CN107650418A - 数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统 - Google Patents

数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统 Download PDF

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Abstract

本发明数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统涉及的是数控(CNC)机电液混合驱动伺服粉末成形机在制品粉末成形零件成形过程中，上冲必需具备的四个功能的机械动作系统，采用机电液混合伺服驱动技术后由一套极其简单集合系统来实现。包括上冲主杆、浮动台面、伺服油缸、实现油缸运动的阀控液压控刲系统和测量油缸位移量的测量系统；伺服油缸包括小活塞、大活塞缸、防尘圈压盖、大活塞以及相应的固定螺钉和密封圈；阀控液压控制系统包括比例换向阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、安全阀一、安全阀二、比例溢流阀和压力传感器；测量油缸位移量的测量系统包括磁栅测量尺主体、磁栅测量尺保护罩、磁栅测量尺安装块以及测量块。

Description

数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统
技术领域
本发明数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统涉及的是数控(CNC)机电液混合驱动伺服粉末成形机在粉末冶金、硬质合金、磁性材料、特种陶瓷、摩擦片及碳制品粉末成形零件在成形过程中，上冲必需具备的四个功能的机械动作系统，采用机电液混合伺服驱动技术后由一套极其简单集合系统来实现。
背景技术
机械式粉末成形机在我国通过消化吸收国外先进技术发展壮大已20余年，大吨位(2000kN以上)粉末成形机能够得到广泛应用也是近10年的事。但是这种类型的粉末成形机的所有成形动作功能均通过机械构件来实现，特别是保护脱模、液压垫、上冲调整、定压成形与定程成形的成形方式选择使用四大功能之结构庞大、复杂、机械加工零件多，精度要求高、装配周期长、难度系数大，造价高，整机精度和机器性能难以满足绝大部份高精度粉末制品零件的成形需求。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足之处提供一种数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲四大功能功能集合系统，采用机电液混合伺服驱动技术，将保护脱模、液压垫、上冲调整、定压成形与定程成形的成形方式选择四大功能集合在一个伺服油缸内，通过电液闭环控制并驱动伺服油泵（与主机液压系统共用）或比例伺服阀以及其他阀组实现伺服油缸动作，由安装在系统上的压力传感器测量压力、磁栅测量尺测量油缸位移行程，通过上述元器件的共同组合来实现粉末压制成形时上冲必需具备的四个功能。
保护脱模功能之定义是指粉末成形时，当压制结束脱模还未开始时，上冲始终有一个恒定的力加在己经压制成形的坯件上直至凹模拉下脱模结束，这时上冲才能快速向上返回。
该功能的作用是防止脱模时成形坯件的弹性后效所导致的开裂。
液压垫功能之定义是指粉末成形时，压制力通过伺服油缸的液压油利用液压油具有微量压缩的特点实施压力缓冲保证粉末压缩成形时是一个循序渐进的成形受力过程；再则也可通过安装在油缸上的压力传感器测量坯件的成形压力进行成形力的压力控制和超过最大成形力时的压力报警，保证机器成形质量和设备工作安全。
上冲调整之定义是指粉末成形时，如果上冲浸入凹模的深度过多或过浅时需要进行修整，本发明是通过改变活塞的运动位置来达到上冲调整之目的。
定压成形与定程成形方式之定义，通常机械式粉末成形机是采用定程成形方式将粉末压缩成成形制品即把控制成形坯件的高度作为主要因素，压力为次要因素；而液压式粉末成形机是采用定压成形方式将粉末压缩成成形制品即把控制成形坯件的密度作为主要因素，行程为次要因素；而本发明通过机械运动及成形压力测量以及电气控制可以实现二种方式选择使用。
本发明数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统是采取以下技术方案实现：
数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统包括上冲主杆、浮动台面、伺服油缸、实现油缸运动的阀控液压控刲系统、测量油缸位移量的测量系统以及控制油缸功能动作的数控系统。
伺服油缸包括小活塞、大活塞缸、防尘圈压盖、大活塞以及相应的固定螺钉和密封圈。上冲主杆下部用作小活塞的缸筒，大活塞缸用作大活塞的缸筒；小活塞与大活塞采用螺钉连接在一起形成双活塞；大活塞缸与上冲主杆也采用螺钉连接在一起形成双活塞缸体。这样形成油缸腔一A-A、油缸腔二B-B、油缸腔三C-C三个油缸腔，其中油缸腔一A-A与油缸腔二B-B连通，由大活塞的油口进出油，起到二个油缸承受压制力的功能。油缸腔三C-C由大活塞缸进出油起到推动油缸活塞向上返回的作用。活塞与缸还装有低摩擦系数的密封圈，大活塞、小活塞外径以及大活塞缸杆腔内壁还焊有锡青铜层以减少运动摩擦提高使用寿命并保证活塞在很低的驱动力下不产生爬行，确保上冲调整精度和调整稳定。防尘圈压盖安装在大活塞缸下端部，防尘圈压盖用作固位防尘圈，该防尘圈压盖能防止大活塞外径不受车间中空气灰尘污染。
伺服油缸安装在粉末成形机的上冲主杆内，大活塞（油缸活塞）底面与上冲浮动台面装在一起，配有压力传感器的供油系统安装在浮动台面上，上冲主杆与浮动台面分别与测量油缸位移量的测量系统的磁栅测量尺的固定端与测量块相连；控制油缸功能动作的数控系统另外安装在电控柜内。
阀控液压控制系统包括比例换向阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、安全阀一、安全阀二、比例溢流阀和压力传感器。阀控液压控制系统还设置安装上述液压元器件的阀块、管道、接头、压力表等。
上述阀控液压控制系统的液压元件通过多个阀块集成在一起形成一个阀控液压控制系统组件就近安装在上冲浮动台面上，然后通过二根不锈钢管道将阀控液压控制系统组件上的二个输出油口分别与伺服油缸的上下油口相连接，这样阀控液压控制系统即可对伺服油缸进行上下腔供油。阀控液压控制系统组件就近安装在上冲浮动台面上。其目的就是尽量缩短伺服油缸的供油管路，减小供油管路对伺服油缸运动的控制精度的影响。上述阀控液压控制系统的供油与主机液压控制部件系统供油，由一伺服电机同时驱动2只大小流量的齿轮泵P2、P3经压力传感器、压力开关、油过滤器、单向阀，提供可用油源，然后该油源分成二路，一路供主机液压控制回路，一路供上述阀控液压控制系统，供油管道进油口上安装有单向阀确保只能单向供油。该阀控液压控制系统在执行上冲调整功能时，由于需要油量很小，这时大泵P2处于卸荷状态（卸荷阀图1未画出）仅由小泵P3提供油源，以便上冲行程得到精确调整；即使在压制成形时也能对上冲行程进行调整，因为这种供油方法也能提供高压油源。
测量油缸位移量的测量系统包括磁栅测量尺主体、磁栅测量尺保护罩、磁栅测量尺安装块以及测量块。磁栅测量尺、磁栅测量尺保护罩安装在磁栅测量尺安装块上，磁栅测量尺安装块安装件浮动板上，浮动板又与大活塞连接在一起，测量块安装在大活塞缸上，大活塞缸又与上冲主杆连接在一起，当大小活塞运动时浮动板也跟着运动使磁栅测量尺有一个相对于上冲主杆的相对位移，也就是说使测量块相对于磁栅测量尺作了位移运动，从而改变了测量块相对于磁栅测量尺的位置，磁栅测量尺输出相应的脉冲讯号后再经数控系统的模拟量运算最终得出活塞位移值。
数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统中控制油缸功能动作的数控系统采用数字智能伺服控制系统，配有PAC程序控制器、压力模拟量模块、测量数字运算模拟量模块以及比例阀控制模块、伺服泵（与主机液压系统共用）控制模块。
本发明数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统设计合理，结构紧凑，将原机械式粉末成形机实现上述机构的机械零件加工数量由100多个减少为10多个，大幅度减少了机械加工工作量、缩短了装配时间。
由于采用伺服油缸及其配系统来实现上冲四大功能，比原机械式粉末成形机采用机械结构实现上冲四大功能的整机高度缩短1-2米(指成形力为2000kN以上的粉末成形机)。
原机械式粉末成形机的上冲行程调整采用电机驱动蜗轮付，调整丝杆装在蜗轮付的蜗轮内，固此丝杆及蜗轮内的螺纹须承载与成形力相等的力，其不良因素是要求螺纹具有很高的强度、很好的精度，且结构复杂、加工难度大、调整精度低也不能在成形过程中对上冲进行伺服调整；而本发明的采用伺服油缸调整上冲行程完全克服了上述缺陷。
本发明还将上冲行程调整的数值采用了闭环智能自动控制，在触摸屏输入需要调整的数据，由磁栅测量尺测量油缸活塞所处位置并反溃其位置讯号，通过PAC程序控制器运算后由液压系统驱动伺服油缸执行。对于粉末成形过程中上冲行程可能发生的改变，本发明的这种功能均可随机进行调整。
本发明还将原机械式粉末成形机通过附加1个或多个气缸的组合及供气回路来实现上冲保护脱模功能改由伺服油缸执行，简化了机器结构，降低了制造和使用成本。
鉴于粉末压缩成形的零件材质和形状的不同，所需的保护脱模力也不尽相同，而气压的供气压力范围有限(0-0.6Mpa)，有时还需要附加一个增压装置对供气回路进行增压(最高至1Mpa)，而本发明可将保护脱模力的调节范围扩大至0-5Mpa，甚至更宽而不需要增加另外装置。
本发明的液压垫功能结构与机械式粉末成形机的液压垫结构基本类似。但机械式粉末成形机的液压垫要对其可能产生的泄漏而需增加一个补油装置进行补油，而本发明则无需对液压垫进行补油
本发明的液压伺服油缸不仅可以实现机械式粉末成形机的定程成形粉末制品零件的功能，在触模屏上通过对成形方式的切换，还可实现定压成形方式，以适应对成形密度要求很高的粉末制品零件。
本发明的上冲四功能集合系统的数据采集与控制采用在输入关键参数后由CPU内置的运算公式进行智能数字运算并发出执行指令，而无需人为设定与调整。
附图说明
以下将结合附图对本发明作进一步说明：
图1是数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统结构示意图;
图2是数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统的阀控数控原理示意图。
具体实施方式
参照附图1、2，数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统包括上冲主杆1、浮动台面3、伺服油缸、实现油缸运动的阀控液压控制系统、测量油缸位移量的测量系统以及控制油缸功能动作的数控系统。
伺服油缸包括小活塞4a、大活塞缸4b、防尘圈压盖4c、大活塞4d以及相应的固定螺钉和密封圈。上冲主杆1下部用作小活塞4a的缸筒，大活塞缸4b用作大活塞4d的缸筒；小活塞4a与大活塞4d用螺钉连接在一起形成双活塞；大活塞缸4b与上冲主杆1也用用螺钉连接在一起形成双活塞缸体。这样形成油缸腔一A-A、油缸腔二B-B、油缸腔三C-C三个油缸腔，其中油缸腔一A-A与油缸腔二B-B连通，由大活塞的油口进出油，起到二个油缸承受压制力的功能。油缸腔三C-C由大活塞缸进出油起到推动油缸活塞向上返回的作用。活塞与缸还装有低摩擦系数的密封圈，大活塞4d、小活塞4a外径以及大活塞缸4b杆腔内壁还焊有锡青铜层以减少运动摩擦提高使用寿命并保证活塞在很低的驱动力下不产生爬行，确保上冲调整精度和调整稳定。防尘圈压盖4c安装在大活塞缸4b下端部，防尘圈压盖4c用作固位防尘圈，该防尘圈压盖4c能防止大活塞4d外径不受车间中空气灰尘污染。
伺服油缸安装在粉末成形机的上冲主杆1内，大活塞4d（油缸活塞4）底面与上冲浮动台面5装在一起，配有压力传感器的供油系统B安装在浮动台面3上，上冲主杆1与浮动台面3分别与测量油缸位移量的测量系统的磁栅测量尺2的固定端与测量块3相连；控制油缸功能动作的数控系统另外安装在电控柜内。
阀控液压控制系统包括比例换向阀2-1、电磁阀一2-2、电磁阀二2-3、电磁阀三2-5、电磁阀四2-7、安全阀一2-4、安全阀二2-8、比例溢流阀2-6和压力传感器PJ2-1。阀控液压控制系统还设置安装上述液压元器件的阀块、管道、接头、压力表等。
上述阀控液压控制系统的液压元件通过多个阀块集成在一起形成一个阀控液压控制系统组件就近安装在上冲浮动台面5上，然后通过二根不锈钢管道将阀控液压控制系统组件上的二个输出油口分别与伺服油缸的上下油口相连接，这样阀控液压控制系统即可对伺服油缸进行上下腔供油。阀控液压控制系统组件就近安装在上冲浮动台面上。其目的就是尽量缩短伺服油缸的供油管路，减小供油管路对伺服油缸运动的控制精度的影响。上述阀控液压控制系统的供油与主机液压控制部件系统供油，由一伺服电机M2同时驱动2只大小流量的齿轮泵P2、P3经压力传感器PJ1、压力开关FX3、油过滤器、单向阀2-9，提供可用油源，然后该油源分成二路，一路供主机液压控制回路，一路供上述阀控液压控制系统，供油管道进油口上安装有单向阀2-9确保只能单向供油。该阀控液压控制系统在执行上冲调整功能时，由于需要油量很小，这时大泵P2处于卸荷状态（卸荷阀图1未画出）仅由小泵P3提供油源，以便上冲行程得到精确调整；即使在压制成形时也能对上冲行程进行调整，因为这种供油方法也能提供高压油源。
测量油缸位移量的测量系统包括磁栅测量尺主体2a、磁栅测量尺保护罩2b、磁栅测量尺安装块2c以及测量块3。磁栅测量尺2a、磁栅测量尺保护罩2b安装在磁栅测量尺安装块2c上，磁栅测量尺安装块2c安装件浮动板5上，浮动板5又与大活塞4d连接在一起，测量块3安装在大活塞缸4b上，大活塞缸4b又与上冲主杆1连接在一起，当大小活塞运动时浮动板也跟着运动使磁栅测量尺有一个相对于上冲主杆1的相对位移，也就是说使测量块3相对于磁栅测量尺作了位移运动，从而改变了测量块3相对于磁栅测量尺的位置，磁栅测量尺输出相应的脉冲讯号后再经数控系统的模拟量运算最终得出活塞位移值。
数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统中控制油缸功能动作的数控系统采用数字智能伺服控制系统，配有PAC程序控制器、压力模拟量模块、测量数字运算模拟量模块以及比例阀控制模块、伺服泵（与主机液压系统共用）控制模块。
所述的PAC程序控制器采用市售PAC程序自动化控制器。所述的压力模拟量模块采用市售压力模拟量模块。所述的测量数字运算模拟量模块采用市售PLC模拟量和数字量模块。所述的比例阀控制模块采用市售比例阀控制器。所述的伺服泵控制模块采用市售伺服泵控制器。
图1左侧为采用伺服阀控制的上冲集合系统的供油系统。
上冲集合系统的油缸通常采用双活塞油缸，其目的是在保证额定成形压强和成形力的前提下尽量减小上冲主杆直径。为保证上冲调整精度和调整稳定性，双合塞油缸按照伺服油缸标准设计，要求在供油压力为0.3Mpa时，油缸活塞不允许产生爬行运动，上冲行程调整的分辩率控制在0.01mm以内。
伺服油缸4由上冲主杆1、小活塞4a、防尘圈盖4c、防尘圈盖4c、大活塞4d以及螺钉、防尘圈、密封圈组成；上冲主杆1下部用作小活塞4a的缸筒，大活塞缸4b用作大活塞4d的缸筒；小活塞4a与大活塞4d用螺钉连接在一起形成双活塞；大活塞缸4b与上冲主杆1也用用螺钉连接在一起形成双活塞缸体。这样形成油缸腔一A-A、油缸腔二B-B、油缸腔三C-C三个油缸腔，其中油缸腔一A-A与油缸腔二B-B连通，由大活塞的油口进出油，起到二个油缸承受压制力的功能。C-C腔由大活塞缸进出油起到推动油缸活塞向上返回的作用。活塞与缸还装有低摩擦系数的密封圈，大小活塞4c、4a外径以及大活塞缸4b杆腔内壁还焊有锡青铜层以减少运动摩擦提高使用寿命并保证活塞在很低的驱动力下不产生爬行，确保上冲调整精度和调整稳定。防尘圈盖4c用作固位防尘圈，该防尘圈能防止大活塞4d外径不受车间中空气灰尘污染。
采用分辩率为0.5μm磁栅测量尺2测量油缸的运动行程(即上冲6调整行程),磁栅测量尺2安装在浮动台面5的侧面，测量头始终固定在油缸体侧面，当油缸活塞4作行程调整运动时使浮动台面5作相对于油缸体移动，也就使测量尺2在测量头3上相对移动从而达到测量之目的。
测量系统由磁栅测量尺2a、磁栅测量尺保护罩2b、磁栅测量尺安装块2c、测量块3以及安装螺钉组成。件2a、2b安装在2c上，2c安装件浮动板5上，浮动板又与大活塞4d连接在一起，测量块3安装在大活塞缸4b上，4b又与上冲主杆1连接在一起，当大小活塞运动时浮动板也跟着运动使测量尺有一个相对于上冲主杆1的相对位移，也就是说使测量块3相对于测量尺作了位移运动，从而改变了测量块3相对于测量尺的位置，测量尺输出相应的脉冲讯号后再经数控系统的模拟量运算最终得出活塞位移值。
执行上冲6行程调整时，如果上冲6需要向下调整，则油缸A-A、B-B腔进油，C-C腔出油；如果上冲6需要向上调整，则油缸C-C腔出油。
为了保证上冲6在粉末成形过程中的准确位置偏差＜0．01mm，所以每成形一个零件都需对上冲位置进行调整。
阀控液压控制系统由比例换向阀2-1、电磁阀一2-2、电磁阀二2-3、电磁阀三2-5、电磁阀四2-7、安全阀一2-4、安全阀二2-8、比例溢流阀2-6、压力传感器PJ2-1等组成；并通过多个阀块集成在一起形成一个组件后就近安装在上冲浮动台面5上，然后通过二根不锈钢管道将组件上的二个输出油口分别与伺服油缸的上下油口相连接，这样系统即可对伺服油缸进行上下腔供油。组件就近安装在上冲浮动台面上，其目的就是尽量缩短伺服油缸的供油管路，减小供油管路对伺服油缸运动的控制精度的影响。系统由粉末成形机的液压总站分出一路专供油路与组件进油口相连接，管道进油口上安装有单向阀2-9确保只能单向供油。比例换向阀2-1、电磁阀二2-3、安全阀一2-4、比例溢流阀2-6、安全阀二2-8的回油口经过阀块集成组件后形成一个共用回油口再通过一根管道与粉末成形机的液压总站油箱相连。液压总站由一台伺服电机M2驱动一组同轴且流量不同的大小油泵P2、P3供油，由于阀控液压系统用油量不大，故只需小流量泵P3运行即可。
阀控的上冲调整工作过程是：阀控的上冲6调整是通过比例换向阀2-1对油缸活塞4双腔进行进出油量进行伺服控制；使用上冲调整功能时，首先接通电磁阀一2-2、电磁阀二2-3电磁头将阀打开，油缸活塞4的油腔进出油回路连通；接通比例换向阀2-1的电磁头2-1a阀油口P-B、T-A联通，油缸 A-A、B-B腔进油，C-C腔出油，上冲向下运动；接通阀2-1的电磁头2-1b油口P-A、T-B联通，油缸C-C 腔进油，A-A、B-B腔出油；上冲向下运动；上冲行程调整量多少根据成形工艺要设定，伺服控制系统根据设定要求控制比例换向阀2.1的开口大小来达到上冲调整的目标值，对于可能产生的目标值偏移由磁栅测量尺2将测量数据反馈至伺服控制系统进行补偿控制，以此达到精确的上冲行程调整值。上冲调整时由伺服电机M2驱动单向齿轮泵P3供油(P2处于卸荷状态)。由于是伺服电机驱动油泵P3，故其压力、流量、工作时间均可伺服控制，还可节能。一般情况下上冲调整是在上冲主杆1向下运动时进行，这时上冲6还未对粉末进行压缩，这时驱动油缸活塞4运动调整所需要的油压较低，对于油缸活塞腔在受到粉末压缩力的影响而有可能产生的泄漏造成上冲调整行程的改变，该油泵也能在高压下实现对上冲行程进行微量补偿调整。机器成形力可用下式表示：
F=［PPJ2.1×(SA-A+SB-B)］／10（F kN，P Mpa，S cm2）
上冲集合机构的油缸在执行上冲保护脱模功能时，由于制品在最终成形时A-A、B-B腔油的压强达到最大值，为了要达到保护脱模所需要的压强(通常为最终成形压强的1/100-1000)，这时就需要将A-A、B-B腔的油卸荷到一个恒定的值，使上冲以一个恒定的力继续压在已成形的坯件上直至脱出凹模为止，保护脱模结束后上冲主杆在主机驱动下快速向上运动。
由于保护脱模功能有效地防止产品成形时的开裂、脱模后变形、膨胀等缺陷，是成形每个零件的必备功能。
阀控的上冲保护脱模的工作过程是：在粉末压缩成形结束或保压结束时电磁阀三2-5、比比例溢流阀2-6电磁头得电工作，将A-A、B-B腔在成形时形成的具有很高压力的油压自动卸荷到一个保护脱模功能所要求的设定值。此功能所需的保护脱模力和卸荷时间可通过电控系统触摸屏数字调整比例溢流阀2-6的阀芯开口度来实现。通断电磁阀三2-5可防止比例溢流阀2-6由于进油口承载压力低于成形压力而使成形结束时的保压压力下降而影响成形零件的保压效果。在电磁阀三2-5、比例溢流阀2-6发生故障不能工作时或者比例溢流阀2-6无法调整出低数值保护脱模力时(比例溢流阀2-6调整范围下限时线性度不好)也可使电磁阀四2-7的电磁头打开使安全阀二2-8工作，采用手动调整安全阀二2-8的安全卸荷压力也可使油缸活塞在很短的时间内得到所需的保护脱模力，在此情况下卸荷时间不可控制。
上冲集合机构的油缸活塞4在粉末压缩成形成零件时活塞 A-A、B-B、C-C腔所受之力通过压力传感器PJ2-1(阀控)测量；当测量的最大成形力小于安全阀一2-4(阀控)的设定值时活塞A-A、B-B实现液压垫功能；当测量的最大成形力大于安全阀一2-4(阀控)的设定值时活塞A-A、B-B实现超压报警功能。
上冲集合机构的油缸活塞4在实现定程压制成形和定压压制成形的功能转换也是通过压力传感器PJ2-1(阀控)的压制力测量结果经电气控制系统进行运行程序切换后即可实现。
图2：数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统的阀控数控原理示意图。图中显示出机构的数据的采集、运算、执行4功能的全部过程。该机构的液压系统虽然是一个独立部件，但供油系统与主机共用并利用在主机不需要供油时的这一特点，采用伺服电机驱动小油泵供油也不会影响上冲功能的执行，这时大油泵可处于卸荷状态。数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统中控制油缸功能动作的数控系统采用数字智能伺服控制系统，配有PAC程序控制器、压力模拟量模块、测量数字运算模拟量模块以及比例阀控制模块、伺服泵（与主机液压系统共用）控制模块。

Claims (8)

1.一种数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统，其特征在于：包括上冲主杆、浮动台面、伺服油缸、实现油缸运动的阀控液压控刲系统和测量油缸位移量的测量系统；
伺服油缸包括小活塞、大活塞缸、防尘圈压盖、大活塞以及相应的固定螺钉和密封圈；上冲主杆下部用作小活塞的缸筒，大活塞缸用作大活塞的缸筒；小活塞与大活塞采用螺钉连接在一起形成双活塞；大活塞缸与上冲主杆也采用螺钉连接在一起形成双活塞缸体；这样形成油缸腔一A-A、油缸腔二B-B、油缸腔三C-C三个油缸腔，其中油缸腔一A-A与油缸腔二B-B连通，由大活塞的油口进出油，起到二个油缸承受压制力的功能；油缸腔三C-C由大活塞缸进出油起到推动油缸活塞向上返回的作用；
伺服油缸安装在粉末成形机的上冲主杆内，大活塞底面与上冲浮动台面装在一起，配有压力传感器的供油系统安装在浮动台面上，上冲主杆与浮动台面分别与测量油缸位移量的测量系统的磁栅测量尺的固定端与测量块相连；控制油缸功能动作的数控系统另外安装在电控柜内；
阀控液压控制系统包括比例换向阀、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四、安全阀一、安全阀二、比例溢流阀和压力传感器；
测量油缸位移量的测量系统包括磁栅测量尺主体、磁栅测量尺保护罩、磁栅测量尺安装块以及测量块；磁栅测量尺、磁栅测量尺保护罩安装在磁栅测量尺安装块上，磁栅测量尺安装块安装件浮动板上，浮动板又与大活塞连接在一起，测量块安装在大活塞缸上，大活塞缸又与上冲主杆连接在一起，当大小活塞运动时浮动板也跟着运动，使磁栅测量尺有一个相对于上冲主杆的相对位移，也就是说使测量块相对于磁栅测量尺作了位移运动，从而改变了测量块相对于磁栅测量尺的位置，磁栅测量尺输出相应的脉冲讯号后再经数控系统的模拟量运算最终得出活塞位移值。
2.根据权利要求1所述的数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统，其特征在于：控制油缸功能动作的数控系统采用数字智能伺服控制系统，配有PAC程序控制器、压力模拟量模块、测量数字运算模拟量模块以及比例阀控制模块、伺服泵控制模块。
3.根据权利要求1所述的数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统，其特征在于：活塞与油缸还装有低摩擦系数的密封圈。
4.根据权利要求1所述的数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统，其特征在于：大活塞、小活塞外径以及大活塞缸杆腔内壁还焊有锡青铜层。
5.根据权利要求1所述的数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统，其特征在于：防尘圈压盖安装在大活塞缸下端部，防尘圈压盖用作固位防尘圈，该防尘圈压盖能防止大活塞外径不受车间中空气灰尘污染。
6.根据权利要求1所述的数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统，其特征在于：阀控液压控制系统还设置安装液压元器件的阀块、管道、接头、压力表。
7.根据权利要求1所述的数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统，其特征在于：阀控液压控制系统的液压元件通过多个阀块集成在一起形成一个阀控液压控制系统组件，阀控液压控制系统组件安装在上冲浮动台面上，然后通过二根不锈钢管道将阀控液压控制系统组件上的二个输出油口分别与伺服油缸的上下油口相连接，这样阀控液压控制系统即可对伺服油缸进行上下腔供油。
8.根据权利要求1所述的数控机电液混合驱动伺服粉末成形机阀控上冲功能集合系统，其特征在于：阀控液压控制系统的供油与主机液压控制部件系统供油，由一伺服电机同时驱动2只大小流量的齿轮泵，经压力传感器、压力开关、油过滤器、单向阀，提供可用油源，然后该油源分成二路，一路供主机液压控制回路，一路供上述阀控液压控制系统，供油管道进油口上安装有单向阀确保只能单向供油，该阀控液压控制系统在执行上冲调整功能时，由于需要油量很小，这时大泵处于卸荷状态仅由小泵提供油源，以便上冲行程得到精确调整。
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