CN104942087B - 一种电液同步折弯机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电液同步折弯机及其控制方法，解决了现有的折弯机制造成本和生产成本高的技术问题，本发明一种电液同步折弯机，包括机架和滑块，所述机架的两侧分别设有油缸，两个油缸的活塞杆分别和滑块相连，所述折弯机还包括电伺服驱动系统、液压驱动系统和控制系统；所述电伺服驱动系统包括伺服电机以及设在伺服电机和滑块上的传动装置，伺服电机通过传动装置驱动滑块上下运动；所述液压驱动系统包括油箱、油泵、电磁压力阀和两个比例流量阀，油泵的出油口连通电磁压力阀的进油口，电磁压力阀的压力油口连通两个比例流量阀的进油口，两个比例流量阀的出油口分别连通两个油缸。

Description

一种电液同步折弯机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种电液同步折弯机及其控制方法。

背景技术

目前，用于加工钣金件的折弯机主要通过设在滑块两侧的油缸驱动完成整个折弯工序，在两个油缸的油路上分别设置比例换向阀实现滑块的升降动作，由于比例换向阀价格昂贵，增加了折弯机的制造成本，同时，由于油缸的运动特性，导致滑块升降缓慢，使生产效率难以提高，提高了生产成本。

发明内容

本发明提供了一种电液同步折弯机及其控制方法，解决现有的折弯机制造成本和生产成本高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种电液同步折弯机，包括机架和滑块，所述机架的两侧分别设有油缸，两个油缸的活塞杆分别和滑块相连，所述折弯机还包括电伺服驱动系统、液压驱动系统和控制系统；所述电伺服驱动系统包括伺服电机以及设在伺服电机和滑块上的传动装置，伺服电机通过传动装置驱动滑块上下运动；所述液压驱动系统包括油箱、油泵、电磁压力阀和两个比例流量阀，油泵的出油口连通电磁压力阀的进油口，电磁压力阀的压力油口连通两个比例流量阀的进油口，两个比例流量阀的出油口分别连通两个油缸；所述控制模块、设在滑块背面的位置传感器以及分别设在滑块和机架两侧的两个光栅尺装置，所述位置传感器和光栅尺装置分别与控制模块相连。

作为优选的技术方案，所述传动装置包括设在伺服电机输出轴上的齿轮和设在滑块上的齿条，所述齿轮和齿条啮合传动。

作为优选的技术方案，所述传动装置包括丝杠和丝母，所述丝杠与伺服电机输出轴相连，所述丝母与滑块相连。

作为优选的技术方案，所述机架包括两块侧板，所述油箱设在两块侧板之间，所述伺服电机和油泵分别固定在油箱的外表面。

作为优选的技术方案，所述滑板的两侧分别设有限位块，所述限位块上设有限位卡槽，两块侧板上分别设有卡块，所述卡块与限位卡槽卡接配合。

本发明还公开了一种电液同步折弯机的控制方法，包括以下几个控制阶段：

1)待机阶段：折弯机启动后处于待机状态，油泵得电启动，此时滑块处于上死点位置，电磁压力阀的回油口打开；

2)快下阶段：控制模块发出指令，控制伺服电机正转，伺服电机通过传动装置带动滑块快速下行，直至滑块到达变速点，位置传感器产生的位置信号并将位置传感器的位置信号发送至控制模块，控制模块发出反馈信号控制伺服电机断电以及控制电磁压力阀的回油口关闭；

3)折弯阶段：液压油被压入两个油缸中，两个油缸中的活塞杆逐渐伸长带动滑块以1～5mm/s的速度下行，两个光栅尺装置读取滑块位置下行的位置信号并将光栅尺装置的位置信号发送至控制模块，控制模块发出反馈信号控制两个比例流量阀的液压油流量，保持上模平行于下模折弯至下死点位置进行保压；

4)快上阶段：保压时间结束后，控制模块发出指令，控制伺服电机反转，伺服电机通过传动装置带动滑块快速上行，直至滑块到达上死点，等待下一次折弯。

本发明的有益效果为：

1、滑块由伺服电机通过传动装置驱动进行升降，从而省去了价格昂贵的比例换向阀，降低了制造成本；

2、和油缸的活塞杆驱动滑块相比，伺服电机驱动滑块速度更快，效率更高，提升了滑块在整个折弯过程中的升降速度，减少了折弯时间；

3、通过设置光栅尺装置将滑块位移的位置信号发送给控制模块，控制两个比例流量阀的液压油流量比例，确保设在滑块下端的上模保持水平，从而提高折弯精度。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步描述：

图1是本发明一种电液同步折弯机的一种实施例的立体图；

图2是本发明一种电液同步折弯机的一种实施例的前视图；

图3是本发明一种电液同步折弯机的一种实施例的右视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

实施例1：如图1至图3所示，一种电液同步折弯机，包括机架1、设在机架1上的立板2以及设在立板2上方的滑块3，滑块3的下端设有上模401，立板2的上端设有下模402，机架1的两侧分别设有油缸5，机架1包括两块侧板101，两个油缸5通过螺栓固定在侧板101上，两个油缸5的活塞杆分别和滑块3相连，滑块3上设有两块安装面3a，两块安装面3a位于同一水平面，两个油缸5的活塞杆的下端面分别和两块安装面301相连，待折弯的工件放置于下模402上，通过两个油缸5的活塞杆对滑块3加压使上模401和下模402合拢，对工件进行折弯。

电液同步折弯机还包括电伺服驱动系统6、液压驱动系统7和控制系统；电伺服驱动系统6包括伺服电机601以及设在伺服电机601和滑块3上的传动装置602，伺服电机601通过传动装置602驱动滑块3上下运动，传动装置602包括设在伺服电机输出轴上的齿轮6021和设在滑块上的齿条6022，齿轮6021和齿条6022啮合传动。齿轮和齿条的配合结构可靠耐用，成本低。

电液同步折弯机的液压驱动系统7包括油箱701、油泵702、电磁压力阀703和两个比例流量阀704，油泵702的进油口和油箱701连通，油泵702的出油口连通电磁压力阀703的进油口，电磁压力阀703的回油口和油箱701连通，电磁压力阀703的压力油口连通两个比例流量阀704的进油口，两个比例流量阀704的出油口分别连通两个油缸5，两个比例流量阀704和两个油缸5上的回油口分别和油箱701连通，油箱701中的液压油通过油泵702抽取进入电磁压力阀703中，当电磁压力阀703的回油口打开时，油泵702抽取的液压油从电磁压力阀703进油口流入后又从电磁压力阀703回油口流回油箱701，两个油缸5的活塞杆对滑块3不输出力矩；当电磁压力阀703的回油口关闭时，油泵702抽取的液压油从电磁压力阀703进油口流入后被输入两个比例流量阀704中，液压油经两个比例流量阀704流入两个油缸5中，两个油缸5的活塞杆对滑块3输出力矩。

电液同步折弯机的控制系统包括控制模块、设在滑块3背面的位置传感器以及分别设在滑块3和机架1两侧的两个光栅尺装置，位置传感器将和光栅尺装置分别与控制模块相连。机架1上设有数控操作面板103，控制模块集成在操作面板103中；位置传感器在滑块3从上死点到达变速点时产生位置信号，位置传感器的位置信号传送至控制模块，控制模块发出反馈指令控制伺服电机601断电并且控制电磁压力阀703对两个油缸5加压；光栅尺装置包括标尺光栅和光栅读数头，滑块3两侧的背面上分别设置一个光栅读数头，而机架1的两侧分别设置一个标尺光栅，两侧的光栅读数头和标尺光栅分别对应，在滑块3从变速点到下死点的运动过程中，光栅尺装置将光栅读数头读取的标尺光栅位置信号发送至控制模块，控制模块发出反馈指令控制两个比例流量阀704的液压油流量，从而调节两个油缸5的活塞杆的行程，使安装于滑块3下端的上模401与安装于立板2上端的下模402保持平行，提高折弯精度；滑块3从变速点到下死点的过程中，两个油缸5的活塞杆对滑块3施加下压力，上模401和下模402逐渐合拢，上模401接触待折弯的工件后，工件逐渐被折弯。

油箱701设在两块侧板101之间，油箱701的两端分别与两块侧板101固定连接，伺服电机601和油泵702分别固定在油箱701的外表面。这样的结构使折弯机尺寸更加紧凑。

滑板3的两侧分别设有限位块301，限位块301上设有限位卡槽3011，两块侧板101上分别设有卡块102，卡块102与限位卡槽3011卡接配合，通过卡块102与限位卡槽3011的配合，能够防止滑块3在升降过程中发生偏移，从而使滑块3滑动更加稳定。

实施例2：与实施例1的不同之处在于，传动装置602包括丝杠和丝母，丝杠与伺服电机输出轴相连，丝母与滑块相连。丝杠和丝母组成滚珠丝杠结构，具有传动效率高、噪音低的优点。

一种电液同步折弯机的控制方法，包括以下几个控制阶段：

1)待机阶段：折弯机启动后处于待机状态，油泵702得电启动，此时滑块3处于上死点位置，电磁压力阀703的回油口打开；

2)快下阶段：控制模块发出指令，控制伺服电机601正转，伺服电机601通过传动装置602带动滑块3快速下行，直至滑块3到达变速点，位置传感器产生的位置信号并将位置传感器的位置信号发送至控制模块，控制模块发出反馈信号控制伺服电机601断电以及控制电磁压力阀703的回油口关闭；

3)折弯阶段：液压油被压入两个油缸5中，两个油缸5中的活塞杆逐渐伸长带动滑块3以1～5mm/s的速度下行，两个光栅尺装置读取滑块位置下行的位置信号并将光栅尺装置的位置信号发送至控制模块，控制模块发出反馈信号控制两个比例流量阀704的液压油流量，保持上模平行于下模折弯至下死点位置进行保压；

4)快上阶段：保压时间结束后，控制模块发出指令，控制伺服电机601反转，伺服电机601通过传动装置602带动滑块3快速上行，直至滑块3到达上死点，等待下一次折弯。

上述的上死点、下死点以及变速点的具体定义如下：

上死点的定义：上死点是折弯机上模在运动时，可以到达的最高点，由折弯机上部的限位装置确定；

下死点的定义：下死点是折弯机上模在运动时，可以到达的最低点，由折弯机下部的限位装置确定；

变速点的定义：折弯机上模在没有接触到待折板料时，运动速度较高，这样可以提高加工效率，但上模开始接触待折板料时，必须降低速度，以确保加工安全，和加工精度，这就是变速的原因，变速点是根据下模高度和待折板料的厚度来确定的，这个数值根据折弯机的结构决定的，以下模顶点为原点，向上为正运动方向，变速点的高度坐标即是板料的厚度。

以上就本发明较佳的实施例做了说明，但不能理解为是对权力要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，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，均属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (1)

1.一种电液同步折弯机的控制方法，电液同步折弯机，包括机架和滑块，所述机架的两侧分别设有油缸，两个油缸的活塞杆分别和滑块相连，其特征在于：所述折弯机还包括电伺服驱动系统、液压驱动系统和控制系统；所述电伺服驱动系统包括伺服电机以及设在伺服电机和滑块上的传动装置，伺服电机通过传动装置驱动滑块上下运动；所述液压驱动系统包括油箱、油泵、电磁压力阀和两个比例流量阀，油泵的出油口连通电磁压力阀的进油口，电磁压力阀的压力油口连通两个比例流量阀的进油口，两个比例流量阀的出油口分别连通两个油缸；所述控制系统包括控制模块、设在滑块背面的位置传感器以及分别设在滑块和机架两侧的两个光栅尺装置，所述位置传感器和光栅尺装置分别与控制模块相连，其特征在于：包括以下几个控制阶段：

1）待机阶段：折弯机启动后处于待机状态，油泵得电启动，此时滑块处于上死点位置，电磁压力阀的回油口打开；

2）快下阶段：控制模块发出指令，控制伺服电机正转，伺服电机通过传动装置带动滑块快速下行，直至滑块到达变速点，位置传感器产生位置信号并将位置传感器的位置信号发送至控制模块，控制模块发出反馈信号控制伺服电机断电以及控制电磁压力阀的回油口关闭；

3）折弯阶段：液压油被压入两个油缸中，两个油缸中的活塞杆逐渐伸长带动滑块以1~5mm/s 的速度下行，两个光栅尺装置读取滑块位置下行的位置信号并将光栅尺装置的位置信号发送至控制模块，控制模块发出反馈信号控制两个比例流量阀的液压油流量，保持上模平行于下模折弯至下死点位置进行保压；

4）快上阶段：保压时间结束后，控制模块发出指令，控制伺服电机反转，伺服电机通过传动装置带动滑块快速上行，直至滑块到达上死点，等待下一次折弯。