CN102336029A - 一种液压机的伺服控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液压机的伺服控制系统，包括用于驱动滑块的主缸以及用于驱动液压垫的液压垫缸，所述主缸上连接有主缸方向控制阀，所述液压垫缸上连接有液压垫缸方向控制阀，所述主缸方向控制阀与液压垫缸方向控制阀均连接由伺服驱动装置控制的变量泵。利于伺服驱动装置来驱动变量泵，实现管路输出流量的调节：系统只需要方向控制阀改变液体的流向即可，省去了原有的溢流阀、调速阀、节流阀等功能元件，简化了系统组成、降低能量损失、提高了系统可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及液压机的控制系统。
背景技术
现有的液压机，其工作方式主要是利用滑块上下往复滑动，将上模与下模之间的工件冲压或冲裁成型，在工件成型后需要将其脱模，上述过程是通过液压机的控制系统驱动油缸来实现的：主缸驱动滑块上下、运动、液压垫缸驱动液压垫动作，实现脱模。目前的液压系统中，主缸与液压垫缸的动力主要来源于普通电机加定量泵或普通电机加恒功率变量泵生成的高压液压，通过电磁阀改变液体的流动方向，液压垫缸的压力依靠溢流阀来控制，主缸的压制速度只能在全流量的基础上往下调或者不可调；上述液压系统的缺点在于：管路中需要增加溢流阀、调速阀、节流阀等功能元件，使得系统结构复杂，能量损失大，可靠性低；在大配置、小流量工作时，液压系统发热严重，待机工作时电机损耗大。
发明内容
本发明所要解决的问题就是提供一种液压机的伺服控制系统，管路系统结构简单、能量损失小、系统可靠性高。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种液压机的伺服控制系统，包括用于驱动滑块的主缸以及用于驱动液压垫的液压垫缸，其特征在于：所述主缸上连接有主缸方向控制阀，所述液压垫缸上连接有液压垫缸方向控制阀，所述主缸方向控制阀与液压垫缸方向控制阀均连接由伺服驱动装置控制的变量泵。
进一步的，所述主缸方向控制阀与液压垫缸方向控制阀共用一个变量泵，简化系统结构。
进一步的，所述伺服驱动装置包括伺服控制器与伺服电机。
进一步的，所述主缸上连接有主缸压力传感器，滑块上连接有主缸位移传感器；主缸压力传感器检测到的主缸压力数据、主缸位移传感器检测到的主缸位移数据通过主缸数据分析器的处理转换为伺服控制器的工作参数。
进一步的，所述液压垫缸上连接液压垫缸压力传感器，液压垫上连接有液压垫缸位移传感器；液压垫缸压力传感器检测到的液压垫缸压力数据、液压垫缸位移传感器检测到的液压垫缸位移数据通过液压垫缸数据分析器的处理转换为伺服控制器的工作参数。
进一步的，所述液压垫缸与液压垫缸数据分析器之间还设有调节液压垫缸压力的比例阀。
进一步的，主缸数据分析器与伺服控制器之间以及液压垫缸数据分析器与伺服控制器之间的数据传输为双向传输。
本发明的有益效果：
1、利于伺服驱动装置来驱动变量泵，实现管路输出流量的调节：在小流量小负载工作时，伺服电机转速低，变量泵输出流量小，伺服电机输入功率小；在大流量小负载工作时，伺服电机转速高，变量泵输出流量大，伺服电机输入功率达到额定值，伺服电机无用功小；在小流量大负载工作时，伺服电机为额定转速，变量泵变量后，输出流量小，伺服电机输入功率达到额定值，伺服电机无用功小；系统只需要方向控制阀改变液体的流向即可，省去了原有的溢流阀、调速阀、节流阀等功能元件，简化了系统组成、降低能量损失、提高了系统可靠性；
2、通过压力传感器、位移传感器检测主缸、液压垫缸的压力、位移参数，通过数据分析器的将该参数转化为伺服控制器的工作参数，以此来控制伺服电机，保证伺服电机在液压机空载、小负载、满载等不同工况下都处于最佳工作状态。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明的系统原理图。
具体实施方式
参照图1，一种液压机的伺服控制系统，包括用于驱动滑块1的主缸3以及用于驱动液压垫2的液压垫缸4，所述主缸3上连接有主缸方向控制阀31，所述液压垫缸4上连接有液压垫缸方向控制阀41，所述主缸方向控制阀31与液压垫缸方向控制阀41均连接由伺服驱动装置控制的变量泵5。
主缸方向控制阀31与液压垫缸方向控制阀41可共用一个变量泵5，以简化系统结构。
伺服驱动装置包括伺服控制器62与伺服电机61；伺服控制器62可采用变频器来代替，但伺服控制器62通过自动化接口可很方便地进行操作模块和现场总线模块的转换，而通用变频器的控制方式比较单一；伺服控制器62可以构成速度、位移控制闭环，而变频器只能组成开环控制系统；伺服控制器62的各项控制指标，如稳态精度与动态性能等，都要优于变频器。
主缸3上连接有主缸压力传感器32，滑块1上连接有主缸位移传感器11；主缸压力传感器32检测到的主缸压力数据、主缸位移传感器11检测到的主缸位移数据通过主缸数据分析器7的处理转换为伺服控制器62的工作参数；液压垫缸4上连接液压垫缸压力传感器42，液压垫2上连接有液压垫缸位移传感器21；液压垫缸压力传感器42检测到的液压垫缸压力数据、液压垫缸位移传感器21检测到的液压垫缸位移数据通过液压垫缸数据分析器8的处理转换为伺服控制器62的工作参数。以此来控制伺服电机61，保证伺服电机61在液压机空载、小负载、满载等不同工况下都处于最佳工作状态。
主缸数据分析器7与伺服控制器62之间以及液压垫缸数据分析器8与伺服控制器62之间的数据传输为双向传输，互为因果。
在上述方案基础上，液压垫缸4与液压垫缸数据分析器8之间还设有调节液压垫缸4压力的比例阀43。
下面通过液压机的两种工作方式来解释本发明的特点：
1、单动：
变量泵5驱动液压垫缸4上升到一定高度，而后主缸3驱动滑块1下行压制，液压垫缸4的压力根据工艺性能通过比例阀43来调节，实现液压垫2的位移分段或连续可变的压力；此时主缸3的拉伸速度和拉伸压力根据伺服电机61和变量泵5的性能，提供其最大的动力；原有的液压系统在回程和顶出时只有一个速度回程，通过本发明的实施，可以根据工艺调整不同阶段不同的工作速度。
2、反顶出：
主缸3驱动滑块1快速下降、合模，合模压力由主缸1提供；液压垫缸4顶出，实现拉伸动作，液压垫缸4的压力、位移参数通过液压垫缸4数据分析器的处理转化为伺服控制器62的工作参数，伺服控制器62以该工作参数来控制伺服电机61速度，再通过变量泵5调节管路输出流量，控制液压垫缸4的压力与位移，形成压力位移检测→数据转化→控制伺服电机61→调节输出流量→压力位移调节的闭环控制。
本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。
Claims (7)
1.一种液压机的伺服控制系统，包括用于驱动滑块(1)的主缸(3)以及用于驱动液压垫(2)的液压垫缸(4)，其特征在于：所述主缸(3)上连接有主缸方向控制阀(31)，所述液压垫缸(4)上连接有液压垫缸方向控制阀(41)，所述主缸方向控制阀(31)与液压垫缸方向控制阀(41)均连接由伺服驱动装置控制的变量泵(5)。
2.根据权利要求1所述的一种液压机的伺服控制系统，其特征在于：所述主缸方向控制阀(31)与液压垫缸方向控制阀(41)共用一个变量泵(5)。
3.根据权利要求2所述的一种液压机的伺服控制系统，其特征在于：所述伺服驱动装置包括伺服控制器(62)与伺服电机(61)。
4.根据权利要求3所述的一种液压机的伺服控制系统，其特征在于：所述主缸(3)上连接有主缸压力传感器(32)，滑块(1)上连接有主缸位移传感器(11)；主缸压力传感器(32)检测到的主缸压力数据、主缸位移传感器(11)检测到的主缸位移数据通过主缸数据分析器(7)的处理转换为伺服控制器(62)的工作参数。
5.根据权利要求4所述的一种液压机的伺服控制系统，其特征在于：所述液压垫缸(4)上连接液压垫缸压力传感器(42)，液压垫(2)上连接有液压垫缸位移传感器(21)；液压垫缸压力传感器(42)检测到的液压垫缸压力数据、液压垫缸位移传感器(21)检测到的液压垫缸位移数据通过液压垫缸数据分析器(8)的处理转换为伺服控制器(62)的工作参数。
6.根据权利要求4所述的一种液压机的伺服控制系统，其特征在于：所述液压垫缸(4)与液压垫缸数据分析器(8)之间还设有调节液压垫缸(4)压力的比例阀(43)。
7.根据权利要求4所述的一种液压机的伺服控制系统，其特征在于：主缸数据分析器(7)与伺服控制器(62)之间以及液压垫缸数据分析器(8)与伺服控制器(62)之间的数据传输为双向传输。
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