[發明專利]一種液壓機電液比例調節控制系統

有效

• 申請號: 201610722746.2
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN106239971B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 陳煒;舒澤泉;謝樹運;陳瀧;吳浩
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B30B15/16
• 分類號: B30B15/16;B30B15/20;B30B15/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利涉及液壓機技術領域，尤其是一種液壓機電液比例調節控制系統。

背景技術

液壓機是進行板料成形的必要設備之一，其通過液壓系統提供成形所需要的壓力，并作用于模具，以使金屬板料成形為各種零件。常規單動液壓機只能以勻速控制滑塊的運動速度，且無法通過壓機實現壓邊力的控制；而在板料塑性成形中，沖壓速度和壓邊力是影響板料的成形性能的重要因素；當沖壓速度過大，加工硬化造成的強度上升尚未達到最大值便被迅速上升的應力超過，從而造成了板料破裂，浪費了板料的成形性能；當沖壓速度過小，雖然能充分發揮加工硬化帶來的抗拉強度和延仲率增大帶來的成形性能變好的優勢，但卻增大了成形零件所需的時間，降低了加工效率；壓邊力的大小影響了成形中板料的流動，壓邊力過大，板料由于過大的摩擦力而難以流動，使得凹模圓角處的拉應力過大，從而易于發生破裂；壓邊力過小，會使得壓邊處容易產生起皺。

因此，通過對液壓機壓邊力和沖壓速度的合理控制能夠提高板料的成形性能，研發能夠進行沖壓速度和壓邊力控制的液壓機以及對應的控制系統對于提高板料成形技術具有積極的意義。

發明內容

本發明提出了一種液壓機電液比例調節控制系統，目的是為了解決現有液壓機控制系統無法提供變沖壓速度和變壓邊力控制的問題，該系統能夠針對不同工藝條件，按照設定的沖壓速度和壓邊力進行沖壓，并通過閉環控制實現對沖壓速度和壓邊力的精確控制。

本發明所述的一種液壓機電液比例調節閉環控制系統包括：PC，數模轉換器，油箱，泵，主缸壓力傳感器，流量傳感器，比例調速閥，比例減壓閥，頂缸壓力傳感器，主缸，滑塊，光柵尺位移傳感器，壓邊圈，頂桿，頂缸；所述PC與數模轉換器之間通過并口通信，數據信息為雙向傳遞，PC的調節指令通過數模轉換器以電信號形式傳遞給比例調速閥與比例減壓閥，進而調節主缸進油口流量與頂缸進油口壓力；所述主缸壓力傳感器安裝于主缸進油口，檢測主缸進油口壓力，并將其檢測到的壓力信息傳遞給數模轉換器；所述頂缸壓力傳感器安裝于頂缸進油口，檢測頂缸進油口壓力，并將其檢測到的壓力信息傳遞給數模轉換器；所述流量傳感器安裝于比例調節閥與主缸進油口之間，檢測該油路的流量信息，并將其檢測到的流量信息傳遞給數模轉換器；所述光柵尺位移傳感器安裝于液壓機側壁，檢測滑塊的位移信息，并將其檢測到的位移信息傳遞給數模轉換器。

所述系統PC用于顯示、修改、選擇、接收和處理系統中的數據信息，光柵尺位移傳感器、流量傳感器、頂缸壓力傳感器及主缸壓力傳感器所采集的數據信息經由數模轉換器通過并口通信方式傳遞給PC，同時，系統的工作狀態及各項參數將通過PC彩色顯示屏進行實時顯示。

所述系統采用比例調速閥實現對滑塊下行時主缸進油口流量的控制，從而達到控制滑塊下行速度的目的；同時，系統采用比例減壓閥實現對頂缸進油口油壓的控制，從而控制壓邊圈所提供的壓邊力。

所述系統滑塊位移信息由安裝于液壓機側壁上的光柵尺位移傳感器進行采集并通過數模轉換器反饋給PC；同時，通過安裝于主缸進油口的流量傳感器監測主缸進油口流量，并通過數模轉換器反饋給PC，從而形成沖壓速度的閉環控制系統。

所述系統壓邊圈提供的壓邊力信息通過安裝于頂缸進油口處的頂缸壓力傳感器采集并通過數模轉換器反饋給PC；同時，安裝于主缸進油口處的主缸壓力傳感器監測頂缸進油口壓力，并通過數模轉換器反饋給PC，從而形成壓邊力的閉環控制系統。

所述系統根據光柵尺位移傳感器采集的位移信息可以得到在該位移處的即時速度，對比預設速度-位移函數中該位移對應的速度值，根據對比結果向比例調速閥發送指令信號，進而調整主缸進油口流量，以此實現對滑塊下行速度的調節，從而形成對沖壓速度進行閉環控制，保證沖壓速度和位移的關系滿足預設函數，同時安裝于主缸進油口的流量傳感器可以將主缸流量信息及時反饋給系統PC，根據流量傳感器反饋的流量信息能夠有效增強系統的反應速度。

所述系統根據安裝于頂缸進油處的壓力傳感器采集的壓力信息可以得到在該位移處的即時壓邊力，對比預設壓邊力-位移函數，根據對比結果向比例減壓閥發送指令信號，從而調整頂缸進油口壓力，以此實現對壓邊圈壓力的調節，同時安裝于主缸進油口處的主缸壓力傳感器監測頂缸進油口壓力，并通過數模轉換器反饋給PC，根據主缸壓力傳感器監測到的主缸進油口壓力與頂缸壓力傳感器采集到的壓力信息進行整合分析，從而保證壓邊力和位移的關系滿足預設函數。

所述系統的閉環控制方法如下：