一種折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)，所述油箱連接所述過濾器，所述過濾器連接所述定量液壓泵，所述定量液壓泵軸端連接所述電機，所述定量液壓泵泵口連接分流閥的進口管，以及分流閥兩個出油口相連的兩個電磁調(diào)速閥、安裝在兩支路油管上的第一第二流量計、兩支路上分別安裝兩個電磁換向閥、安裝在滑塊上方兩側(cè)的液壓缸、設置在滑塊兩側(cè)的光柵尺位移傳感器、帶PID調(diào)節(jié)功能的可編程邏輯控制器PLC、電源等。本發(fā)明設計合理、裝配調(diào)節(jié)簡單，可實現(xiàn)滑塊兩端的同步上下移動，平衡性好具有抗偏載能力強、控制精度高特點。
【專利說明】一種折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及折彎機【技術(shù)領域】，具體涉及一種折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的折彎機滑塊平衡同步控制裝置，主要采用機械扭軸同步控制，或者采用電液伺服控制。目前，用于折彎機滑塊平衡同步控制裝置中，機械扭軸同步控制裝置抗偏載能力差，控制精度低，只適應用于中小載荷的液壓折彎機，而且機械扭軸同步折彎機折彎寬板時，折彎角度和折彎直線度不能達到很好的效果；電液伺服控制裝置抗偏載能力強、控制精度高，但由于采用雙電液比例閥或雙伺服閥控制兩液壓缸的同步運動，價格昂貴、制造成本高，其對液壓油、電網(wǎng)以及操作人員素質(zhì)都比較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的液壓折彎機滑塊平衡同步控制裝置中，機械扭軸同步控制所存在的抗偏載能力差、控制精度低以及一般電液伺服控制所存在的結(jié)構(gòu)復雜、制造成本高的問題。該系統(tǒng)具有設計合理、裝配調(diào)節(jié)簡單、抗偏載能力強、控制精度高、維護方便、性能價格比較高等特點。
[0004]為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種液壓折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)，所述滑塊電液同步系統(tǒng)包括液壓控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)；所述液壓控制系統(tǒng)包括油箱、過濾器、定量液壓泵、電機、先導式溢流閥、分流閥、第一電磁調(diào)速閥、第二電磁調(diào)速閥、第一流量計、第二流量計、第一電磁換向閥、第二電磁換向閥、第一液壓缸、第二液壓缸；所述油箱連接所述過濾器，所述過濾器連接所述定量液壓泵，所述定量液壓泵軸端連接所述電機，所述定量液壓泵泵口連接分流閥的進口管，所述分流閥的兩個出油管分別連接第一電磁調(diào)速閥和第二電磁調(diào)速閥，所述第一電磁調(diào)速閥連接第一流量計，所述第二電磁調(diào)速閥連接第二流量計，所述第一流量計所在支路連接第一電磁換向閥，所述第二流量計所在支路連接第二電磁換向閥，所述第一電磁換向閥連接第二液壓缸，所述第二電磁換向閥連接第一液壓缸；所述電氣控制系統(tǒng)包括設置在滑塊上部兩肩內(nèi)側(cè)的第一光柵尺位移傳感器和第二光柵尺位移傳感器、帶PID調(diào)節(jié)功能的PLC、電源；所述電源與PLC連接，所述PLC自帶的計數(shù)器模塊輸出端分別與第一光柵尺位移傳感器和第二光柵尺位移傳感器連接，光柵尺位移傳感器輸出數(shù)字信號，PLC的計數(shù)器模塊接收該信號，所述PLC自帶的模擬量模塊輸入端分別與第一流量計和第二流量計連接，流量計輸出電流信號，電流信號進入PLC的模擬量模塊；本發(fā)明采用上述系統(tǒng)，分流閥控制兩個液壓缸同步運動，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、制造容易、可靠性強；同時采用可編程控制器PLC和傳感器結(jié)合的控制具有抗偏載能力強、控制精度高、PLC調(diào)節(jié)分流閥中的流量速度響應快、維護方便、性能價格比高的優(yōu)點。
[0006]進一步，所述定量液壓泵和所述分流閥之間裝有先導式溢流閥，所述先導式溢流閥包括主閥和先導閥兩部分。該先導式溢流閥作用是在該同步控制系統(tǒng)中，定量泵提供的是恒定流量，當系統(tǒng)壓力增大時，會使流量需求減小，此時溢流閥開啟，使多余流量溢回油箱，保證溢流閥進口壓力，即泵出口壓力恒定。當系統(tǒng)正常工作時，閥門關閉，只有負載超過規(guī)定的極限時開啟溢流，進行過載保護，使系統(tǒng)壓力不再增加。
[0007]進一步，所述分流閥的組成主要包括閥體，控制閥芯和控制閥芯上的對中彈簧；所述分流閥閥體上開有一個進油口和兩個出油口，控制閥芯的軸線與對中彈簧的軸線重合，安裝在閥體內(nèi)部，對中彈簧以及兩個出油口流動的分流流量依其壓力控制閥芯保持在中位。該改進的分流閥控制兩個液壓缸同步運動，通過PLC控制兩個管路上的流量，并輸出給分流閥，調(diào)節(jié)分流閥兩出油口流量。
[0008]進一步，所述第一電磁換向閥、第二電磁換向閥均選用M形，在中位時，該電磁換向閥的工作油口關閉，進油口、回油口直接相連。該改進的作用是由于工作油口封閉，工作機構(gòu)可以保持靜止；從停止到啟動比較平穩(wěn)；油泵卸荷時液壓缸可以鎖緊。
[0009]進一步，所述第一流量計、第二流量計分別安裝在兩支路油管上；所述第一液壓缸、第二液壓缸分別安裝在滑塊上部兩肩的外側(cè)，所述滑塊17安裝在工作臺上方；此方案可實現(xiàn)滑塊兩端能夠同步上下移動，滿足其平衡性的要求。
[0010]進一步，所述液壓缸包括缸體、活塞桿，所述缸體一側(cè)上下端各設有一個通孔，所述通孔和電磁換向閥相連通；所述活塞桿底端與滑塊上部兩肩相對應的表面相連接。該改進具有設計合理、裝配調(diào)節(jié)簡單的特點。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用上述系統(tǒng)，分流閥控制兩個液壓缸同步運動，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、制造容易、可靠性強。采用的先導式溢流閥具有定壓溢流和過載保護的作用。M形電磁換向閥在中位時工作機構(gòu)可以保持靜止，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定性。上述系統(tǒng)可實現(xiàn)滑塊兩端能夠同步上下移動，滿足其平衡性的要求。另外，本發(fā)明具有設計合理、裝配調(diào)節(jié)簡單、抗偏載能力強、控制精度高、提高產(chǎn)品質(zhì)量等特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為一種折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1-油箱、2-過濾器、3-定量液壓泵、4-電機、5-先導式溢流閥、6-分流閥、
7-第一電磁調(diào)速閥、8-第二電磁調(diào)速閥、9-第一流量計、10-第二流量計、11-第一電磁換向閥、12-第二電磁換向閥、13-第一液壓缸、14-第二液壓缸、15-第一光柵尺位移傳感器、16-第二光柵尺位移傳感器、17-滑塊、18-PLC可編程控制器。
具體實施方案
[0014]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明。
[0015]如圖1所示，一種液壓折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)，所述滑塊電液同步系統(tǒng)包括液壓控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)；所述液壓控制系統(tǒng)包括油箱1、過濾器2、定量液壓泵3、電機4、先導式溢流閥5、分流閥6、第一電磁調(diào)速閥7、第二電磁調(diào)速閥8、第一流量計9、第二流量計1、第一電磁換向閥11、第二電磁換向閥12、第一液壓缸13、第二液壓缸14 ;所述油箱I連接所述過濾器2，所述過濾器2連接所述定量液壓泵3，所述定量液壓泵3軸端連接所述電機4，所述定量液壓泵3泵口連接分流閥6的進口管，所述分流閥6的兩個出油管分別連接第一電磁調(diào)速閥7和第二電磁調(diào)速閥8，所述第一電磁調(diào)速閥7連接第一流量計9，所述第二電磁調(diào)速閥8連接第二流量計10，所述第一流量計9所在支路連接第一電磁換向閥11，所述第二流量計10所在支路連接第二電磁換向閥12，所述第一電磁換向閥11連接第二液壓缸14，所述第二電磁換向閥12連接第一液壓缸13 ;所述電氣控制系統(tǒng)包括設置在滑塊17上部兩肩內(nèi)側(cè)的第一光柵尺位移傳感器15和第二光柵尺位移傳感器16、帶PID調(diào)節(jié)功能的PLC18、電源19 ;所述電源19與PLC18連接，所述PLC18自帶的計數(shù)器模塊輸出端分別與第一光柵尺位移傳感器15和第二光柵尺位移傳感器16連接,光柵尺位移傳感器輸出數(shù)字信號，PLC18的計數(shù)器模塊接收該信號；所述PLC18自帶的模擬量模塊輸入端分別與第一流量計9和第二流量計10連接，流量計輸出電流信號，電流信號進入PLC18的模擬量模塊。
[0016]所述先導式溢流閥5的先導閥、主閥芯上的阻尼孔及調(diào)壓彈簧一起構(gòu)成先導級半橋分壓式壓力負反饋控制，負責向主閥芯上腔提供經(jīng)過先導閥穩(wěn)壓后的主級指令壓力。主閥是主控回路的比較器，上端面作用有主閥芯的指令力，下端面作為主回路的測壓面，作用有反饋力，其合力可驅(qū)動閥芯，調(diào)節(jié)溢流口的大小，進行調(diào)壓和穩(wěn)壓。
[0017]所述第一電磁換向閥11和第二電磁換向閥12包括閥體、閥芯、電磁鐵、彈簧和油口 ；閥體內(nèi)開有沉割槽，閥芯的軸線與彈簧的軸線重合，安裝在閥體內(nèi)部，閥芯的臺階與閥體的沉割槽配合，閥芯兩側(cè)各配置一個電磁鐵，電磁力與彈簧力的合力控制閥芯運動。
[0018]所述的液壓缸設有缸體及活塞桿，每個液壓缸的缸體是與滑塊上方一側(cè)的機架連接，每個油缸的活塞桿的底端與滑塊兩肩對應上方相連接，可以通過鉚釘連接。
[0019]在電源供電上，所述電源19與PLC18連接，為PLC18提供220V交流電，PLC18的電源輸出端與光柵尺位移傳感器15和光柵尺位移傳感器16連接，為光柵尺位移傳感器提供24V直流電。光柵尺位移傳感器輸出數(shù)字信號，PLC18接收該信號。
[0020]本發(fā)明的工作原理和工作過程為:
[0021]電機4驅(qū)動定量液壓泵3把油箱I內(nèi)的液壓油經(jīng)先導式溢流閥5輸入到分流閥6的進油管，來自進油路中的總流量可以在一定范圍內(nèi)變化并被分成兩部分。先導式溢流閥5具有定壓溢流和過載保護的作用。兩支路分別經(jīng)電磁調(diào)速閥7、8、流量計9、10、換向閥11、12與兩個液壓缸13、14連接，以保證兩液壓缸同時運動。通過閉環(huán)電液控制系統(tǒng)控制滑塊17兩側(cè)液壓缸13、14的流量和壓力，確保滑塊高的定位精度、兩側(cè)的同步運動以及折彎機在偏載工況下滑塊兩端受力平衡。
[0022]所述分流閥6控制兩個液壓缸同步運動，設置在分流閥出油管路上的兩個流量計分別測量兩個管路上的流量，并將測得的流量反饋到PLC18自帶的PID，PID運算后輸出的模擬量信號經(jīng)PLC18轉(zhuǎn)換成電壓信號，并輸出給分流閥，調(diào)節(jié)分流閥兩出油口流量；設置在滑塊兩側(cè)的光柵尺分別測量滑塊的位置，并將信號反饋給PLC18，PLC18將得到的信號處理后，輸出給兩個調(diào)節(jié)閥，調(diào)整兩個調(diào)節(jié)閥的出油口流量，進行微調(diào)，從而保證兩個液壓缸同步運動。
[0023]當兩個第一電磁換向閥9的電磁鐵YA2和第二電磁換向閥10的電磁鐵YA4通電時，兩閥均處右位，液壓油經(jīng)過定量液壓泵和分流閥，再分別經(jīng)過電磁調(diào)速閥、流量計、換向閥進入第一液壓缸13和第二液壓缸14的無桿腔，兩液壓缸的活塞桿向下運動，帶動滑塊向下運動,滑塊處于進程；當?shù)谝浑姶艙Q向閥9的電磁鐵YAl和第二電磁換向閥10的電磁鐵YA3通電時，閥均處左位，液壓油經(jīng)過定量液壓泵和分流閥，再分別經(jīng)過調(diào)節(jié)閥、流量計、換向閥進入第一液壓缸13和第二液壓缸14的有桿腔，兩液壓缸的活塞桿向上運動，帶動滑塊向上運動，滑塊處于回程。
[0024]當分流閥6兩個出油口的分流流量相等時，分流閥6的對中彈簧依其壓力將控制閥芯保持在中位，此時，兩個液壓缸可以保持同步運動，當分流閥6兩個出油口的分流流量不相等時，設置在分流閥6出油管路上的兩個流量計分別測量兩個管路上的流量，并將測得的流量反饋到PLC18自帶的PID的模擬量模塊，PID運算后輸出的模擬量信號經(jīng)PLC18轉(zhuǎn)換成電壓信號，并輸出給分流閥6，調(diào)節(jié)分流閥6兩出油口流量；設置在滑塊17兩側(cè)的光柵尺分別測量滑塊17的位置，并將信號反饋給PLC18，PLC18將得到的信號處理后，輸出給兩個調(diào)節(jié)閥，調(diào)整兩個調(diào)節(jié)閥的出油口流量，從而保證兩個液壓缸同步運動。
[0025]上述同步控制系統(tǒng)除了采用可編程控制器(PLC)的閉環(huán)控制模塊來實現(xiàn)PID控制以外，還可以通過智能化調(diào)整或自校正、自適應算法來實現(xiàn)PID控制器參數(shù)的自動調(diào)整，從而實現(xiàn)調(diào)節(jié)閥的流量控制。
[0026]本發(fā)明采用上述系統(tǒng)，分流閥控制兩個液壓缸同步運動，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、制造容易、可靠性強。采用的先導式溢流閥具有定壓溢流和過載保護的作用。M形電磁換向閥在中位時工作機構(gòu)可以保持靜止，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定性。上述系統(tǒng)可實現(xiàn)滑塊兩端能夠同步上下移動，滿足其平衡性的要求。另外，本發(fā)明具有設計合理、裝配調(diào)節(jié)簡單、抗偏載能力強、控制精度聞、提聞廣品質(zhì)量等特點。
[0027]本發(fā)明還可以有其他實施方式，凡采用同等替換和等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)，其特征在于:包括液壓控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)； 所述液壓控制系統(tǒng)包括油箱(I)、過濾器(2)、定量液壓泵(3)、電機(4)、先導式溢流閥(5)、分流閥￠)、第一電磁調(diào)速閥(7)、第二電磁調(diào)速閥(8)、第一流量計(9)、第二流量計(10)、第一電磁換向閥(11)、第二電磁換向閥(12)、第一液壓缸(13)、第二液壓缸(14)； 所述油箱(I連接所述過濾器(2)，所述過濾器(2)連接所述定量液壓泵(3)，所述定量液壓泵(3)軸端連接所述電機(4)，所述定量液壓泵(3)泵口連接分流閥￠)的進口管，所述分流閥(6)的兩個出油管分別連接第一電磁調(diào)速閥(7)和第二電磁調(diào)速閥(8)，所述第一電磁調(diào)速閥(7)連接第一流量計(9)，所述第二電磁調(diào)速閥(8)連接第二流量計(10)，所述第一流量計(9)所在支路連接第一電磁換向閥(11)，所述第二流量計(10)所在支路連接第二電磁換向閥(12)，所述第一電磁換向閥(11)連接第二液壓缸(14)，所述第二電磁換向閥(12)連接第一液壓缸(13)； 所述電氣控制系統(tǒng)包括設置在滑塊(17)上部兩肩內(nèi)側(cè)的第一光柵尺位移傳感器(15)和第二光柵尺位移傳感器(16)、帶PID調(diào)節(jié)功能的PLC (18)、電源(19)； 所述電源(19)與PLC(IS)連接，所述PLC(IS)自帶的計數(shù)器模塊輸入端分別與第一光柵尺位移傳感器(15)和第二光柵尺位移傳感器(16)連接，光柵尺位移傳感器輸出數(shù)字信號，PLC(IS)的計數(shù)器模塊接收該信號；所述PLC(IS)自帶的模擬量模塊輸入端分別與第一流量計(9)和第二流量計(10)連接，流量計輸出電流信號，電流信號進入PLC(18)的模擬量模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述定量液壓泵(3)和所述分流閥(6)之間裝有先導式溢流閥(5)，所述先導式溢流閥(5)包括主閥和先導閥兩部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述分流閥(6)的組成主要包括閥體，控制閥芯和控制閥芯上的對中彈簧；所述分流閥(6)閥體上開有一個進油口和兩個出油口，控制閥芯的軸線與對中彈簧的軸線重合，安裝在閥體內(nèi)部，對中彈簧以及兩個出油口流動的分流流量依其壓力控制閥芯保持在中位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電磁換向閥(11)、第二電磁換向閥(12)均選用M形，在中位時，所述電磁換向閥的工作油口關閉，進油口、回油口直接相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一流量計(9)、第二流量計(10)分別安裝在兩支路油管上；所述第一液壓缸(13)、第二液壓缸(14)分別安裝在滑塊(17)上部兩肩的外側(cè)，所述滑塊(17)安裝在工作臺上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓折彎機滑塊平衡電液伺服同步控制系統(tǒng)，其特征在于:所述液壓缸包括缸體、活塞桿，所述缸體一側(cè)上下端各設有一個通孔，所述通孔和電磁換向閥相連通；所述活塞桿底端與滑塊(17)上部兩肩相對應的表面相連接。
【文檔編號】F15B11/22GK104405733SQ201410481964
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】任乃飛, 劉正浩, 謝方偉, 陳修祥, 王勻, 任旭東, 許楨英 申請人:江蘇大學