[发明专利]大型重载操作装备性能测试与标定的装置与方法

权利要求书

1.一种大型重载操作装备性能测试与标定的装置，包括控制子系统、动力子系统、机械子系统，其特征在于：

所述机械子系统为二自由度移动并联机构，包括垂直支撑平台、导轨、滑块、下侧滑动支撑、支撑杆件、转动副、动平台、末端执行器以及地面水平固定平台，整体机构通过导轨固定在垂直支撑平台上，滑块固定在导轨上，两下侧滑动支撑分别固定对应的滑块上，而动平台则通过由8根支撑杆件及转动副组成的平行四边形机构与两下侧滑动支撑连接，末端执行器固定在动平台上；

所述动力子系统由四个液压缸组成，液压缸固定于机械子系统的垂直支撑平台上，当液压缸驱动下侧滑动支撑移动时，末端执行器将会在平面内移动，并能对其对接的对象施力；

所述控制子系统，包括计算机与液压系统，根据计算机有限元仿真分析软件对锻造操作机夹持工件锻压的过程进行模拟、分析得到多种工况下工件的运动曲线及工件对夹钳施力曲线，计算机据此得出液压系统中液压缸的压力信号与速度信号，并通过液压系统中的阀门控制供给动力子系统中四个液压缸的液压油流量和压力，无级调节动力子系统中各个液压缸的驱动压力、速度。

2.根据权利要求1所述的大型重载操作装备性能测试与标定的装置，其特征是，所述液压缸，其布置方式为对称布置，液压缸穿过下侧滑动支撑，或对称布置在两下侧滑动支撑的外侧，或同侧布置。

3.一种大型重载操作装备性能测试与标定的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将大型重载操作装备性能测试与标定装置与锻造操作机放置于同一基础平台上，然后锻造操作机夹钳将大型重载操作装备性能测试与标定装置末端执行器夹紧，二者保持中心对齐，在同一水平面内；

(2)利用计算机有限元仿真分析软件对锻造操作机夹持工件锻压的过程进行模拟，分析得出锻造操作机夹钳端工件的运动及工件对夹钳的施力情况；

(3)变换工件参数、压机锻压速度、锻压工艺，重复步骤(2)所述过程，通过计算机软件统计整理，建立出工件运动及工件对夹钳施力情况的数据库，从而可以得到多种工况下工件的运动曲线及工件对夹钳施力曲线；

(4)将步骤(3)得出的某个典型锻压工艺的锻压工况中工件的运动曲线及工件对夹钳施力曲线输入到大型重载操作装备性能测试与标定装置的控制子系统中去，该装置末端执行器将会按照步骤(3)得出的该工况的运动曲线在平面内与锻造操作机夹钳协调移动，同时通过液压缸驱动使末端执行器按照步骤(3)得出的该工况的施力曲线对夹钳施加平面内二方向的作用力，从而完成平面内二自由度移动的力与位移的模拟；

(5)在步骤(4)进行过程中，通过位移传感器与压力传感器对锻造操作机各受力点进行位移与压力监测，从而得出锻造操作机在步骤(3)得出的工况下的性能数据，通过分析数据，进一步优化完善锻造操作机性能，完成标定。

4.根据权利要求1所述的大型重载操作装备性能测试与标定的实现方法，其特征是：所述液压缸的布置方式为对称布置，液压缸穿过下侧滑动支撑，或对称布置在两下侧滑动支撑的外侧，或同侧布置。