[發明專利]鍛造油壓機高精度控制系統和方法

有效

• 申請號: 201610320288.X
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN105834338B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 牛勇;張營杰;范玉林;馮東曉
• 申請（專利權）人: 中國重型機械研究院股份公司
• 主分類號: B21J9/20
• 分類號: B21J9/20;B21J9/12
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司61108
• 代理人: 鮑燕萍

技術領域

本發明屬于自由鍛造裝備技術領域，具體涉及一種鍛造油壓機高精度控制系統和方法。

背景技術

鍛件制造業是國家裝備制造業的基礎，鍛造裝備技術是提高鍛件質量和生產效率，降低制造成本的必要條件。

現有技術中，采用安裝于主工作缸內的位置傳感器用于檢測上砧位置Uc，并將Uc與設定值比較得到差值Ue，現有技術將加壓時所有偏差Ue進行PID處理，沒有單獨考慮加壓時框架的變形Uk，在壓力較高時，Uk較大，實際測量鍛件尺寸會發現余量較大；壓力變化較大時，偏差Ue受Uk影響大，系統響應速度慢。

發明內容

本發明的目的是解決現有的鍛造油壓機在加壓時沒有考慮到框架的變形，導致實際測量鍛件尺寸時有所偏差，系統響應速度慢的問題。

為此，本發明提供了鍛造油壓機高精度控制系統，包括壓機框架和在壓機框架上移動的活動橫梁，活動橫梁的下表面安裝有型砧，上表面通過柱塞連接有主缸，主缸上設有位置傳感器，位置傳感器電連接著加減器，加減器電連接著輸入裝置，所述主缸通過管線連接著比例方向閥，比例方向閥電連接著放大器，放大器電連接著PID控制器，PID控制器電連接著加減器，所述連接主缸和比例方向閥的管線上安裝有壓力傳感器，壓力傳感器電連接有框架變形量轉換器，框架變形量轉換器電連接著加減器。

所述主缸內腔分為主缸大腔和主缸小腔，主缸大腔與比例方向閥的B口連接，主缸小腔與比例方向閥的A口連接，比例方向閥的P口連接著供油管，比例方向閥的T口連接著回油管。

所述型砧由上砧和下砧組成，上砧固定在活動橫梁的下表面，下砧固定在壓機框架的下橫梁上。

所述的輸入裝置為觸摸屏。

所述的壓機框架由上橫梁、下橫梁和立柱組成，立柱的一端與上橫梁固定連接，另外一端與下橫梁固定連接，下砧固定在下橫梁上。

所述的回油管上安裝有液壓泵。

所述的主缸固定在上橫梁上。

鍛造油壓機高精度控制系統的控制方法，包括如下步驟：

步驟一，通過輸入裝置設定上砧的位置曲線值Us，并傳輸給加減器；

步驟二，位置傳感器檢測上砧位置Uc并傳輸給加減器，壓力傳感器檢測主缸壓力，通過框架變形量轉換器轉換得到Uk，Uk傳輸給加減器；

步驟三，加減器通過計算Us-Uc+Uk，得到差值Ue；

步驟四，Ue通過PID控制器的輸入端傳輸給PID控制器，Ue經PID控制器調節后，通過放大器驅動比例方向閥進而驅動主缸運動；

步驟五，重復步驟二、步驟三和步驟四，或者主缸接收停止指令，停止運動。

本發明的有益效果：本發明提供的這種鍛造油壓機高精度控制系統和方法，采用壓力傳感器監測主缸壓力，將主缸壓力轉換成框架變形Uk，控制過程中單獨考慮壓機框架變形Uk對Ue的影響，控制精度更高；當壓力變化較大時，系統響應速度快于現有技術。

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是鍛造油壓機高精度控制系統的結構示意圖。

圖2是鍛造油壓機高精度控制系統的控制流程圖。

附圖標記說明：1、壓機框架；2、型砧；3、主缸；4、位置傳感器；5、壓力傳感器；6、框架變形量轉換器；7、加減器；8、輸入裝置；9、PID控制器；10、放大器；11、比例方向閥；12、供油管；13、出油管；14、活動橫梁；2-1、上砧；2-2、下砧；3-1、主缸大腔；3-2、主缸小腔。

具體實施方式

實施例1：

為了解決現有的鍛造油壓機在加壓時沒有考慮到框架的變形，導致實際測量鍛件尺寸時有所偏差，系統響應速度慢的問題，如圖1所示，本實施例提供了鍛造油壓機高精度控制系統，包括壓機框架1和在壓機框架1上移動的活動橫梁14，活動橫梁14的下表面安裝有型砧2，上表面通過柱塞連接有主缸3，主缸3上設有位置傳感器4，位置傳感器4電連接著加減器7，加減器7電連接著輸入裝置8，所述主缸3通過管線連接著比例方向閥11，比例方向閥11電連接著放大器10，放大器10電連接著PID控制器9，PID控制器9電連接著加減器7，所述連接主缸3和比例方向閥11的管線上安裝有壓力傳感器5，壓力傳感器5電連接有框架變形量轉換器6，框架變形量轉換器6電連接著加減器7。