CN112872155A - 一种蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统，属于蒙皮拉伸成形机技术领域，其特征在于，所述蒙皮拉伸机钳口为安装有伺服阀的蒙皮拉伸机钳口，所述压力闭环控制系统包括：压力传感器，用于检测钳口的压力信息；可编程控制器，用于接收钳口的压力信息，根据钳口的压力信息计算并滤波处理；位于可编程控制器内的PID控制模块，接收经滤波后的压力信息，并根据所述压力信息，做出控制输出指令；伺服阀，用于接收控制输出指令，实现对蒙皮拉伸机钳口压力的控制；其中：可编程控制器的输入端口与压力传感器的输出端口电连接，可编程控制器的输出端口与PID控制模块的输入端口电连接，PID控制模块的输出端子与伺服阀的输入端子电连接。
Description
技术领域
本发明属于蒙皮拉伸成形机技术领域，特别涉及一种蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统。
背景技术
蒙皮拉伸成形是指板料在夹钳拉力作用下贴合在向上顶进的模胎上形成无回弹的大曲面板件的方法。蒙皮拉伸机是用于实现蒙皮拉伸的设备，最主要的应用场合为制造飞机蒙皮。飞机蒙皮作为飞机的主要零部件，其制造装备具有技术密集度高、军民融合性强、产业带动面广等特点，具有极高的经济价值、军事价值和政治价值。蒙皮拉伸机主要由主床身、工作台顶升机构、托架滑动机构总成、钳头拉伸机构总成、龙门上压装置、移动踏台装置、外部盖板等组成。其中托架由U形梁、托架推动缸、俯仰装置所组成。U形梁采用优质钢板焊接而成，是钳口工作的主要承载部件；托架推动缸保证整个托架的运动和锁死托架的功能；俯仰装置由俯仰缸及驱动连接板、轴等组成，可实现俯仰功能，且载荷能力能够保证在蒙皮拉伸成形时U形梁在俯仰任意角度被锁住，从而保证蒙皮的成形质量。传统的蒙皮拉伸机钳口使用开关阀对压力进行控制，控制精度低，夹持速度慢，已无法适应大部分现代机型的蒙皮拉伸工艺。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统。
本发明采用如下技术方案：
一种蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统，所述蒙皮拉伸机钳口为安装有伺服阀的蒙皮拉伸机钳口，所述压力闭环控制系统包括：
压力传感器，用于检测钳口的压力信息；
可编程控制器，用于接收钳口的压力信息，根据钳口的压力信息计算并滤波处理；
位于可编程控制器内的PID控制模块，接收经滤波后的压力信息，并根据所述压力信息，做出控制输出指令；
伺服阀，用于接收控制输出指令，实现对蒙皮拉伸机钳口压力的控制；
其中：可编程控制器的输入端口与压力传感器的输出端口电连接，可编程控制器的输出端口与PID控制模块的输入端口电连接，PID控制模块的输出端子与伺服阀的输入端子电连接。
优选地，所述蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统的压力控制范围为200-4500PSI，压力精度范围为±5PSI。
优选地，所述压力传感器为高精度压力传感器，所述高精度压力传感器的采集精度为0.07PSI。
优选地，所述可编程控制器接收压力传感器信号的模块为高速输入模块，所述高速输入模块的信号采集频率为60Hz。
优选地，所述压力信息计算为将4-20mA的压力信号通过比例换算成0-4500PSI。
优选地，所述滤波处理为中值滤波、最大值滤波和最小值滤波三者结合的方式。
本发明具有的优点和积极效果是：
通过采用上述技术方案，本发明根据蒙皮拉伸机钳口压力的夹持特性，将压力信号进行滤波算法引入到钳口压力闭环控制系统中，并使用伺服阀代替开关阀，消除了钳口夹持过程中板料变形所引起的压力波动，使蒙皮拉伸机钳口可夹持更厚和更薄的板料，提高了蒙皮拉伸机的可制件范围，提升了蒙皮制件的质量。
附图说明
图1是本发明优选实施例的电路框图；
图2是本发明优选实施例的流程图；
图3是本发明优选实施例中蒙皮拉伸机钳口图。
图中：1、压力传感器；2、可编程控制器；3、伺服阀。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参见图1-3，
一种蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统，所述蒙皮拉伸机钳口为安装有伺服阀的蒙皮拉伸机钳口，所述压力闭环控制系统包括：
压力传感器1，用于检测钳口的压力信息；
可编程控制器2，用于接收钳口的压力信息，根据钳口的压力信息计算并滤波处理，压力的4-20mA信号通过比例换算成0-4500PSI，并通过中值滤波、最大值滤波和最小值滤波方式相结合的方式进行滤波；
PID控制模块，PID控制模块接收经滤波后的压力信息，并根据所述压力信息，做出控制输出指令；
伺服阀3，用于接收控制输出指令，实现对蒙皮拉伸机钳口压力的控制；
其中：可编程控制器的输入端口与压力传感器电连接，可编程控制器的输出端口与PID控制模块的输入端口电连接，PID控制模块的输出端子与伺服阀的输入端子电连接。
作为优选技术方案，本发明还采用了如下技术方案：
所述压力传感器为高精度压力传感器，配合可编程控制器，其采集精度可达0.07PSI。
所述可编程控制器接收压力传感器信号的模块为高速输入模块，信号采集频率可达60Hz。
所述蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统的压力控制范围为200-4500PSI，压力精度范围为±5PSI。
本具体实施例中的蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统的压力控制范围为200-4500PSI，压力精度范围为±5PSI；所述压力闭环系统包括：压力传感器1、可编程控制器2、以及伺服阀3；其中：压力传感器1用于检测钳口的压力信息；可编程控制器2用于接收钳口的压力信息，对压力信息进行滤波处理，将滤波后的压力信息发送给可编程控制器2内的PID控制模块，PID控制模块根据所述压力信息和设置的压力信息，做出控制输出指令；伺服阀3接收来自可编程控制器2的控制输出指令实现对蒙皮拉伸机钳口压力的控制；
上述各个部件之间的连接关系为：可编程控制器2的输入端口与压力传感器1电连接，可编程控制器2的输出端口与PID控制模块的输入端口电连接，PID控制模块的输出端子与伺服阀3的输入端子电连接。
请参阅图2，本发明的工作过程为：本具体实施例中的压力传感器1优选为高精度压力传感器；蒙皮拉伸机钳口在夹持板料的过程中，利用高精度压力传感器对钳口的压力进行检测，然后将钳口的压力信息发送给可编程控制器2，可编程控制器2包括压力滤波模块、PID控制模块；其中滤波模块对上述压力信息进行滤波处理，将处理后的压力发送给PID控制模块，PID控制模块根据上述压力信息和设置压力命令做出控制输出指令，将控制输出指令发送给伺服阀3，伺服阀3根据接收到的控制输出指令实现对蒙皮拉伸机钳口压力的闭环控制。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明专利所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (6)
1.一种蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统，其特征在于，所述蒙皮拉伸机钳口为安装有伺服阀的蒙皮拉伸机钳口，所述压力闭环控制系统包括：
压力传感器，用于检测钳口的压力信息；
可编程控制器，用于接收钳口的压力信息，根据钳口的压力信息计算并滤波处理；
位于可编程控制器内的PID控制模块，接收经滤波后的压力信息，并根据所述压力信息，做出控制输出指令；
伺服阀，用于接收控制输出指令，实现对蒙皮拉伸机钳口压力的控制；
其中：可编程控制器的输入端口与压力传感器的输出端口电连接，可编程控制器的输出端口与PID控制模块的输入端口电连接，PID控制模块的输出端子与伺服阀的输入端子电连接。
2.根据权利要求1所述的蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统，其特征在于，所述蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统的压力控制范围为200-4500PSI，压力精度范围为±5PSI。
3.根据权利要求1所述的蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统，其特征在于，所述压力传感器为高精度压力传感器，所述高精度压力传感器的采集精度为0.07PSI。
4.根据权利要求1所述的蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统，其特征在于，所述可编程控制器接收压力传感器信号的模块为高速输入模块，所述高速输入模块的信号采集频率为60Hz。
5.根据权利要求1所述的蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统，其特征在于，所述压力信息计算为将4-20mA的压力信号通过比例换算成0-4500PSI。
6.根据权利要求1所述的蒙皮拉伸机钳口压力闭环控制系统，其特征在于，所述滤波处理为中值滤波、最大值滤波和最小值滤波三者结合的方式。
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