[实用新型]机床液压缸压力速度同步复合控制装置

说明书

技术领域

本实用新型公开一种机床液压缸压力速度同步复合控制装置，属于机床自动化控制技术领域。

背景技术

目前，对于机床液压缸的控制主要有压力控制、流量控制和活塞位移控制，液压缸的压力流量复合控制多通过比例调速阀和比例溢流阀来实现，但液压系统较复杂且没有涉及液压缸同步运行问题。传统控制方法往往无法实现在线控制多个往复运动液压缸同步运行且运行时的压力、速度可调。

在专利号200620068988.6公开了两个单作用缸通过密闭磨料实现双向驱动装置，它实现了上下两个单作用缸的同步协调运动，但运行缸的速度不可调，压力无法实现在线可调，需手动调节背压阀，操作不方便且调节精度低；其的另一缺点是两个单作用缸运动时的换向需通过压力继电器完成，运行效率低下。

在申请号为201220515308.6的专利中公开了一种磨粒流体自动抛光机，它借助PLC触摸屏实现磨粒流体抛光机的自动启停，抛光压力通过合模保压装置保持系统加工压力，但仍没有实现往复运动液压缸的压力、速度可调，且液压缸往复运动是通过往复限位装置实现的，机床结构复杂，液压缸运动换向不灵活，不利于提升机床加工效率。

发明内容

本实用新型公开一种机床液压缸压力速度同步复合控制装置，解决了传统控制装置无法实现在线控制多个往复运动液压缸同步运行，具有运行时压力、速度可调的功能。

本实用新型公开的机床液压缸压力速度同步复合控制装置，其技术解决方案如下：

由触摸屏、可编程控制器、下位比例伺服阀、下位液压缸、下位磨料缸、机床夹具、上位磨料缸、上位液压缸、上位比例伺服阀、上位压力传感器、下位压力传感器、信号线、液压油管路和以太网电缆线组成；其中，触摸屏和可编程控制器通过以太网电缆线联接通信，完成机床液压缸运动时所需压力和速度参数的设定；可编程控制器通过信号线分别与上位比例伺服阀和下位比例伺服阀连接，以实现对伺服阀的控制；上位压力传感器和下位压力传感器输出信号口通过信号线与可编程控制器连接，上位压力传感器和下位压力传感器的压力测量口通过液压油管路分别与上位液压缸的无杆腔和下位液压缸的无杆腔联通，完成对机床液压缸无杆腔内压力的测量；下位比例伺服阀的出油口和回油口通过液压油管路分别接入下位液压缸的无杆腔和有杆腔；上位比例伺服阀的出油口和回油口通过液压油管路分别接入上位液压缸的有杆腔和无杆腔；下位比例伺服阀的进油口和上位比例伺服阀的进油口液压泵出油口联接；下位液压缸、下位磨料缸、上位磨料缸和上位液压缸之间同轴，且下位磨料缸和上位磨料缸夹紧机床夹具。

机床加工液压缸工作时，例如下位液压缸顶出，同时上位液压缸收缩时，在触摸屏的人机交互界面上设置液压缸加工所需的压力及速度值，触摸屏接收信号并通过以太网电缆线将设置信号传递给可编程控制器，可编程控制器也接收来自上位压力传感器和下位压力传感器的电压信号（0~10V），所有信号经过模块内下载的控制程序处理后输出一定的电压信号（-10V~+10V）到上位比例伺服阀和下位比例伺服阀以控制比例伺服阀阀芯位置，从而控制流入下位液压缸无杆腔内的流量即控制液压缸速度，控制上位液压缸无杆腔内的回油压力即控制液压缸压力。

当可编程控制器内下载的程序控制液压缸运动换向后，即上位液压缸顶出，同时下位液压缸收缩时，可编程控制器输出一定的电压信号（-10~+10V），控制流入上位液压缸无杆腔内的流量即控制液压缸速度，控制下位液压缸无杆腔内的回油压力即控制液压缸压力；直到液压缸运动换向后，一个加工循环完毕。进入下一个循环后，下位液压缸顶出，同时上位液压缸收缩，程序控制同上所述，如此循环往复，直到加工循环完毕停机。

本实用新型的积极效果在于：

采用触摸屏、可编程控制器、比例伺服阀和压力传感器等结构，在下位液压缸和上位液压缸往复挤压磨料运动时，一个进行速度控制，另一个进行压力控制，速度控制缸通过挤压磨料将力和运动传递给压力控制缸，从而保证二者同步协调运行。解决了传统控制装置无法实现在线控制多个往复运动液压缸的同步运行，具有运行时压力、速度可调的功能。

附图说明

图1为本实用新型机床液压缸控制装置原理图。

图1中：1.触摸屏，2.可编程控制器，3.下位比例伺服阀，4.下位液压缸，5.下位磨料缸，6.机床夹具，7.上位磨料缸，8.上位液压缸，9.上位比例伺服阀，10.上位压力传感器，11.下位压力传感器，12为信号线，13为液压油管路，14.以太网电缆线。

具体实施方式