺服電機（101）和z軸伺服電機（102），旋轉傾倒電機（100）用于驅動澆包（200）轉動進行傾倒溶液；x軸伺服電機（101）用于驅動澆包（200）在x軸上進行水平移動；z軸伺服電機（102）用于驅動澆包（200）在z軸上進行升降移動；plc主控制器根據有旋轉傾倒電機（100）設定的旋轉角度分別計算出x軸伺服電機（101）和z軸伺服電機（102）驅動澆包（200）在x軸和z軸上的坐標系，坐標系內設置有多個坐標點，plc主控制器發出控制信號用于控制x軸伺服電機（101）和z軸伺服電機（102）同步工作，并沿坐標系內的坐標點進行移動，使澆包（200）沿澆包（200）的澆包嘴（201）處為中心進行轉動，并進行傾倒熔體作業。
2.根據權利要求1所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：三軸全自動澆注機（2）包括底座（202），底座（202）上滑動安裝有x軸滑動平臺（203），x軸滑動平臺（203）上固定安裝有z軸立柱（205），z軸立柱（205）上滑動安裝有z軸滑動座（206），z軸滑動座（206）的一側轉動安裝有旋轉驅動軸（208），澆包（200）固定安裝在旋轉驅動軸（208）上。
3.根據權利要求2所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：所述plc主控制器的輸入端和輸出端雙向電連接有觸控屏，plc主控制器內通過觸控屏設定有預設旋轉角度c。
4.根據權利要求3所述的一種三軸全自動澆注機聯動控制系統，其特征在于：plc主控制器內設置有x軸計算公...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李坤，劉志國，張敬奎，
申請(專利權)人：凱鑫山東自動化科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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