CN102829035A - 用于电液同步折弯机的伺服液压混合动力系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电液同步折弯机的伺服液压混合动力系统，包括数控控制电路、编码电路、伺服驱动电路和主伺服电机，数控控制电路用于根据折弯工艺输出工作状态指令，并输出同步信号给电液同步折弯机的液压系统的同步阀以控制液压系统；编码电路用于与数控控制电路的多个输出端相连并接收多个输出端并行发出的工作状态指令，产生与工作状态指令对应的逻辑编码，将对应的逻辑编码串行发送到伺服驱动电路的输入端；伺服驱动电路用于接收逻辑编码并根据逻辑编码发出转速指令控制主伺服电机的转速；主伺服电机与电液同步折弯机的油泵相连。本发明具有节能、发热量小、噪音低且可延长电机使用寿命的特点。

Description

用于电液同步折弯机的伺服液压混合动力系统

技术领域

本发明涉及折弯机领域，特别地，涉及一种用于电液同步折弯机的伺服液压混合动力系统。

背景技术

传统的电液同步折弯机的动力系统，一般采用鼠笼式感应异步电机控制油泵实现。鼠笼式感应异步电机的转动惯量大，易导致系统响应速度慢，影响生产效率。且鼠笼式感应异步电机对液压系统的清洁要求较高，还存在噪音大、维护成本高等缺点。

前述传统动力系统的油泵泵体必须维持在一定转速才能保证系统的正常工作，而整机工作在不同工作状态时，对油泵的转速要求不同，对油泵的输油量要求也不一样。如：保压工作状态时，最好以较低转速大功率工作；而上死点工作状态时，需处于待机状态。传统动力系统不能根据整机的工作状态及时调整油泵转速，造成能源的浪费，且使得电机容易烧坏。另外，前述传统动力系统的液压系统中使用定量泵系统，不能根据整机的工作状态调整输油量，输出油量供大于求，大量液压油溢流回油箱，造成能源浪费。

伺服动力系统在其它机械设备领域已广泛拓展，但在高端电液同步折弯机方面，受限于钣金工艺专用数控控制电路输出与伺服驱动无法匹配，从而限制了伺服动力系统在折弯机领域的开发和使用。

发明内容

本发明目的在于提供一种节能、发热量小、噪音低且可延长电机使用寿命的用于电液同步折弯机的伺服液压混合动力系统，以解决传统电液同步折弯机油泵供油供大于求造成能源浪费的技术问题。

为实现上述目的，本发明的提供了一种用于电液同步折弯机的伺服液压混合动力系统，包括数控控制电路，所述数控控制电路用于根据折弯工艺输出工作状态指令，并输出同步信号给所述电液同步折弯机的液压系统的同步阀以控制所述液压系统，所述系统还包括：

编码电路，用于与所述数控控制电路的多个输出端相连，并接收所述多个输出端并行发出的工作状态指令，产生与所述工作状态指令对应的逻辑编码，将所述对应的逻辑编码串行发送到伺服驱动电路的输入端；

所述伺服驱动电路，用于接收所述逻辑编码，并根据所述逻辑编码发出转速指令控制主伺服电机的转速；

所述主伺服电机，与所述电液同步折弯机的油泵相连。

作为本发明的进一步改进：

所述数控控制电路的输出端包括：

第一输出端，输出快下工作状态指令；

第二输出端，输出工进工作状态指令；

第三输出端，输出保压工作状态指令；

第四输出端，输出回程工作状态指令；和

第五输出端，输出上死点工作状态指令。

所述编码电路包括：

第一继电器组件，设于所述第一输出端与伺服驱动电路的输入端之间，用于产生与所述快下工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到所述伺服驱动电路的输入端；

第二继电器组件，设于所述第二输出端与伺服驱动电路的输入端之间，用于产生与所述工进工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到所述伺服驱动电路的输入端；

第三继电器组件，设于所述第三输出端与伺服驱动电路的输入端之间，用于产生与所述保压工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到所述伺服驱动电路的输入端；

第四继电器组件，设于所述第四输出端与伺服驱动电路的输入端之间，用于产生与所述回程工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到所述伺服驱动电路的输入端。

所述第一继电器组件、所述第二继电器组件、所述第三继电器组件与所述第四继电器组件的触点类型和/或数量互不相同。

所述第一继电器组件、所述第二继电器组件、所述第三继电器组件与所述第四继电器组件均分别与一个二极管并联，且四个二极管的正极与所述伺服驱动电路的输入端连接。

所述编码电路为PLC控制电路或者单片机控制电路。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的用于电液同步折弯机的伺服液压混合动力系统，采用编码电路将数控控制电路的工作状态指令转化为伺服驱动电路能够识别的输入信号，进而实现在折弯机工作的不同工作状态下，数控控制电路给出不同工作状态指令，通过编码电路和伺服驱动电路配合，伺服电机分别以不同转速带动油泵工作，配合同步阀的动作，可实现电液同步折弯机的整机动力按需供给，避免多余的能量损耗和发热。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的用于电液同步折弯机的伺服液压混合动力系统的组成原理示意图；

图2是本发明优选实施例的数控控制电路及编码电路的连接示意图；

图3是本发明优选实施例的伺服驱动电路、主伺服电机及编码电路的连接示意图；

图4是本发明优选实施例的继电器组件输出的逻辑编码示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，本发明的用于电液同步折弯机的伺服液压混合动力系统，包括以下四个部分：

1、数控控制电路，数控控制电路用于根据折弯工艺输出工作状态指令，并输出同步信号给电液同步折弯机的液压系统的同步阀以控制液压系统。

本实施例中，如图2所示，数控控制电路的输出端包括：第一输出端，输出快下工作状态指令；第二输出端，输出工进工作状态指令；第三输出端，输出保压工作状态指令；第四输出端，输出回程工作状态指令；和第五输出端，输出上死点工作状态指令。

2、编码电路，用于与数控控制电路的多个输出端相连，并接收多个输出端并行发出的工作状态指令，产生与工作状态指令对应的逻辑编码，将对应的逻辑编码串行发送到伺服驱动电路的输入端。

本实施例中，编码电路采用继电器实现，其包括：

第一继电器组件，设于第一输出端与伺服驱动电路的输入端之间，用于产生与快下工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到伺服驱动电路的输入端；

第二继电器组件，设于第二输出端与伺服驱动电路的输入端之间，用于产生与工进工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到伺服驱动电路的输入端；

第三继电器组件，设于第三输出端与伺服驱动电路的输入端之间用于产生与保压工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到伺服驱动电路的输入端；

第四继电器组件，设于第四输出端与伺服驱动电路的输入端之间，用于产生与回程工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到伺服驱动电路的输入端；

第五输出端上无需连接继电器。

第一继电器组件、第二继电器组件、第三继电器组件与第四继电器组件的触点类型和/或数量互不相同（本实施例中，采用图4所示的触点类型和数量）。第一继电器组件、第二继电器组件、第三继电器组件与第四继电器组件均分别与一个二极管并联，且四个二极管的正极与伺服驱动电路的输入端连接。

实际使用时，编码电路也可采用PLC控制电路或者单片机控制电路实现，只要能实现本发明的目的即可。本实施例的编码电路采用互不相同的四组继电器组件实现不同的逻辑编码，可使得伺服驱动电路能够识别不同的工作状态，电路结构更简单且成本低廉。

3、伺服驱动电路，用于接收逻辑编码，并根据逻辑编码发出转速指令控制主伺服电机的转速。逻辑编码的识别可在伺服驱动电路中预先设定。

4、主伺服电机，与电液同步折弯机的油泵相连。

本发明的用于电液同步折弯机的伺服液压混合动力系统，解决了常规伺服动力系统无法应用于电液同步折弯机的问题，其采用编码电路将数控控制电路的工作状态指令转化为伺服驱动电路能够识别的输入信号，进而实现在折弯机工作的不同工作状态下，数控控制电路给出不同工作状态指令，通过编码电路和伺服驱动电路配合，伺服电机分别以不同转速带动油泵工作，配合同步阀的动作，可实现电液同步折弯机的整机动力按需供给，避免多余的能量损耗和发热。

本实施例安装到电液同步折弯机上后，如图2、图3所示，电液同步折弯机的五种工作状态的详细工作原理如下：

（1）快下：数控控制电路检测整机运行，给出快下工作状态，数控控制电路输出同步信号使同步阀开口至最大，同时通过MB6J10板15号针脚（第一输出端）输出快下工作状态指令，该指令通过第一继电器组件进行逻辑运算后，输出逻辑指令（如图4所示）给伺服驱动电路，伺服驱动电路给出转速指令，主伺服电机以较低转速小功率工作。快下动作主要靠重力作用，油缸无杆腔油液主要从油箱通过充液阀充液，液压系统只需少量液压油补充即可。

（2）工进：数控控制电路检测整机运行，给出工进工作状态，数控控制电路输出同步信号使同步阀开口至最大，同时通过MB6J10板16号针脚（第二输出端）输出工进工作状态指令，该指令通过第二继电器组件进行逻辑运算后，输出逻辑指令（如图4所示）给伺服驱动电路，伺服驱动电路给出转速指令，主伺服电机以额定转速中等功率工作，油缸无杆腔油液全部由油泵供油，实现平稳工进动作。

（3）保压：当工进到下死点时，数控控制电路给出保压工作状态，数控控制电路输出同步信号使同步阀开口至较小，同时通过MB6J10板11号针脚（第三输出端）输出保压工作状态指令，该指令通过第三继电器组件进行逻辑运算后，输出逻辑指令（如图4所示）给伺服驱动电路，伺服驱动电路给出转速指令，主伺服电机以较低转速大功率工作，此时动作停止，但液压系统需要供给高压小流量液压油，保持工作压力。

（4）回程：回程时，数控控制电路给出回程工作状态，数控控制电路输出同步信号使同步阀开口至最大，同时通过MB6J10板14号针脚（第四输出端）输出回程工作状态指令，该指令通过第四继电器组件进行逻辑运算后，输出逻辑指令（如图4所示）给伺服驱动电路，伺服驱动电路给出转速指令，主伺服电机以额定转速和功率工作，实现回程动作的快速完成。

（5）上死点：回程到上死点后，数控控制电路给出已回到上死点状态，同步阀关闭，同时通过MB6J10板10号针脚输出方波信号，伺服驱动电路无逻辑输入输出信号，此时主伺服电机基本上不转，基本上无功率输出和损耗。

综上，本发明的工作原理突出特点表现为在上死点时，伺服电机基本停止旋转，系统不消耗能量；在保压时，伺服系统输出极少液压油补充系统内泄，消耗电能很少，系统工作时，基本没有溢流损失，没有能量损耗。使用伺服系统控制油泵，油泵输油供等于求，不会造成能源浪费，使得安装了本发明的动力系统的电液同步折弯机较传统电液同步折弯机节能54.5％-65％，且发热量小、噪音低并可延长电机使用寿命。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于电液同步折弯机的伺服液压混合动力系统，包括数控控制电路，所述数控控制电路用于根据折弯工艺输出工作状态指令，并输出同步信号给所述电液同步折弯机的液压系统的同步阀以控制所述液压系统，其特征在于，所述系统还包括：

编码电路，用于与所述数控控制电路的多个输出端相连，并接收所述多个输出端并行发出的工作状态指令，产生与所述工作状态指令对应的逻辑编码，将所述对应的逻辑编码串行发送到伺服驱动电路的输入端；

所述伺服驱动电路，用于接收所述逻辑编码，并根据所述逻辑编码发出转速指令控制主伺服电机的转速；

所述主伺服电机，与所述电液同步折弯机的油泵相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数控控制电路包括：

第一输出端，输出快下工作状态指令；

第二输出端，输出工进工作状态指令；

第三输出端，输出保压工作状态指令；

第四输出端，输出回程工作状态指令；和

第五输出端，输出上死点工作状态指令。

3.根据权利要求2所述的系统.，其特征在于，所述编码电路包括：

第一继电器组件，设于所述第一输出端与所述伺服驱动电路的输入端之间，用于产生与所述快下工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到所述伺服驱动电路的输入端；

第二继电器组件，设于所述第二输出端与所述伺服驱动电路的输入端之间，用于产生与所述工进工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到所述伺服驱动电路的输入端；

第三继电器组件，设于所述第三输出端与所述伺服驱动电路的输入端之间，用于产生与所述保压工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到所述伺服驱动电路的输入端；

第四继电器组件，设于所述第四输出端与所述伺服驱动电路的输入端之间，用于产生与所述回程工作状态指令对应的逻辑编码并串行发送到所述伺服驱动电路的输入端。

4.根据权利要求3所述的系统.，其特征在于，所述第一继电器组件、所述第二继电器组件、所述第三继电器组件与所述第四继电器组件的触点类型和/或数量互不相同。

5.根据权利要求4所述的系统.，其特征在于，所述第一继电器组件、所述第二继电器组件、所述第三继电器组件与所述第四继电器组件均分别与一个二极管并联，且四个二极管的正极与所述伺服驱动电路的输入端连接。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述编码电路为PLC控制电路或者单片机控制电路。

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