[发明专利]锻造油压机高精度控制系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于自由锻造装备技术领域，具体涉及一种锻造油压机高精度控制系统和方法。

背景技术

锻件制造业是国家装备制造业的基础，锻造装备技术是提高锻件质量和生产效率，降低制造成本的必要条件。

现有技术中，采用安装于主工作缸内的位置传感器用于检测上砧位置Uc，并将Uc与设定值比较得到差值Ue，现有技术将加压时所有偏差Ue进行PID处理，没有单独考虑加压时框架的变形Uk，在压力较高时，Uk较大，实际测量锻件尺寸会发现余量较大；压力变化较大时，偏差Ue受Uk影响大，系统响应速度慢。

发明内容

本发明的目的是解决现有的锻造油压机在加压时没有考虑到框架的变形，导致实际测量锻件尺寸时有所偏差，系统响应速度慢的问题。

为此，本发明提供了锻造油压机高精度控制系统，包括压机框架和在压机框架上移动的活动横梁，活动横梁的下表面安装有型砧，上表面通过柱塞连接有主缸，主缸上设有位置传感器，位置传感器电连接着加减器，加减器电连接着输入装置，所述主缸通过管线连接着比例方向阀，比例方向阀电连接着放大器，放大器电连接着PID控制器，PID控制器电连接着加减器，所述连接主缸和比例方向阀的管线上安装有压力传感器，压力传感器电连接有框架变形量转换器，框架变形量转换器电连接着加减器。

所述主缸内腔分为主缸大腔和主缸小腔，主缸大腔与比例方向阀的B口连接，主缸小腔与比例方向阀的A口连接，比例方向阀的P口连接着供油管，比例方向阀的T口连接着回油管。

所述型砧由上砧和下砧组成，上砧固定在活动横梁的下表面，下砧固定在压机框架的下横梁上。

所述的输入装置为触摸屏。

所述的压机框架由上横梁、下横梁和立柱组成，立柱的一端与上横梁固定连接，另外一端与下横梁固定连接，下砧固定在下横梁上。

所述的回油管上安装有液压泵。

所述的主缸固定在上横梁上。

锻造油压机高精度控制系统的控制方法，包括如下步骤：

步骤一，通过输入装置设定上砧的位置曲线值Us，并传输给加减器；

步骤二，位置传感器检测上砧位置Uc并传输给加减器，压力传感器检测主缸压力，通过框架变形量转换器转换得到Uk，Uk传输给加减器；

步骤三，加减器通过计算Us-Uc+Uk，得到差值Ue；

步骤四，Ue通过PID控制器的输入端传输给PID控制器，Ue经PID控制器调节后，通过放大器驱动比例方向阀进而驱动主缸运动；

步骤五，重复步骤二、步骤三和步骤四，或者主缸接收停止指令，停止运动。

本发明的有益效果：本发明提供的这种锻造油压机高精度控制系统和方法，采用压力传感器监测主缸压力，将主缸压力转换成框架变形Uk，控制过程中单独考虑压机框架变形Uk对Ue的影响，控制精度更高；当压力变化较大时，系统响应速度快于现有技术。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是锻造油压机高精度控制系统的结构示意图。

图2是锻造油压机高精度控制系统的控制流程图。

附图标记说明：1、压机框架；2、型砧；3、主缸；4、位置传感器；5、压力传感器；6、框架变形量转换器；7、加减器；8、输入装置；9、PID控制器；10、放大器；11、比例方向阀；12、供油管；13、出油管；14、活动横梁；2-1、上砧；2-2、下砧；3-1、主缸大腔；3-2、主缸小腔。

具体实施方式

实施例1：

为了解决现有的锻造油压机在加压时没有考虑到框架的变形，导致实际测量锻件尺寸时有所偏差，系统响应速度慢的问题，如图1所示，本实施例提供了锻造油压机高精度控制系统，包括压机框架1和在压机框架1上移动的活动横梁14，活动横梁14的下表面安装有型砧2，上表面通过柱塞连接有主缸3，主缸3上设有位置传感器4，位置传感器4电连接着加减器7，加减器7电连接着输入装置8，所述主缸3通过管线连接着比例方向阀11，比例方向阀11电连接着放大器10，放大器10电连接着PID控制器9，PID控制器9电连接着加减器7，所述连接主缸3和比例方向阀11的管线上安装有压力传感器5，压力传感器5电连接有框架变形量转换器6，框架变形量转换器6电连接着加减器7。