[发明专利]一种左右共弯弯管机的异步插补柔顺控制方法

说明书

本发明公开了一种左右共弯弯管机的异步插补柔顺控制方法，包括左右共弯弯管机、控制单元、存储器、处理器、计算机程序、驱动装置、行程检测装置和弯管压力检测装置，本发明根据弯曲力矩、弯管压力以及单侧边辊移动距离间的约束关系，并根据边辊移动情况实时控制边辊驱动机构调节弯管压力，以进行柔顺控制和提高弯管精度；通过阻抗控制的方法建立了力和位姿的协调控制关系，通过采用力同步控制的思想，建立弯管机的驱动装置的力同步控制器，保证了力协调的精确性。

技术领域

本发明涉及弯管机相关领域，具体是一种左右共弯弯管机的异步插补柔顺控制方法。

背景技术

弯管机广泛应用于空调、汽车、船舶、航空航天等工业领域，主要包括机架、控制单元及安装在机架上受控制单元控制的送料小车、导模单元及机头；机头包括用于控制弯管半径的圆模，摆臂，安装在摆臂上用于与圆模一起夹持管件的夹模，及驱动圆模与摆臂绕驱动主轴的旋转轴线转动以对管件进行弯管动作的弯管电机，按折弯方向的不同，分为左弯型弯管机、右弯型弯管机及左右共弯型弯管机，左右共弯型弯管机常用于复杂管路的折弯操作。

现有技术的左右共弯型弯管机在工作时由于加工工件的材质管径等不同，难以保证加工的精度、速率，并且加工工件在运输制造过程中难以保证其表面的平整性，因此系统的柔性相对较差。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种左右共弯弯管机的异步插补柔顺控制方法。

本发明是这样实现的，构造一种左右共弯弯管机的异步插补柔顺控制方法，该装置包括左右共弯弯管机、控制单元、存储器与处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行，所述左右共弯弯管机在左右边辊的驱动装置上设置行程检测装置和弯管压力检测装置；所述行程检测装置和弯管压力检测装置均与控制单元和处理器连接；其弯管时，高速、高精度异步插补柔顺控制方法的如下：

1)、通过控制单元输入管材尺寸参数和钢种材料类型，处理器根据输入结果采集存储器内的相应钢种的材料参数，由力矩公式计算并显示不同管件材料在相应曲率半径的管件弯曲力矩M；

2)、行程检测装置和弯管压力检测装置分别实时采集边辊和主辊的相对位置和弯管压力F，并将采集的材料参数传输给处理器进行显示；

3)、由边辊和主辊的相对位置可计算得到单侧边辊移动距离ΔL；

4)、处理器根据弯曲力矩M、弯管压力F以及单侧边辊移动距离ΔL间的约束关系，对单侧边辊移动距离ΔL进行实时监控和调节，并根据边辊移动情况实时控制边辊驱动机构调节弯管压力F，以进行柔顺控制和提高弯管精度。

优选的，所述材料参数为：管材外径、弯曲中性层的曲率半径、材料抗拉强度和抗弯截面模量。

优选的，所述弯管压力F＝M 2(ΔL+L 0)。

优选的，所述L 0为起始时单侧边辊与主辊的距离。

优选的，所述弯管压力检测装置为力传感器。

优选的，所述弯管压力检测装置的检测方法如下：

S1、处理器对力传感器采集到的信号进行滤波后得到实际外力信号；

S2、对实际外力信号进行多项式插值，得到平滑处理后的实际外力信号；

S3、将平滑处理后的实际外力信号和设定阈值进行比较，若大于阈值，执行S4，若小于阈值，弯管机的驱动装置不工作，循环执行S1-S3；

S4、建立压力与弯管机的驱动装置的关系，并建立阻抗模型对弯管机的驱动装置进行阻抗控制，阻抗模型的输入为平滑处理后的实际外力信号，输出是弯管机的驱动装置。