CN204914680U - 一种力控制伺服压力机的液压控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种力控制伺服压力机的液压控制装置，包括计算机控制装置、力伺服液压控制系统以及与计算机控制装置连接的AD采样模块和DA控制模块，力伺服液压控制系统包括力伺服液压控制回路和供油系统，力伺服液压控制回路包括依次连接的液压伺服阀、液压缸和质量块，质量块上安装有力传感器和负载，负载连接有负载信号源；力传感器与AD采样模块连接；DA控制模块经伺服放大器与液压伺服阀连接。本实用新型以液压缸作为执行元件，采用力伺服液压控制，能够直接快速、准确、稳定地控制液压缸上活塞杆所受到的交变载荷，进而控制加工工件时所需要的力，提高被加工物件的加工质量和加工物件的精度。

Description

一种力控制伺服压力机的液压控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种液压控制装置，具体是一种力控制伺服压力机的液压控制装置，属于液压控制装置技术领域。

背景技术

伺服压力机是指采用伺服电机进行驱动控制的压力机，主要有金属锻压用伺服压力机以及耐火材料等行业专用伺服压力机。由于伺服电机的数控化特点，伺服压力机有时也被称为数控压力机。经过十多年的探讨和研究开发，数控压力机近年来已经浮出水面并成为冲压行业新的生产手段，并显现出其高精度、高效、节能、环保、安全和柔性等优势。

近年来，伺服控制系统已经广泛应用于材料加工，而材料加工控制系统和通用机床数控技术在许多方面又是相同的，因而在材料加工的许多领域可以直接采用现有的通用机床数控系统来实现。但对于一类需要采用温度、压力或能量等模拟信号进行调节的材料加工系统，采用现有的数控系统则较难实现。因此，研制适合材料加工的控制系统，对提高材料加工技术的水平和加工装备的数字化能力具有十分重要的现实意义。

目前，由于采用交流伺服电机驱动，在其理论和应用等方面，还有许多有待解决的技术问题。纵观伺服压力机开发以及今后的动向，有待解决的技术问题主要有:1、大功率交流伺服电机及其控制技术；2、无飞轮压力机传动系统设计；3、调速能量的回收；4、重载高效螺旋传动技术；5、基于伺服压力机的成形工艺优化。此外，建立伺服压力机的控制的数学模型及其理论分析工具也是有待解决的一个重要问题。上述这些问题的解决为更好的控制伺服压力机提供了依据。

液压伺服控制是在液压传动和自动控制理论基础上建立起来的一种自动控制系统。许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率、重量比和大功率的液压伺服控制系统需求的不断扩大，促使了液压伺服控制技术的迅速发展。特别是反馈控制技术在液压装置中的应用、电子技术与液压技术的结合，使液压伺服控制系统这门技术不论在元件和系统方面，还是在理论和应用方面都日趋完善和成熟，并形成一门新的学科，称为液压技术的重要发展方向之一。因此，若能将液压伺服控制运用到压力机中将是一种新的发展趋势。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种力控制伺服压力机的液压控制装置，以液压缸作为执行元件，采用力伺服液压控制，能够直接快速、准确、稳定地控制液压缸上活塞杆所受到的交变载荷，进而控制加工工件时所需要的力，提高被加工物件的加工质量和加工物件的精度。

为了实现上述目的，本实用新型采用的一种力控制伺服压力机的液压控制装置，包括计算机控制装置、AD采样模块、DA控制模块以及力伺服液压控制系统，所述计算机控制装置分别与AD采样模块、DA控制模块连接；所述力伺服液压控制系统包括力伺服液压控制回路和供油系统，所述力伺服液压控制回路包括依次连接的液压伺服阀、液压缸和质量块，所述质量块上安装有力传感器和负载，负载连接有负载信号源；所述力传感器与AD采样模块连接；所述DA控制模块经伺服放大器与液压伺服阀连接；所述供油系统包括油箱I、供油回路和回油回路，所述供油回路包括依次连接的吸油过滤器、截止阀II、定量泵和单向阀II，所述定量泵通过联轴器与电动机I连接；所述回油回路包括依次连接的电磁溢流阀、单向阀I和回油过滤器；吸油过滤器与回油过滤器均与油箱I连接；所述单向阀II和电磁溢流阀均与液压伺服阀连接。

进一步，所述供油系统还包括与供油回路并连接的手动泵备用系统，所述手动泵备用系统包括截止阀I、手动泵、电动机II、溢流阀、截止阀III和单向阀III，所述手动泵、溢流阀和截止阀III并联接，并联后的一端通过单向阀III与液压伺服阀连接，另一端通过截止阀I与吸油过滤器连接；所述电动机II与手动泵连接。

优选地，所述力伺服液压控制回路中负载的大小能根据不同的加工需要进行调整。

进一步，还包括油箱II，所述液压伺服阀的T口与油箱II连接。

与现有技术相比，本实用新型以液压缸作为执行元件，采用力伺服液压控制，计算机控制装置将输入所需加工工件的力与力传感器反馈的信号进行比较会得到的偏差信号，该偏差信号再通过伺服放大器控制液压伺服阀的开口大小和方向，进一步控制了进入液压缸的流量，从而控制了加工工件时所需要的力。同时，力传感器一直检测者质量块运动的情况，及时反馈质量块的运动情况，即实现了实时通过计算机控制装置和力传感器两者得到的偏差信号来控制液压伺服阀的开口方向和大小，这种闭环反馈能够直接快速、准确、稳定地控制液压缸上活塞杆所受到的交变载荷，可以更加精确的控制加工工件时的压力，使被加工物件的加工质量更好，进而提高了加工物件的精度。

附图说明

图1为本实用新型的整体系统原理示意图。

图中：1、油箱I，2、吸油过滤器，3、DA控制模块，4、截止阀I，5、截止阀II，6、单向阀I，7、回油过滤器，8、定量泵，9、电动机I，10、手动泵，11、电动机II，12、溢流阀，13、截止阀III，14、单向阀II，15、电磁溢流阀，16、单向阀III，17、油箱II，18、液压伺服阀，19、伺服放大器，20、控制信号源，21、液压缸，22、质量块，23、力传感器，24、负载，25、负载信号源，26、AD采样模块，27、计算机控制装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种力控制伺服压力机的液压控制装置，包括计算机控制装置27、AD采样模块26、DA控制模块3以及力伺服液压控制系统，所述计算机控制装置27分别与AD采样模块26、DA控制模块3连接；所述力伺服液压控制系统包括力伺服液压控制回路和供油系统，所述力伺服液压控制回路包括依次连接的液压伺服阀18、液压缸21和质量块22，所述质量块22上安装有力传感器23和负载24，负载24连接有负载信号源25；所述力传感器23与AD采样模块26连接；所述DA控制模块3经伺服放大器19与液压伺服阀18连接；所述供油系统包括油箱I1、供油回路和回油回路，所述供油回路包括依次连接的吸油过滤器2、截止阀II5、定量泵8和单向阀II14，所述定量泵8通过联轴器与电动机I9连接；所述回油回路包括依次连接的电磁溢流阀15、单向阀I6和回油过滤器7；吸油过滤器2与回油过滤器7均与油箱I1连接；所述单向阀II14和电磁溢流阀15均与液压伺服阀18连接。

工作时，可先将控制信号源20与计算机控制装置27连接，并输入所需加工工件的力。然后，给电动机I9通电，电动机I9通电后将带动定量泵8工作，使油液从油箱I1中经过吸油过滤器2和截止阀II5到达定量泵8，再经过单向阀II14进入液压伺服阀18，并经液压伺服阀18进入液压缸21中带动质量块22做运动。力传感器23检测质量块22的位移情况，并将检测到的信号经AD采样模块26反馈给计算机控制装置27。计算机控制装置27将输入所需加工工件的力与力传感器23反馈的信号进行比较，会得到的偏差信号，该偏差信号再通过伺服放大器19控制液压伺服阀18的开口大小和方向，进一步控制了进入液压缸21的流量，从而控制了加工工件时所需要的力。同时，力传感器23一直检测者质量块22运动的情况，及时反馈质量块的运动情况，即实现了实时通过计算机控制装置27和力传感器23两者得到的偏差信号来控制液压伺服阀18的开口方向和大小，这种闭环反馈能够直接快速、准确、稳定地控制液压缸上活塞杆所受到的交变载荷，可以更加精确的控制加工工件时的压力，使被加工物件的加工质量更好，进而提高了加工物件的精度。

进一步，所述供油系统还可包括与供油回路并连接的手动泵备用系统，所述手动泵备用系统包括截止阀I4、手动泵10、电动机II11、溢流阀12、截止阀III13和单向阀III16，所述手动泵10、溢流阀12和截止阀III13并联接，并联后的一端通过单向阀III16与液压伺服阀18连接，另一端通过截止阀I4与吸油过滤器2连接；所述电动机II11与手动泵10连接。当装置在工作过程中出现停电时，可操作手动泵10，油液从油箱I1中经过吸油过滤器2和截止阀I4到达手动泵10，再经过单向阀III16进入液压伺服阀18，并经液压伺服阀18进入液压缸21中带动质量块22做运动，保证了质量块的正常工作。此时手动泵备用系统起备用作用，进一步保障了装置的稳定性，避免出现因停电而无法工作或引发其他状况的情况发生，整个装置的性能更可靠。

优选地，所述力伺服液压控制回路中负载24的大小能根据不同的加工需要进行调整，即力伺服液压控制回路中负载24的大小可以随时调整(负载压力可以根据自己的需要调节)，以此来适用于不同的加工需要，而随时调整负载压力将使压力机适用的范围更加广泛。

装置中液压伺服阀18的T口可直接与油箱I1连接，进一步，作为本实用新型的改进，为了确保各部件可以更好的工作，还可增设油箱II17，并将所述液压伺服阀18的T口与油箱II17连接。

由上述结构可见，本实用新型以液压缸作为执行元件，采用力伺服液压控制，利用力传感器实时监测质量块的运动情况，并通过计算机控制装置和力传感器两者得到的偏差信号来控制液压伺服阀的开口方向和大小，进一步控制了进入液压缸的流量，从而控制了加工工件时所需要的力。这种闭环反馈能够直接快速、准确、稳定地控制液压缸上活塞杆所受到的交变载荷，可以更加精确的控制加工工件时的压力，使被加工物件的加工质量更好，进而提高了加工物件的精度。

上面所述仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.一种力控制伺服压力机的液压控制装置，其特征在于，包括计算机控制装置(27)、AD采样模块(26)、DA控制模块(3)以及力伺服液压控制系统，所述计算机控制装置(27)分别与AD采样模块(26)、DA控制模块(3)连接；所述力伺服液压控制系统包括力伺服液压控制回路和供油系统，

所述力伺服液压控制回路包括依次连接的液压伺服阀(18)、液压缸(21)和质量块(22)，所述质量块(22)上安装有力传感器(23)和负载(24)，负载(24)连接有负载信号源(25)；所述力传感器(23)与AD采样模块(26)连接；所述DA控制模块(3)经伺服放大器(19)与液压伺服阀(18)连接；

所述供油系统包括油箱I(1)、供油回路和回油回路，所述供油回路包括依次连接的吸油过滤器(2)、截止阀II(5)、定量泵(8)和单向阀II(14)，所述定量泵(8)通过联轴器与电动机I(9)连接；所述回油回路包括依次连接的电磁溢流阀(15)、单向阀I(6)和回油过滤器(7)；吸油过滤器(2)与回油过滤器(7)均与油箱I(1)连接；所述单向阀II(14)和电磁溢流阀(15)均与液压伺服阀(18)连接。

2.根据权利要求1所述的一种力控制伺服压力机的液压控制装置，其特征在于，所述供油系统还包括与供油回路并连接的手动泵备用系统，所述手动泵备用系统包括截止阀I(4)、手动泵(10)、电动机II(11)、溢流阀(12)、截止阀III(13)和单向阀III(16)，所述手动泵(10)、溢流阀(12)和截止阀III(13)并联接，并联后的一端通过单向阀III(16)与液压伺服阀(18)连接，另一端通过截止阀I(4)与吸油过滤器(2)连接；所述电动机II(11)与手动泵(10)连接。

3.根据权利要求1所述的一种力控制伺服压力机的液压控制装置，其特征在于，所述力伺服液压控制回路中负载(24)的大小能根据不同的加工需要进行调整。

4.根据权利要求1所述的一种力控制伺服压力机的液压控制装置，其特征在于，还包括油箱II(17)，所述液压伺服阀(18)的T口与油箱II(17)连接。