CN113700691A - 一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统及其使用方法 - Google Patents

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成刚
程鹏志
葛宇龙
阮尚文
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Abstract

本发明提供一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统，包括控制系统，控制系统分别连接控制两个伺服阀，其中一个伺服阀与压力缸连接，另一个伺服阀与主缸连接，压力缸连接压力传感器，主缸连接位移传感器，压力传感器和位移传感器连接分别连接控制系统，控制系统上设置与其连接的操作界面，在操作界面上设置参数来最终操控压力传感器和位移传感器。还公开了其使用方法；可自动修正使用者在预备阶段设置的压边力数值，对于过小的压边力进行自动增补；同时可设置变压边力条件，依据时间或位移设置实时压边力的数值，在整个成形过程中压边力可实现柔性变化；由此成形出的零件可减少试制过程，能够很好的成形出最佳状态的零件。

Description

一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统及其使用方法
技术领域
本发明属于材料成形控制技术领域，尤其涉及一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统及其使用方法。
背景技术
对于主动式板材充液成形工艺，压边力是整个工艺流程中极为关键的工艺参数，过大的压边力设置会使得零件成形区域补料不足导致破裂，过小的压边力设置则会使得零件法兰区域聚料过多导致破裂；传统的主动式板材充液成形设备通常压边力设置值是固定的，使用者在预备阶段设置压边力后，在整个成形过程中压边力会保持固定的数值直到成形结束；按此方式需通过大量的试制来满足零件的成形条件，同时也无法成形出最佳状态的零件，本序完成后人工修型的工作量巨大。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统及其使用方法。本发明一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统可自动修正使用者在预备阶段设置的压边力数值，对于过小的压边力进行自动增补；同时可设置变压边力条件，依据时间或位移设置实时压边力的数值，在整个成形过程中压边力可实现柔性变化；由此成形出的零件可减少试制过程，能够很好的成形出最佳状态的零件，本序完成后人工修型的工作量小。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：本发明一方面提供一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统，包括控制系统、两个伺服阀、压边缸、主缸、压力传感器、位移传感器、操作界面，所述控制系统分别连接控制两个伺服阀，其中一个伺服阀与压力缸连接，另一个伺服阀与主缸连接，所述压力缸连接压力传感器，所述主缸连接位移传感器，所述压力传感器和位移传感器连接分别连接控制系统，所述控制系统上设置与其连接的操作界面，在所述操作界面上设置参数来最终操控所述压力传感器和位移传感器。
作为优选，所述操作界面设置压边力的数值、零件几何信息传递给控制系统，控制系统依据零件几何信息判读压边力数值设置是否得当。
作为优选，所述控制系统自动修正在操作界面上预备阶段设置的压边力数值，对于过小的压边力进行自动增补；同时可设置变压边力条件，依据时间或位移设置实时压边力的数值，在整个成形过程中压边力可实现柔性变化。
本发明另一方面提供一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统的使用方法，包括以下步骤：
(1)使用者在操作界面上设置压边力的数值、零件几何信息传递给控制系统，控制系统依据零件几何信息判读压边力数值设置是否得当，对于偏小的压边力设置，控制系统可自动进行修正，对于偏大的压边力设置，控制系统给出提示但不自动进行修正；
(2)控制系统控制伺服阀及压边缸在成形过程中按照设定的压边力进行输出，压边力可设定为固定值，也可依据时间或位移设置成柔性变化值；成形过程中压边缸实时输出的压力通过压力传感器感应反馈至控制系统进行闭环控制；如使用压边力-位移设置，则位移值将通过位移传感器反馈至控制系统进行闭环控制。
本发明有如下有益效果：
(1)按传统方式需通过大量的试制来满足零件的成形条件，同时也无法成形出最佳状态的零件，本序完成后人工修型的工作量巨大。
(2)本发明一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统可自动修正使用者在预备阶段设置的压边力数值，对于过小的压边力进行自动增补；同时可设置变压边力条件，依据时间或位移设置实时压边力的数值，在整个成形过程中压边力可实现柔性变化；由此成形出的零件可减少试制过程，能够很好的成形出最佳状态的零件，本序完成后人工修型的工作量小。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明的一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。
下面通过实施例对本发明作进一步详细描述。
对于主动式板材充液成形工艺，压边力是整个工艺流程中极为关键的工艺参数，过大的压边力设置会使得零件成形区域补料不足导致破裂，过小的压边力设置则会使得零件法兰区域聚料过多导致破裂；传统的主动式板材充液成形设备通常压边力设置值是固定的，使用者在预备阶段设置压边力后，在整个成形过程中压边力会保持固定的数值直到成形结束；为了解决上述问题，提供以下实施例：
实施例：一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统，包括控制系统、两个伺服阀、压边缸、主缸、压力传感器、位移传感器、操作界面，所述控制系统分别连接控制两个伺服阀，其中一个伺服阀与压力缸连接，另一个伺服阀与主缸连接，所述压力缸连接压力传感器，所述主缸连接位移传感器，所述压力传感器和位移传感器连接分别连接控制系统，所述控制系统上设置与其连接的操作界面，在所述操作界面上设置参数来最终操控所述压力传感器和位移传感器。
本实施例中，所述操作界面设置压边力的数值、零件几何信息传递给控制系统，控制系统依据零件几何信息判读压边力数值设置是否得当。
本实施例中，所述控制系统自动修正在操作界面上预备阶段设置的压边力数值，对于过小的压边力进行自动增补；同时可设置变压边力条件，依据时间或位移设置实时压边力的数值，在整个成形过程中压边力可实现柔性变化。
一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统的使用方法，包括以下步骤：
(1)使用者在操作界面上设置压边力的数值、零件几何信息传递给控制系统，控制系统依据零件几何信息判读压边力数值设置是否得当，对于偏小的压边力设置，控制系统可自动进行修正，对于偏大的压边力设置，控制系统给出提示但不自动进行修正；
(2)控制系统控制伺服阀及压边缸在成形过程中按照设定的压边力进行输出，压边力可设定为固定值，也可依据时间或位移设置成柔性变化值；成形过程中压边缸实时输出的压力通过压力传感器感应反馈至控制系统进行闭环控制；如使用压边力-位移设置，则位移值将通过位移传感器反馈至控制系统进行闭环控制。
以上和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本发明提出的面向充液成形设备的柔性压边控制系统通过视觉测量获取零件信息，将虚拟的网格与零件画面重叠，网格遵循零件关键特征的改变而变化，从而实时获取材料应变数据，同时使用者也可直观的在PC端或移动终端上观察到材料形变的过程；虚拟网格同时可设置为有限元分析时采用网格类型，将实际成形过程中网格形变数据与有限元分析模拟结果进行对比，以此修正数值模拟参数设置，可便捷的提升类似材料有限元分析模拟的准确性。
本发明面向充液成形设备的柔性压边控制系统无需耗费时间在零件表面印制网格，通过虚拟网格可覆盖零件整个表面，不受零件尺寸限制；在成形过程中可实时获取零件应变数据信息，无需事后测量且测试数据可后期随时调取使用；利用增强现实技术在PC端或移动端可以带给使用者最为直观的感受，如配置头戴式移动端设备还可使使用者产生沉浸式的体验。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统，其特征在于：包括控制系统、两个伺服阀、压边缸、主缸、压力传感器、位移传感器、操作界面，所述控制系统分别连接控制两个伺服阀，其中一个伺服阀与压力缸连接，另一个伺服阀与主缸连接，所述压力缸连接压力传感器，所述主缸连接位移传感器，所述压力传感器和位移传感器连接分别连接控制系统，所述控制系统上设置与其连接的操作界面，在所述操作界面上设置参数来最终操控所述压力传感器和位移传感器。
2.根据权利要求1所述的一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统，其特征在于：所述操作界面设置压边力的数值、零件几何信息传递给控制系统，控制系统依据零件几何信息判读压边力数值设置是否得当。
3.根据权利要求2所述的一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统，其特征在于：所述控制系统自动修正在操作界面上预备阶段设置的压边力数值，对于过小的压边力进行自动增补；同时可设置变压边力条件，依据时间或位移设置实时压边力的数值，在整个成形过程中压边力可实现柔性变化。
4.一种面向充液成形设备的柔性压边控制系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)使用者在操作界面上设置压边力的数值、零件几何信息传递给控制系统，控制系统依据零件几何信息判读压边力数值设置是否得当，对于偏小的压边力设置，控制系统可自动进行修正，对于偏大的压边力设置，控制系统给出提示但不自动进行修正；
(2)控制系统控制伺服阀及压边缸在成形过程中按照设定的压边力进行输出，压边力可设定为固定值，也可依据时间或位移设置成柔性变化值；成形过程中压边缸实时输出的压力通过压力传感器感应反馈至控制系统进行闭环控制；如使用压边力-位移设置，则位移值将通过位移传感器反馈至控制系统进行闭环控制。
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