CN105666813B - 一种注塑机、液压转盘系统与液压转盘的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压转盘的控制方法，包括如下步骤：获得转盘的旋转位置信息并计算得到预期输出压力值以及预期输出流量值；根据所述预期输出压力值以及所述预期输出流量值分别输出实际压力以及实际流量；获得实际压力值并判断所述预期输出压力值是否等于所述实际压力值；如果否，则：计算所述预期输出压力值与所述实际压力值的差值；根据所述差值输出修正压力。本发明还公开了一种液压转盘系统。此外，本发明还公开了一种包括上述液压转盘系统的注塑机。上述液压转盘的控制方法，增加了对输出压力以及位置的反馈环节，从而对实际压力值和实际位置再增加修正压力的输出，进而实现对转盘的精确控制。

Description

一种注塑机、液压转盘系统与液压转盘的控制方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种液压转盘系统。本发明还涉及一种具有该液压转盘系统的注塑机。此外，本发明还涉及一种该液压转盘系统的转盘的控制方法。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，市场对于具有液压转盘系统的注塑机的需求日益增大。

众所周知，目前市场上常用的转盘驱动方式包括电动转盘与液压转盘两种方式。其中：电动转盘通常包括伺服驱动器、伺服马达、减速机、减速齿轮以及转盘，利用伺服驱动器与伺服马达实现对转盘转速的精确控制。液压转盘通常包括液压马达、减速齿轮以及转盘；利用液压马达带动转盘的旋转，而液压马达具有两个重要参数，即扭矩与转速；液压马达的扭矩通过流入液压马达的液压油的压力决定，而流入液压马达的液压油的流量决定了液压马达的转速。

在上述两种转盘驱动方式中，与液压转盘相比，电动转盘因其精密、快速、稳定、易操作等优势在高精密设备上受到制造厂商及终端客户的青睐；然而电动转盘对加工精度要求很高，同时制造成本以及日后的维修成本也相应提高很多。因此目前多数注塑机的转盘设备还是使用液压转盘技术。

在现有的液压转盘中，通常采用电眼开关来检测转盘的齿数，进而设定推动转盘所需的不同的压力与流量，主控器根据检测到的转盘齿数将压力输出给液压伺服系统，由液压伺服系统做压力控制，同时主控器将流量用另外一个信号输出给比例方向阀，由比例方向阀限制流量，比例方向阀与液压伺服系统同时作用控制液压马达的转动进而驱动转盘运动。

在上述技术方案中，由于液压伺服系统的实际输出的压力值没有与位置相结合，从而导致液压伺服系统实际输出的压力值往往与控制器预期的压力值具有差异，导致液压马达得到的压力值偏低或偏高，使得液压马达的扭矩不准，因此转盘的控制效果不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压转盘的控制方法，该方法可以解决转盘控制效果不理想的问题。本发明的另一目的是提供一种液压转盘系统。此外，本发明的再一目的是提供一种包括液压转盘系统的注塑机。

为实现上述目的，本发明提供一种液压转盘的控制方法，包括如下步骤：

获得转盘的旋转位置信息并计算得到预期输出压力值以及预期输出流量值；

根据所述预期输出压力值以及所述预期输出流量值分别输出实际压力以及实际流量；

获得实际压力值并判断所述预期输出压力值是否等于所述实际压力值；如果否，则：

计算所述预期输出压力值与所述实际压力值的差值；

根据所述差值输出修正压力。

相对于上述背景技术，本发明提供的液压转盘的控制方法，通过转盘的旋转位置信息从而计算得出预期输出压力值，并且基于预期输出压力值而输出实际压力；除此之外，当实际压力被输出之后，再对预期输出压力值与实际压力值进行比较，判断预期输出压力值是否等于实际压力值；倘若预期输出压力值与实际压力值并不相等，则计算两者之间的差值，并且根据差值输出修正压力。也就是说，当输出实际压力之后，本发明提供的转盘的控制方法还会对输出的实际压力值进行检测，并判断输出的实际压力值与预期输出压力值是否相等；即，增加了对输出的实际压力的反馈环节，从而对实际压力值再增加修正压力的输出，进而实现对转盘的精确控制。

优选地，获得所述转盘的旋转位置信息的方法包括：通过位置编码器检测所述转盘的旋转位置。

本发明还提供一种液压转盘系统，包括：

转盘；

控制器，用于接收转盘的旋转位置信息并计算预期输出压力值以及预期输出流量值、接收实际压力值并根据所述预期输出压力值与所述实际压力值计算差值；

比例方向阀，用于根据所述预期输出流量值输出实际流量；

液压伺服系统，用于根据所述预期输出压力值输出实际压力、并且根据所述差值输出修正压力。

相对于上述背景技术，本发明提供的液压转盘系统，利用控制器计算预期输出压力值，并将预期输出压力值发送至液压伺服系统，液压伺服系统根据预期输出压力值输出实际压力；而输出的实际压力值再次由控制器获得，并判断液压伺服系统输出的实际压力值是否等于预期输出压力值，倘若液压伺服系统输出的实际压力值与控制器计算得出的预期输出压力值不相等，则控制器再次进行计算，并得出差值；液压伺服系统根据该差值输出修正压力，从而实现对转盘的精准控制；当液压伺服系统输出的实际压力值与预期输出压力值不符时，能够再次输出修正压力，以弥补压力误差；这样一来，便能够对转盘的运动状态进行精准控制。

优选地，还包括用以检测所述转盘的旋转位置的位置编码器。

优选地，所述位置编码器具体为绝对位置编码器或者增量位置编码器。

本发明还提供了一种注塑机，包括机身本体以及设置于所述机身本体上的液压转盘系统，所述液压转盘系统具体为上述任意一项所述的液压转盘系统。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的液压转盘的控制方法的流程图。

其中：

1-转盘、2-位置编码器、3-控制器、4-比例方向阀、5-液压伺服系统、6-液压马达。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种液压转盘的控制方法，该方法可以提高转盘的旋转精度；本发明的另一核心是提供一种液压转盘系统。此外，本发明的再一核心是提供一种包括液压转盘系统的注塑机。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的液压转盘的控制方法的流程图。

获得转盘的旋转位置信息并计算得到预期输出压力值以及预期输出流量值；

根据所述预期输出压力值以及所述预期输出流量值分别输出实际压力以及实际流量；

获得实际压力值并判断所述预期输出压力值是否等于所述实际压力值；如果否，则：

计算所述预期输出压力值与所述实际压力值的差值；

根据所述差值输出修正压力。

具体来说，根据转盘的旋转位置信息计算得到预期输出压力值；即，在获得转盘的实际位置信息的前提下，依据该实际位置信息实时计算预期输出压力值。当计算得到预期输出压力值之后，依据预期输出压力值输出实际压力。

本发明的核心在于，当实际压力输出之后，还会对输出的实际压力值与预期输出压力值是否一致进行判断；也就是说，在获得实际压力值之后，判断预期输出压力值是否等于实际压力值；如果预期输出压力值与实际压力值不同，则说明实际压力值与预期输出压力值之间存在误差，导致最终转盘的运行状态与预期不一致；而本发明对预期输出压力值与实际压力值之间的差值进行计算，并且根据差值输出修正压力。即，本发明增加了对输出的实际压力的反馈环节，从而对实际压力值再增加修正压力的输出，进而实现对转盘的精确控制。

采用上述设置方式，由于预期输出压力值是依据位置实时变化的转盘的位置信息而计算得出的，并且对输出的实际压力又进行了反馈，则本发明的转盘的控制方法，对转盘的位置以及输出的实际压力分别进行了反馈，从而实现转盘的精确控制。

我们知道，对于由液压马达控制的转盘来说，液压马达具有两个重要参数，即扭矩与转速；液压马达的扭矩通过流入液压马达的液压油的压力决定，而流入液压马达的液压油的流量决定了液压马达的转速。上述对压力的控制进行了阐述，而对于流量控制，可以基于现有技术进行控制。

具体而言，在获得转盘的旋转位置信息并计算得到预期输出压力值的同时，还会计算得到输出流量值，并且根据输出流量值输出实际流量，从而实现对流量的输出。

为优化上述实施方式，本发明获得转盘的旋转位置信息的方法具体包括：通过位置编码器检测转盘的旋转位置。

显而易见地，利用位置编码器能够提高检测精度，从而确保获得的转盘的旋转位置信息准确。换句话说，采用位置编码器，转盘的位置精度极大提高，进而为上述位置闭环的控制方式提供了保证，加之位置、压力双闭环控制算法，使得转盘控制的适应性极强。具体来说，

采用上述设置方式，还能够对转盘操控界面进行改进；现有技术中，对于转盘的控制方法，在转盘上安装电眼开关等的方式，可以看做是一个较为粗略的位置计算方式；此外，在现有的转盘操控界面中，由于对转盘的控制方法未加入对输出的实际压力的反馈环节，因而对于转盘的快速转慢速的分界设定需要人为设定，而该设定值的大小需要人工反复操作以寻找最优的减速位置；此外，压力流量设定也是影响转盘定位效果的重要因素，不同的压力设定、不同的流量设定可能均会导致减速位置的不同。也即不同的压力设定、流量设定以及快速转慢速的分界齿数的设定，同时影响着转盘的控制效果。

同时转盘上常常需要使用不同的模具，一般不同的模具的重量是不同的，而上述工艺设定参数基本上只是针对某一模具下的设定参数，因此更换模具后基本上就需要重新设定转盘的工艺参数(压力、流量、快转慢齿数等)。

综上，现有的液压转盘的控制方式，由于控制方式的不精确，需要调试的参数较多，且参数间的耦合性较大，同时不同模具也会影响到参数的调试。而电眼检测的方式来做位置检测，位置计算比较粗略，难以达到精准的控制效果。

而本发明所采用的控制方式，由于控制的精确性，可以对转盘操控界面进行改进；具体来说，在转盘操控界面中，可以仅仅设置其需要的转速这一笔参数，转盘控制卡便能自动规划好快速转慢速位置，整个过程显得智能而平稳。此外，当转盘基本动作调节完成后，设定不同转速、安装不同重量磨具，转盘控制效果几乎一致而这些不需要调整任何控制参数。转盘控制精密而平顺，尤其体现在转盘的减速阶段(效果明显优于现有的转盘控制方式)。

综上，本发明通过利用位置编码器对转盘进行位置检测，并且增加对输出的实际压力的反馈环节，实现位置、压力双闭环控制，从而能够提高转盘的控制精度，并且还能够优化转盘操控界面；采用本发明的控制方法，不仅能够提高转盘的控制精度，对于优化后的转盘操控界面也能够起到很好的适应性。即，对于本领域技术人员来说，通过对液压转盘控制方法的改进，事先无法预期或者推理出转盘操控界面也能够进行相应的优化，从而达到提高转盘的控制精度以及方便对转盘操控界面进行操控这两方面的目的。

本发明还提供一种液压转盘系统，包括转盘1；

控制器3，用于接收转盘1的旋转位置信息并计算预期输出压力值以及预期输出流量值、接收实际压力值并根据所述预期输出压力值与所述实际压力值计算差值；

比例方向阀，用于根据所述预期输出流量值输出实际流量；

液压伺服系统5，用于根据所述预期输出压力值输出实际压力、并且根据所述差值输出修正压力。

相对于上述背景技术，本发明提供的液压转盘系统，利用控制器3计算预期输出压力值，并将预期输出压力值发送至液压伺服系统5，液压伺服系统5根据预期输出压力值输出实际压力；而输出的实际压力值再次由控制器获得，并判断液压伺服系统5输出的实际压力值是否等于预期输出压力值，倘若液压伺服系统5输出的实际压力值与控制器计算得出的预期输出压力值不相等，则控制器3再次进行计算，并得出差值；液压伺服系统5根据该差值输出修正压力，从而实现对转盘1的精准控制；当液压伺服系统5输出的实际压力值与预期输出压力值不符时，能够再次输出修正压力，以弥补压力误差；这样一来，便能够对转盘1的运动状态进行精准控制。

与上述类似地，控制器3接收到转盘1的位置信息之后，计算预期输出压力值以及流量值，并分别向液压伺服系统5和比例方向阀4发送信息；比例方向阀4根据流量值输出实际流量至液压马达6，液压伺服系统5输出实际压力至液压马达6，液压马达6带动转盘1进行旋转；并且控制器3还会获得液压伺服系统5输出的实际压力，并将此与预期输出压力值进行比较计算，并得到差值，液压伺服系统5依据此差值输出修正压力；这样一来，实际输出的压力值具有反馈环节，从而提高了转盘1的控制精度。

本文优选设置有用以检测转盘1的旋转位置的位置编码器2。采用位置编码器2的有益效果如上所述，能够提高转盘1的位置检测精度，从而有利于实现上述技术效果，此处将不再赘述。

当然，位置编码器2可以具体为绝对位置编码器或者增量位置编码器。此外，其他类型的位置编码器也应在本文的保护范围之内。

本发明还提供了一种注塑机，包括机身本体以及设置于机身本体上的液压转盘系统，液压转盘系统具体为上述具体实施例所描述的液压转盘系统。注塑机的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

以上对本发明所提供的注塑机、液压转盘系统与转盘的控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种液压转盘的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

在转盘操控界面中输入所需要的转速；

获得转盘的旋转位置信息并计算得到预期输出压力值以及预期输出流量值；

根据所述预期输出压力值以及所述预期输出流量值分别输出实际压力以及实际流量；

获得实际压力值并判断所述预期输出压力值是否等于所述实际压力值；如果否，则：

计算所述预期输出压力值与所述实际压力值的差值；

根据所述差值输出修正压力；

其中：

控制器(3)接收到转盘(1)的旋转位置信息之后，计算预期输出压力值以及预期输出流量值，并分别向液压伺服系统(5)和比例方向阀(4)发送信息；

所述比例方向阀(4)根据预期输出流量值输出实际流量至液压马达(6)，所述液压伺服系统(5)输出实际压力至所述液压马达(6)，所述液压马达(6)带动所述转盘(1)进行旋转；

并且所述控制器(3)获得所述液压伺服系统(5)输出的实际压力，并将此与预期输出压力值进行比较计算，并得到差值，所述液压伺服系统(5)依据此差值输出修正压力。

2.根据权利要求1所述的液压转盘的控制方法，其特征在于，获得所述转盘的旋转位置信息的方法包括：通过位置编码器检测所述转盘的旋转位置。

3.一种液压转盘系统，其特征在于，包括：

转盘；

转盘操控界面，用于输入所需要的转速；

控制器，用于接收转盘的旋转位置信息并计算预期输出压力值以及预期输出流量值、接收实际压力值并根据所述预期输出压力值与所述实际压力值计算差值,并分别向液压伺服系统(5)和比例方向阀(4)发送信息；

比例方向阀，用于根据所述预期输出流量值输出实际流量至液压马达(6)；

液压伺服系统，用于根据所述预期输出压力值输出实际压力至所述液压马达(6)，以实现所述液压马达(6)带动所述转盘(1)进行旋转、并且根据所述控制器(3)计算得到的差值输出修正压力。

4.根据权利要求3所述的液压转盘系统，其特征在于，还包括用以检测所述转盘的旋转位置的位置编码器。

5.根据权利要求4所述的液压转盘系统，其特征在于，所述位置编码器具体为绝对位置编码器或者增量位置编码器。

6.一种注塑机，包括机身本体以及设置于所述机身本体上的液压转盘系统，其特征在于，所述液压转盘系统具体为上述权利要求3至5任意一项所述的液压转盘系统。