CN102183918B - 伺服数控折弯机的控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及伺服数控折弯机的控制系统。其包括滑块行程检测装置、电脑和两套电液控制系统；滑块行程检测装置设置在滑块两侧并与电脑电连接，滑块行程检测装置用于测量滑块的行程并将滑块的行程数据反馈给电脑；所述电脑根据接收自滑块行程检测装置的数据，分别通过两套电液控制系统控制两个油缸的供油；所述的两套电液控制系统结构相同，均包括伺服电机、双向定量油泵、油箱和液压集成块，伺服电机通过一个控制器与电脑相连，电脑控制伺服电机运转，伺服电机驱动双向定量油泵，双向定量油泵通过液压集成块将油箱与油缸连接，实现对油缸供油。本发明结构巧妙、合理，折弯机灵敏度高，活塞杆的行程精度好，可确保工件的折弯精度。

Description

伺服数控折弯机的控制系统
技术领域
本发明属于工业控制及自动化技术领域，尤其是涉及一种伺服数控折弯机的控制系统。
背景技术
折弯机是一种常用的金属折弯件加工设备。数控机床是电子信息技术与传统机床技术相融合的机电一体化产品，特别适合加工复杂形状的工件。由于普通的折弯机自动化程度太低，需要依靠工人手动操作，调整时间相当长，而且生产出来的产品质量不稳定，次品率较高。
而数控折弯机可以根据角度自动计算机械位置，降低操作难度，大大缩短调整时间，提高工件质量。数控折弯机与普通折弯机相比，具有如下特点：加工精度高，具有稳定的加工质量；加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；加工精度高，可选择有利的加工用量，生产率高；自动化程度高，可以减轻劳动强度。
尽管近年来数控折弯行业有了很大的发展，但是仍然存在很多不足和缺陷，主要有以下几点：（1）、位置计算不够准确，控制精确度不够，灵敏度不够。（2）、传统的折弯机只要开机，电动机就一直处于工作状态，造成电力的浪费。（3）、结构比较复杂，不容易控制，故障率高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种伺服数控折弯机的控制系统，该控制系统结构巧妙、合理，采用该控制系统的伺服数控折弯机灵敏度高，活塞杆的行程精度好，可确保工件的折弯精度。
按照本发明提供的技术方案：伺服数控折弯机的数控系统，所述伺服数控折弯机具有两个油缸，两个油缸的活塞杆端连接着同一个滑块；其特征在于：所述数控系统包括滑块行程检测装置、电脑和两套电液控制系统；所述滑块行程检测装置设置在滑块两侧并与电脑连接，滑块行程检测装置用于测量滑块的行程并将滑块的行程数据反馈给电脑；所述电脑根据接收自滑块行程检测装置的数据，分别通过两套电液控制系统控制两个油缸的供油；所述的两套电液控制系统结构相同，均包括伺服电机、双向定量油泵、油箱和液压集成块，伺服电机通过一个控制器与电脑相连，电脑控制伺服电机运转，伺服电机驱动双向定量油泵，双向定量油泵通过液压集成块将油箱与油缸连接，实现对油缸供油。
作为本发明的进一步改进，所述液压集成块包括第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、第三电磁换向阀、第一比例压力阀、溢流阀、第二压力溢流阀和充液阀；第一电磁换向阀的进油口、第二电磁换向阀的进油口、第三电磁换向阀的进油口和第一比例压力阀的进油口并联在双向定量油泵的a油口上，第一电磁换向阀的出油口与油缸下腔相连通，第二电磁换向阀的出油口与充液阀的控制油口相连，第三电磁换向阀和第一比例压力阀的出油口分别与油箱连通；溢流阀的进油口与油缸下腔相连通，溢流阀的溢油口与第三电磁换向阀的进油口相连通；所述油缸上腔一方面通过充液阀与油箱相连，另一方面与双向定量油泵的b油口相连；第二压力溢流阀的进油口连接在双向定量油泵的b油口上，第二压力溢流阀的出油口与第三电磁换向阀的进油口相连通。
作为本发明的进一步改进，所述油缸下腔连接有安全溢流阀，安全溢流阀的溢油口接回至油箱。所述滑块行程检测装置采用光栅尺。所述控制器采用PLC、单片机等。
本发明与现有技术相比，优点在于：（1）结构巧妙、合理，采用该控制系统的伺服数控折弯机灵敏度高，活塞杆的行程精度好，更接近于理论数据，可确保工件的折弯精度。（2）采用本控制系统的数控伺服折弯机在不运动的情况下，伺服电机不工作，如在测量产品数据或取出工件再折弯之前伺服电机都不工作，可大大节约能源；同时，由于伺服电机不是一直处于工作状态，油泵也就不会一直工作，液压油的发热会减少，使用寿命会更长。（3）由于采用伺服电机控制，可实现无级变速，控制性好，效率高；电液控制系统结构简化，对液压油的清洁度不敏感，故障少，可靠性高，噪音低。
附图说明
图1为本发明结构示意简图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图所示，所述伺服数控折弯机具有两个油缸1，两个油缸1的活塞杆端连接着同一个滑块2；所述数控系统主要由滑块行程检测装置4、电脑3和两套电液控制系统组成；实施例中的滑块行程检测装置4优选采用光栅尺，光栅尺设置在滑块2两侧并与电脑3电连接，光栅尺用于测量滑块2的行程并将滑块2的行程数据反馈给电脑3；所述电脑3根据接收自滑块行程检测装置4的数据，分别通过两套电液控制系统控制两个油缸1的供油；所述的两套电液控制系统结构相同，均包括伺服电机6、双向定量油泵7、油箱和液压集成块8，伺服电机6通过一个控制器5与电脑3相连，电脑3控制伺服电机6运转，伺服电机6驱动双向定量油泵7，双向定量油泵7通过液压集成块8将油箱与油缸1连接，实现对油缸1供油。
如图1所示，所述液压集成块8主要由第一电磁换向阀8.7、第二电磁换向阀8.4、第三电磁换向阀8.3、第一比例压力阀8.2、溢流阀8.6、第二压力溢流阀8.1和充液阀8.8组成；第一电磁换向阀8.7的进油口、第二电磁换向阀8.4的进油口、第三电磁换向阀8.3的进油口和第一比例压力阀8.2的进油口并联在双向定量油泵7的a油口上，第一电磁换向阀8.7的出油口与油缸1下腔相连通，第二电磁换向阀8.4的出油口与充液阀8.8的控制油口相连，第三电磁换向阀8.3和第一比例压力阀8.2的出油口分别与油箱连通；溢流阀8.6的进油口与油缸1下腔相连通，溢流阀8.6的溢油口与第三电磁换向阀8.3的进油口相连通；所述油缸1上腔一方面通过充液阀8.8与油箱相连，另一方面与双向定量油泵7的b油口相连；第二压力溢流阀8.1的进油口连接在双向定量油泵7的b油口上，第二压力溢流阀8.1的出油口与第三电磁换向阀8.3的进油口相连通。
所述油缸1下腔连接有安全溢流阀8.5，安全溢流阀8.5的溢油口接回至油箱。安全溢流阀8.5在系统中起安全作用，确保机器不会由于过载而损坏。
本发明的工作原理及工作过程如下：
1、双向定量油泵7空运行状态：
本发明在刚启动时，双向定量油泵7有短时间处于空运行状态。此时，液压集成块8内的所有阀均不动作，伺服电机6正向旋转，带动双向定量油泵7运转，油箱内的液压油被双向定量油泵7吸入，从双向定量油泵7的a油口流出，然后经常开式的第三电磁换向阀8.3回入油箱。
2、滑块2快下状态：
此时，伺服电机6反向旋转，带动双向定量油泵7反向运转，液压油从双向定量油泵7的b油口流出，直接进入油缸1上腔；此时第二电磁换向阀8.4不动作，充液阀8.8为打开状态，油箱内的油液同时可经由充液阀8.8直接进入油缸1上腔；第一电磁换向阀8.7为打开状态，油缸1下腔的液压油经第一电磁换向阀8.7、常开式的第三电磁换向阀8.3回入油箱，实现滑块2的快速下降。滑块2下降的速度通过光栅尺测量，并将数据反馈给电脑3，电脑3再通过控制器5分别控制两个伺服电机6，通过伺服电机6转速的变化实现双向定量油泵7输出油量的变化，通过输出油量的变化来实现油缸1的同步运动。
3、滑块2慢下状态：
此时，伺服电机6反向旋转，带动双向定量油泵7反向运转，液压油从双向定量油泵7的b油口流出，直接进入油缸1上腔；此时第二电磁换向阀8.4动作，充液阀8.8为关闭状态，油缸1上腔仅有双向定量油泵7输出的液压油进入；第一电磁换向阀8.7为关闭状态，油缸1下腔的液压油在达到一定压力的情况下，从溢流阀8.6的溢油口溢出，经常开式的第三电磁换向阀8.3回入油箱，实现滑块2慢速下降。滑块2下降的速度通过光栅尺测量，并将数据反馈给电脑3，电脑3再通过控制器5分别控制两个伺服电机6，通过伺服电机6转速的变化实现双向定量油泵7输出油量的变化，通过输出油量的变化来实现油缸1的同步运动。
4、滑块2回程状态：
此时，伺服电机6正向旋转，带动双向定量油泵7正向运转，液压油从双向定量油泵7的a油口流出；此时，第三电磁换向阀8.3为关闭状态，第一电磁换向阀8.7为打开状态，a油口流出的液压油经第一电磁换向阀8.7进入油缸1下腔；此时第二电磁换向阀8.4不动作，充液阀8.8为打开状态，油缸1上腔的液压油经第一电磁换向阀8.7进入油缸1下腔，使滑块2回程。
在上述过程中，整个电液控制系统的压力由第一比例压力阀8.2和第二压力溢流阀8.1来设定。

Claims (4)

1.伺服数控折弯机的数控系统，所述伺服数控折弯机具有两个油缸（1），两个油缸（1）的活塞杆端连接着同一个滑块（2）；其特征在于：所述数控系统包括滑块行程检测装置（4）、电脑（3）和两套电液控制系统；所述滑块行程检测装置（4）设置在滑块（2）两侧并与电脑（3）电连接，滑块行程检测装置（4）用于测量滑块（2）的行程并将滑块（2）的行程数据反馈给电脑（3）；所述电脑（3）根据接收自滑块行程检测装置（4）的数据，分别通过两套电液控制系统控制两个油缸（1）的供油；所述的两套电液控制系统结构相同，均包括伺服电机（6）、双向定量油泵（7）、油箱和液压集成块（8），伺服电机（6）通过一个控制器（5）与电脑（3）相连，电脑（3）控制伺服电机（6）运转，伺服电机（6）驱动双向定量油泵（7），双向定量油泵（7）通过液压集成块（8）将油箱与油缸（1）连接，实现对油缸（1）供油；
所述滑块行程检测装置（4）采用光栅尺。
2.如权利要求1所述的伺服数控折弯机的数控系统，其特征在于：所述液压集成块（8）包括第一电磁换向阀（8.7）、第二电磁换向阀（8.4）、第三电磁换向阀（8.3）、第一比例压力阀（8.2）、溢流阀（8.6）、第二压力溢流阀（8.1）和充液阀（8.8）；第一电磁换向阀（8.7）的进油口、第二电磁换向阀（8.4）的进油口、第三电磁换向阀（8.3）的进油口和第一比例压力阀（8.2）的进油口并联在双向定量油泵（7）的a油口上，第一电磁换向阀（8.7）的出油口与油缸（1）下腔相连通，第二电磁换向阀（8.4）的出油口与充液阀（8.8）的控制油口相连，第三电磁换向阀（8.3）和第一比例压力阀（8.2）的出油口分别与油箱连通；溢流阀（8.6）的进油口与油缸（1）下腔相连通，溢流阀（8.6）的溢油口与第三电磁换向阀（8.3）的进油口相连通；所述油缸（1）上腔一方面通过充液阀（8.8）与油箱相连，另一方面与双向定量油泵（7）的b油口相连；第二压力溢流阀（8.1）的进油口连接在双向定量油泵（7）的b油口上，第二压力溢流阀（8.1）的出油口与第三电磁换向阀（8.3）的进油口相连通。
3.如权利要求2所述的伺服数控折弯机的数控系统，其特征在于：所述油缸（1）下腔连接有安全溢流阀（8.5），安全溢流阀（8.5）的溢油口接回至油箱。
4.如权利要求1所述的伺服数控折弯机的数控系统，其特征在于：所述控制器（5）采用PLC、单片机。
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