CN103522583B - 一种气液增压式模切机调控装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气液增压式模切机调控装置，其特征在于，包括：气液增压式模切机；安装在所述气液增压式模切机和气源之间的流量调节装置，用于实时调节气液增压式模切机的进气流量；用于实时检测所述气液增压式模切机的进气流量的流量检测单元；接收所述流量检测单元输出的对于气液增压式模切机的实时进气流量的控制装置，用于根据所述气液增压式模切机的设定进气流量与实时进气流量的差值，控制所述流量调节装置对气液增压式模切机的实时进气流量进行调节。本发明实现模切压力调节过程尤其是加压过程的数字化自动控制。
Description
技术领域
本发明涉及模切机的模切驱动机构，尤其涉及一种气液增压式模切机调控装置。
背景技术
模切机作为实现模切压痕的主要设备，在包装、印刷行业占据不可替代的重要作用。传统模切机的模切驱动机构使用动作频率较低的开关式换向阀来控制气路的通断，靠减压阀来调节所需要的压力，靠节流阀来调节所需要的流量，想要有多个输出力和多个运动速度，就需要多个减压阀、节流阀及换向阀，这样，不仅元件需要多，成本高，构成系统复杂，且在实际工作过程中许多元件都需要预先进行人工调节，存在着加工装配难度大、容易磨损、噪声较大等弊端，无法实现模切系统工作压力的数字化控制等问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种气液增压式模切机调控装置，该调控装置采用电气比例阀对气液增压式模切机实现连续控制，通过反馈控制实现模切压力调节过程尤其是加压过程的数字化自动控制，并且实时显示模切压力。
为了实现本发明的上述目的，提供以下技术方案：
一种气液增压式模切机调控装置，包括：气液增压式模切机；安装在所述气液增压式模切机和气源之间的流量调节装置，用于实时调节气液增压式模切机的进气流量；用于实时检测所述气液增压式模切机的进气流量的流量检测单元；接收所述流量检测单元输出的对于气液增压式模切机的实时进气流量的控制装置，用于根据所述气液增压式模切机的设定进气流量与实时进气流量的差值，控制所述流量调节装置对气液增压式模切机的实时进气流量进行调节。
优选地，还包括：安装在所述流量调节装置与气液增压式模切机之间的压力调节装置，用于实时调节气液增压式模切机的进气压力；用于实时检测所述气液增压式模切机的进气压力的压力检测单元；其中，所述控制装置还接收所述压力检测单元输出的对于气液增压式模切机的实时进气压力，并根据所述气液增压式模切机的设定进气压力与实时进气压力的差值，控制所述压力调节装置对气液增压式模切机的实时进气压力进行调节。
优选地，还包括：安装在所述气液增压式模切机上的检测机构，所述检测机构用于实时检测所述气液增压式模切机的实际模切压力、速度和位移，并将实时检测信号传送回控制装置；其中，所述控制装置根据所述实时检测信号，修正向流量调节装置和压力调节装置的控制信号。
其中，所述气液增压式模切机包括：上平台，所述上平台上安装有模切刀版；位于所述上平台下面的下平台，其上放置模切材料；连接所述下平台底部的气液增压驱动机构，该气液增压驱动机构包括：工作缸；与工作缸通过管道连接的预压缸和增压缸；其中，所述工作缸的顶部伸出驱动杆与下平台底部连接，用于驱动下平台向上运动。
优选地，所述流量调节装置为比例流量阀，所述比例流量阀接收控制装置的控制信号并根据控制信号大小来调节进气流量，并且所述比例流量阀包括：安装在气源与预压缸之间用于调节预压缸的进气流量的第一比例流量阀；安装在气源与增压缸之间用于调节增压缸的进气流量的第二比例流量阀。
优选地，所述压力调节装置为比例压力阀，所述比例压力阀接收控制装置的控制信号并根据控制信号大小来调节进气压力，并且所述比例压力阀包括；安装在第一比例流量阀与预压缸之间用于调节预压缸的进气压力的第一比例压力阀；安装在第二比例流量阀与增压缸之间用于调节增压缸的进气压力的第二比例压力阀。
优选地，所述控制装置包括：对流量检测单元、压力检测单元以及检测机构进行采集的数据采集单元；对数据采集单元的数据进行分析处理与存储以及发送控制信号的控制单元；用于进行数据显示与输出的显示输出单元；用于进行操作控制的界面操作单元。
优选地，所述控制装置还包括：用于对流量检测单元、压力检测单元以及检测机构与控制单元之间相互传输的信号进行转换的信号转换单元。
优选地，所述流量检测单元为安装在流量调节装置内部或外部的流量传感器；所述压力检测单元为安装在压力调节装置内部或外部的压力传感器。
其中，所述检测机构包括：安装在下平台上的位移传感器和速度传感器，分别用于检测下平台的位移和速度；安装在上平台上的压力传感器，用于检测模切刀版的模切压力。
本发明的有益效果体现在以下方面：
1、本发明采用电气比例阀对气液增压式模切机可实现加压过程的数字化自动实时控制。
2、本发明采用比例流量阀和比例压力阀相结合对气液增压式模切机进行控制，控制效果好。
3、本发明分别采用两个比例流量阀和比例压力阀就可实现对气液增压式模切机的实时连续控制。
4、本发明采用电气比例阀，加工装配简单，容易操作，成本低。
附图说明
图1是本发明气液增压式模切机调控装置的结构示意图；
图2是本发明气液增压式模切机调控装置的气动系统原理图；
图3是本发明气液增压式模切机调控装置的控制原理图。
附图标记说明：1-上平台；2-下平台；3-工作缸；31-驱动杆；4-预压缸；5-增压缸；6-气源；7-比例流量阀；71-第一比例流量阀；72-第二比例流量阀；8-比例压力阀；81-第一比例压力阀；82-第二比例压力阀。
具体实施方式
本发明一种气液增压式模切机调控装置，包括：气液增压式模切机；安装在所述气液增压式模切机和气源之间的流量调节装置，用于实时调节气液增压式模切机的进气流量；用于实时检测所述气液增压式模切机的进气流量的流量检测单元；安装在所述流量调节装置与气液增压式模切机之间的压力调节装置，用于实时调节气液增压式模切机的进气压力；用于实时检测所述气液增压式模切机的进气压力的压力检测单元；控制装置。
其中，所述控制装置接收所述流量检测单元输出的对于气液增压式模切机的实时进气流量，用于根据所述气液增压式模切机的设定进气流量与实时进气流量的差值，控制所述流量调节装置对气液增压式模切机的实时进气流量进行调节；所述控制装置还接收所述压力检测单元输出的对于气液增压式模切机的实时进气压力，并根据所述气液增压式模切机的设定进气压力与实时进气压力的差值，控制所述压力调节装置对气液增压式模切机的实时进气压力进行调节。
本发明的气液增压式模切机调控装置还包括：安装在所述气液增压式模切机上的检测机构，所述检测机构用于实时检测所述气液增压式模切机的实际模切压力、速度和位移，并将实时检测信号传送回控制装置；其中，所述控制装置根据所述实时检测信号，修正向流量调节装置和压力调节装置的控制信号。
具体的，如图1所示，气液增压式模切机包括：上平台1，所述上平台上安装有模切刀版；位于所述上平台下面的下平台2，其上放置模切材料；连接所述下平台底部的气液增压驱动机构。
其中，气液增压驱动机构包括：工作缸3；与工作缸通过管道连接的预压缸4和增压缸5；其中，所述工作缸的顶部伸出驱动杆31与下平台底部连接，用于驱动下平台向上运动，使下平台上放置的模切材料与上平台上安装的模切刀版接触直至完成模切动作。
为了使模切动作连贯稳定的进行，本发明采用动作响应快、可实现反馈控制的流量调节装置和压力调节装置对气液增压驱动机构进行控制，实现模切过程尤其是加压过程的数字化自动控制。
具体的，本发明的流量调节装置为比例流量阀7，所述比例流量阀接收控制装置的控制信号并根据控制信号大小来调节进气流量。如图1所示，所述比例流量阀7包括：安装在气源6与预压缸4之间用于调节预压缸的进气流量的第一比例流量阀71；安装在气源6与增压缸5之间用于调节增压缸的进气流量的第二比例流量阀72。
本发明的压力调节装置为比例压力阀8，所述比例压力阀接收控制装置的控制信号并根据控制信号大小来调节进气压力。如图1所示，所述比例压力阀8包括：安装在第一比例流量阀71与预压缸4之间用于调节预压缸的进气压力的第一比例压力阀81；安装在第二比例流量阀72与增压缸5之间用于调节增压缸的进气压力的第二比例压力阀82。
其中，第一比例流量阀71和第一比例压力阀81相结合来实现对预压缸4的进气流量和进气压力的控制；第二比例流量阀72和第二比例压力阀82相结合来实现对增压缸5的进气流量和进气压力的控制。
下面结合附图对气液增压式模切机基于流量调节装置和压力调节装置的气动过程进行详细说明。
气液增压系统有三个工作过程：气动快进行程，气液增力的力行程，气动返回行程。首先，气动快进行程如图2所示，控制装置向第一比例流量阀71发送设定进气流量控制信号，向第一比例压力阀81发送设定进气压力控制信号，压缩空气从气源6经过气动三联件、第一比例流量阀71和第一比例压力阀81向预压缸4内输入，此时，压缩空气从预压缸的P1口进入，将预压缸内的液压油快速压到工作缸3中，工作缸3中的压缩空气同时从P2口排出，工作缸3中的活塞推动驱动杆31带动模切机下平台2快速上升至模切材料与的模切刀版接触。其次，气液增力的力行程如图2所示，当工作缸活塞到达工作位置后，控制装置瞬间给第二比例流量阀72发送设定进气流量控制信号，向第二比例压力阀82发送设定进气压力控制信号，使第二比例流量阀72和第二比例压力阀82动作，此时，压缩空气从增压缸5的P3口进入，从P4口排出，增压缸活塞进入油压侧（即增压缸右端油腔），因液压油的不可压缩性，液压油被压入工作缸3，使工作缸产生高压，从而驱动驱动杆31带动下平台上升，通过模切刀版对模切材料进行模切压痕，完成模切工艺过程。最后是气动返回行程，完成模切动作后，控制装置给比例流量阀和比例压力阀发送返回信号，压缩空气由增压缸P3口、预压缸P1口排出，液压油快速恢复到初始状态，完成一个工作循环。
本发明的气动工作过程平稳，可以实现连续控制。具体过程如下：
控制装置根据设定进气流量向比例流量阀71发送控制信号，比例流量阀71根据实际的进气流量比例调节对于气液增压式模切机的实时进气流量，该实时进气流量通过流量检测单元检测并传送回控制装置，控制装置通过比较对于气液增压式模切机的设定进气流量和实时进气流量，控制调节比例流量阀的实时进气流量。控制装置向比例压力阀81和比例流量阀71同时发送控制信号，控制过程相同，不再赘述。
当气液增压式模切机的实时进气流量达到设定值时，控制装置向比例流量阀72发送控制信号，比例流量阀72的工作过程同比例流量阀71，不再赘述。控制装置向比例压力阀82和比例流量阀72同时发送控制信号，控制过程相同，不再赘述。
如图3所示，控制装置包括：对流量检测单元、压力检测单元以及检测机构进行采集的数据采集单元；对数据采集单元的数据进行分析处理与存储以及发送控制信号的控制单元；用于进行数据显示与输出的显示输出单元；用于进行操作控制的界面操作单元；用于对流量检测单元、压力检测单元以及检测机构与控制单元之间相互传输的信号进行转换的信号转换单元。
其中，信号转换单元用于进行数字信号和模拟信号的转换。
其中，流量检测单元为安装在比例流量阀内部或外部的流量传感器；所述压力检测单元为安装在比例压力阀内部或外部的压力传感器。
如图1所示，所述检测机构包括：安装在下平台上的位移传感器和速度传感器，分别用于检测下平台的位移和速度；安装在上平台上的压力传感器，用于检测模切刀版的模切压力。
其中，检测机构可以将检测到的位移、速度和压力信号传送回控制装置进行输出显示。
尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种气液增压式模切机调控装置，包括：
气液增压式模切机；
其特征在于还包括：
安装在所述气液增压式模切机的预压缸及增压缸与气源之间的进气流量的流量调节装置，用于实时调节气液增压式模切机的进气流量；
用于实时检测所述气液增压式模切机的进气流量的流量检测单元；
接收所述进气流量的流量检测单元输出的对于气液增压式模切机的实时进气流量的控制装置，用于根据所述气液增压式模切机的设定进气流量与实时进气流量的差值，控制所述流量调节装置对气液增压式模切机的实时进气流量进行调节；
其中，所述流量调节装置为比例流量阀，其接收控制装置的控制信号并根据控制信号大小来调节进气流量，并且所述比例流量阀包括：
安装在气源与预压缸之间用于调节预压缸的进气流量的第一比例流量阀；
安装在气源与增压缸之间用于调节增压缸的进气流量的第二比例流量阀。
2.根据权利要求1所述的气液增压式模切机调控装置，其特征在于，还包括：
安装在所述流量调节装置与气液增压式模切机之间的压力调节装置，用于实时调节气液增压式模切机的进气压力；
用于实时检测所述气液增压式模切机的进气压力的压力检测单元；
其中，所述控制装置还接收所述压力检测单元输出的对于气液增压式模切机的实时进气压力，并根据所述气液增压式模切机的设定进气压力与实时进气压力的差值，控制所述压力调节装置对气液增压式模切机的实时进气压力进行调节。
3.根据权利要求2所述的气液增压式模切机调控装置，其特征在于，还包括：安装在所述气液增压式模切机上的检测机构，所述检测机构用于实时检测所述气液增压式模切机的实际模切压力、速度和位移，并将实时检测信号传送回控制装置；其中，所述控制装置根据所述实时检测信号，修正向流量调节装置和压力调节装置的控制信号。
4.根据权利要求3所述的气液增压式模切机调控装置，其特征在于，所述气液增压式模切机包括：
上平台，所述上平台上安装有模切刀版；
位于所述上平台下面的下平台，其上放置模切材料；
连接所述下平台底部的气液增压驱动机构，该气液增压驱动机构包括：工作缸；与工作缸通过管道连接的预压缸和增压缸；其中，所述工作缸的顶部伸出驱动杆与下平台底部连接，用于驱动下平台向上运动。
5.根据权利要求4所述的气液增压式模切机调控装置，其特征在于，所述压力调节装置为比例压力阀，所述比例压力阀接收控制装置的控制信号并根据控制信号大小来调节进气压力，并且所述比例压力阀包括；
安装在第一比例流量阀与预压缸之间用于调节预压缸的进气压力的第一比例压力阀；
安装在第二比例流量阀与增压缸之间用于调节增压缸的进气压力的第二比例压力阀。
6.根据权利要求5所述的气液增压式模切机调控装置，其特征在于，所述控制装置包括：
对流量检测单元、压力检测单元以及检测机构进行采集的数据采集单元；
对数据采集单元的数据进行分析处理与存储以及发送控制信号的控制单元；
用于进行数据显示与输出的显示输出单元；
用于进行操作控制的界面操作单元。
7.根据权利要求6所述的气液增压式模切机调控装置，其特征在于，所述控制装置还包括：用于对流量检测单元、压力检测单元以及检测机构与控制单元之间相互传输的信号进行转换的信号转换单元。
8.根据权利要求7所述的气液增压式模切机调控装置，其特征在于，所述流量检测单元为安装在流量调节装置内部或外部的流量传感器；所述压力检测单元为安装在压力调节装置内部或外部的压力传感器。
9.根据权利要求7所述的气液增压式模切机调控装置，其特征在于，所述检测机构包括：
安装在下平台上的位移传感器和速度传感器，分别用于检测下平台的位移和速度；
安装在上平台上的压力传感器，用于检测模切刀版的模切压力。
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