[发明专利]一种液压机电液比例调节控制系统

说明书

技术领域

本发明专利涉及液压机技术领域，尤其是一种液压机电液比例调节控制系统。

背景技术

液压机是进行板料成形的必要设备之一，其通过液压系统提供成形所需要的压力，并作用于模具，以使金属板料成形为各种零件。常规单动液压机只能以匀速控制滑块的运动速度，且无法通过压机实现压边力的控制；而在板料塑性成形中，冲压速度和压边力是影响板料的成形性能的重要因素；当冲压速度过大，加工硬化造成的强度上升尚未达到最大值便被迅速上升的应力超过，从而造成了板料破裂，浪费了板料的成形性能；当冲压速度过小，虽然能充分发挥加工硬化带来的抗拉强度和延仲率增大带来的成形性能变好的优势，但却增大了成形零件所需的时间，降低了加工效率；压边力的大小影响了成形中板料的流动，压边力过大，板料由于过大的摩擦力而难以流动，使得凹模圆角处的拉应力过大，从而易于发生破裂；压边力过小，会使得压边处容易产生起皱。

因此，通过对液压机压边力和冲压速度的合理控制能够提高板料的成形性能，研发能够进行冲压速度和压边力控制的液压机以及对应的控制系统对于提高板料成形技术具有积极的意义。

发明内容

本发明提出了一种液压机电液比例调节控制系统，目的是为了解决现有液压机控制系统无法提供变冲压速度和变压边力控制的问题，该系统能够针对不同工艺条件，按照设定的冲压速度和压边力进行冲压，并通过闭环控制实现对冲压速度和压边力的精确控制。

本发明所述的一种液压机电液比例调节闭环控制系统包括：PC，数模转换器，油箱，泵，主缸压力传感器，流量传感器，比例调速阀，比例减压阀，顶缸压力传感器，主缸，滑块，光栅尺位移传感器，压边圈，顶杆，顶缸；所述PC与数模转换器之间通过并口通信，数据信息为双向传递，PC的调节指令通过数模转换器以电信号形式传递给比例调速阀与比例减压阀，进而调节主缸进油口流量与顶缸进油口压力；所述主缸压力传感器安装于主缸进油口，检测主缸进油口压力，并将其检测到的压力信息传递给数模转换器；所述顶缸压力传感器安装于顶缸进油口，检测顶缸进油口压力，并将其检测到的压力信息传递给数模转换器；所述流量传感器安装于比例调节阀与主缸进油口之间，检测该油路的流量信息，并将其检测到的流量信息传递给数模转换器；所述光栅尺位移传感器安装于液压机侧壁，检测滑块的位移信息，并将其检测到的位移信息传递给数模转换器。

所述系统PC用于显示、修改、选择、接收和处理系统中的数据信息，光栅尺位移传感器、流量传感器、顶缸压力传感器及主缸压力传感器所采集的数据信息经由数模转换器通过并口通信方式传递给PC，同时，系统的工作状态及各项参数将通过PC彩色显示屏进行实时显示。

所述系统采用比例调速阀实现对滑块下行时主缸进油口流量的控制，从而达到控制滑块下行速度的目的；同时，系统采用比例减压阀实现对顶缸进油口油压的控制，从而控制压边圈所提供的压边力。

所述系统滑块位移信息由安装于液压机侧壁上的光栅尺位移传感器进行采集并通过数模转换器反馈给PC；同时，通过安装于主缸进油口的流量传感器监测主缸进油口流量，并通过数模转换器反馈给PC，从而形成冲压速度的闭环控制系统。

所述系统压边圈提供的压边力信息通过安装于顶缸进油口处的顶缸压力传感器采集并通过数模转换器反馈给PC；同时，安装于主缸进油口处的主缸压力传感器监测顶缸进油口压力，并通过数模转换器反馈给PC，从而形成压边力的闭环控制系统。

所述系统根据光栅尺位移传感器采集的位移信息可以得到在该位移处的即时速度，对比预设速度-位移函数中该位移对应的速度值，根据对比结果向比例调速阀发送指令信号，进而调整主缸进油口流量，以此实现对滑块下行速度的调节，从而形成对冲压速度进行闭环控制，保证冲压速度和位移的关系满足预设函数，同时安装于主缸进油口的流量传感器可以将主缸流量信息及时反馈给系统PC，根据流量传感器反馈的流量信息能够有效增强系统的反应速度。

所述系统根据安装于顶缸进油处的压力传感器采集的压力信息可以得到在该位移处的即时压边力，对比预设压边力-位移函数，根据对比结果向比例减压阀发送指令信号，从而调整顶缸进油口压力，以此实现对压边圈压力的调节，同时安装于主缸进油口处的主缸压力传感器监测顶缸进油口压力，并通过数模转换器反馈给PC，根据主缸压力传感器监测到的主缸进油口压力与顶缸压力传感器采集到的压力信息进行整合分析，从而保证压边力和位移的关系满足预设函数。

所述系统的闭环控制方法如下：