專利名稱：預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于大直縫埋弧焊管設備制造行業(yè)，涉及一種鋼板預彎機專用大流 量比例閥的控制。
背景技術(shù)：
由于鋼板預彎機屬國內(nèi)首創(chuàng)的大型成套設備，目前國際上采用的數(shù)控系統(tǒng)
是德國BOSCH—REXROCH公司生產(chǎn)的MAC8系統(tǒng)，MAC8價格非常昂貴(一 套四軸同步控制系統(tǒng)報價168萬人民幣左右)企業(yè)生產(chǎn)成本很高。
如果采用兩臺瑞士 CBLCLE公司DNC-60PS普通二軸數(shù)控折彎機系統(tǒng)， 平均價格在8萬人民幣左右。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供r一種預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有鋼
板預彎機數(shù)控系統(tǒng)價格昂貴的問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供了一種預彎機液壓電液比例控制方法。 本發(fā)明預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)包括液壓比例閥閉環(huán)控制系統(tǒng)和滑塊
外環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)，液壓比例閥閉環(huán)控制系統(tǒng)由液壓比例放大器、大流量電液 比例方向閥和閥芯內(nèi)環(huán)反饋組成，滑塊外環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)由數(shù)控系統(tǒng)、預彎機 滑塊、光柵尺外環(huán)速度位置反饋組成，數(shù)控系統(tǒng)通過電壓控制信號與比例閥放 大器進行電氣連接；比例閥放大器通過驅(qū)動大電流與大流量電液比例方向閥進 行電氣連接；大流量電液比例方向閥與預彎機主油缸的液壓系統(tǒng)連接；預彎機 主油缸通過機械系統(tǒng)與預彎機滑塊連接，最終組成一個機電液一體化的滑塊運 動控制系統(tǒng)。
所述數(shù)控系統(tǒng)包括左機數(shù)控系統(tǒng)和右機數(shù)控系統(tǒng)，左機數(shù)控系統(tǒng)與左機電液 比例控制系統(tǒng)相連，機數(shù)控系統(tǒng)與右機電液比例控制系統(tǒng)相連，左機電液比例 控制系統(tǒng)分別與左機左油缸和左機右油缸相連，左機左油缸和左機右油缸分別 與左預彎機滑塊相連；右機左油缸和右機右油缸分別與右機預彎機滑塊相連。
本發(fā)明預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)及其控制方法，適用于包括液壓比例閥閉環(huán)控制系統(tǒng)和滑塊外環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于它包括以下步驟
步驟一、在數(shù)控系統(tǒng)人機界面上輸入要控制的滑塊速度值、位置值，數(shù)控系
統(tǒng)發(fā)出控制電壓命令信號，控制液壓比例放大器；
步驟二、液壓比例放大器將數(shù)控系統(tǒng)的電壓命令信號放大成電流驅(qū)動信號，
直接驅(qū)動大流量電液比例方向閥；大流量電液比例方向閥與液壓比例放大器間
由閥芯內(nèi)環(huán)反饋進行閥芯位置反饋，實現(xiàn)大流量電液比例方向閥對液壓系統(tǒng)流
量的精確控制；
步驟三、大流量電液比例方向閥根據(jù)電流驅(qū)動信號電流的大小控制液壓系統(tǒng)流量的大小，大流量電液比例方向閥根據(jù)流量的大小控制預彎機主油缸運行的快慢；
步驟四、預彎機主油缸直接帶動預彎機滑塊進行運行，完成一個滑塊工作周
期；
步驟五、通過數(shù)控系統(tǒng)給定命令與光柵尺外環(huán)速度位置反饋進行比較、調(diào)整，控制預彎機滑塊運行的精度。
本發(fā)明通過控制預彎機液壓電液比例系統(tǒng)，進而控制預彎機主油缸，最終控制預彎機滑塊。
本發(fā)明預彎機機組是由兩臺相對布置的預彎機主機組成，每臺預彎機由兩個油缸， 一套液壓電液比例系統(tǒng)驅(qū)動， 一套電液比例系統(tǒng)由一套DNC-60PS數(shù)控系統(tǒng)控制，實現(xiàn)預彎邊主機滑塊運動。
本發(fā)明一臺DNC-60PS數(shù)控系統(tǒng)能同時控制二組閉環(huán)大流量電液比例方向閥組， 一組開環(huán)電液比例壓力閥組。通過DNC-60PS控制參數(shù)的調(diào)整能使預彎機滑塊的起動，快速上升、慢速上升、定位停止、保壓、卸壓、快速返回，全過程運行平穩(wěn)、響應速度快、定位精度高。
圖1是本發(fā)明數(shù)控系統(tǒng)控制預彎機滑塊示意圖；圖2是本發(fā)明數(shù)控預彎邊機機組左機控制結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明數(shù)控預彎邊機機組右機控制結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)包括液壓比例閥閉環(huán)控制系統(tǒng)和滑塊外環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)，液壓比例閥閉環(huán)控制系統(tǒng)由液壓比例放大器203、大流量電
液比例方向閥205和閥芯內(nèi)環(huán)反饋208組成，滑塊外環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)由數(shù)控系 統(tǒng)201、預彎機滑塊207、光柵尺外環(huán)速度位置反饋209組成，數(shù)控系統(tǒng)201通 過電壓控制信號202與比例閥放大器203進行電氣連接；比例閥放大器203通 過驅(qū)動大電流204與大流量電液比例方向闊205進行電氣連接；大流量電液比 例方向闊205與預彎機主油缸206的液壓系統(tǒng)連接；預彎機主油缸206通過機 械系統(tǒng)與預彎機滑塊207連接，最終組成一個機電液一體化的滑塊運動控制系 統(tǒng)。
本實施例預彎機機組是由兩臺相對布置的預彎機主機組成，每臺預彎機由兩 個油缸， 一套液壓電液比例系統(tǒng)驅(qū)動， 一套DNC-60PS數(shù)控系統(tǒng)控制一套液壓 電液比例驅(qū)動系統(tǒng)， 一套電液比例驅(qū)動系統(tǒng)分別控制兩套液壓油缸，兩套液壓 油缸同步帶動預彎機滑塊實現(xiàn)預彎機滑塊起動，快速上升、慢速上升、定位停 止、保壓、卸壓、快速返回，完成油缸運動周期?；瑝K整個運行過程平穩(wěn)、響 應速度快、定位精度高。
數(shù)控系統(tǒng)201包括左機數(shù)控系統(tǒng)101和右機數(shù)控系統(tǒng)108，左機數(shù)控系統(tǒng)101 與左機電液比例控制系統(tǒng)102相連，機數(shù)控系統(tǒng)108與右機電液比例控制系統(tǒng) 109相連，左機電液比例控制系統(tǒng)102分別與左機左油缸103和左機右油缸104 相連，左機左油缸103和左機右油缸104分別與左預彎機滑塊105相連；右機 左油缸IIO和右機右油缸111分別與右機預彎機滑塊112相連。
本發(fā)明預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)及其控制方法，適用于包括液壓比例閥 閉環(huán)控制系統(tǒng)和滑塊外環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于它包括以下步驟
步驟一、在數(shù)控系統(tǒng)201人機界面上輸入要控制的滑塊速度值、位置值，數(shù) 控系統(tǒng)201發(fā)出控制電壓命令信號202，控制液壓比例放大器203;
步驟二、液壓比例放大器203將數(shù)控系統(tǒng)的電壓命令信號放大成電流驅(qū)動信 號204，直接驅(qū)動大流量電液比例方向閥205;大流量電液比例方向闊205與液 壓比例放大器203之間由閥芯內(nèi)環(huán)反饋208進行閥芯位置反饋，實現(xiàn)大流量電 液比例方向閥205對液壓系統(tǒng)流量的精確控制；
步驟三、大流量電液比例方向閥205根據(jù)電流驅(qū)動信號電流的大小控制液壓 系統(tǒng)流量的大小，大流量電液比例方向閥205根據(jù)流量的大小控制預彎機主油缸206運行的快慢；
歩驟四、預彎機主油缸206直接帶動預彎機滑塊207進行運行，完成一個滑塊工作周期；
步驟五、通過數(shù)控系統(tǒng)201給定命令與光柵尺外環(huán)速度位置反饋209進行比較、調(diào)整，控制預彎機滑塊運行的精度。
本發(fā)明實施例中液壓系統(tǒng)采用德國力士樂公司電液比例控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)控制預彎邊機滑塊同步運行，滑塊最終位置控制，液壓系統(tǒng)比例壓力控制。針對液壓系統(tǒng)的特殊要求，選用瑞士 CYBLECE公司DNC-60PS數(shù)控系統(tǒng)進行控制。DNC-60PS數(shù)控系統(tǒng)在硬件設計方面結(jié)構(gòu)緊湊體積小，人機界面與控制系統(tǒng)高度集成為一體。為用戶提供有編碼器、光柵脈沖輸入信號接口； 1/0開關(guān)量接口；摸擬量輸入、輸出接口。 一臺DNC-60PS數(shù)控系統(tǒng)能同時控制二組閉環(huán)大流量電液比例方向閥組， 一組開環(huán)電液比例壓力閥組。DNC-60PS數(shù)控系統(tǒng)在軟件設計方面，結(jié)構(gòu)化控制參數(shù)為用戶開放，通過DNC-60PS控制參數(shù)的調(diào)整能使預彎機滑塊的起動，快速上升、慢速上升、定位停止、保壓、卸壓、快速返回，全過程運行平穩(wěn)、響應速度快、定位精度高。
權(quán)利要求
1、一種預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)，其特征在于它包括液壓比例閥閉環(huán)控制系統(tǒng)和滑塊外環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)，液壓比例閥閉環(huán)控制系統(tǒng)由液壓比例放大器(203)、大流量電液比例方向閥(205)和閥芯內(nèi)環(huán)反饋(208)組成，滑塊外環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)由數(shù)控系統(tǒng)(201)、預彎機滑塊(207)、光柵尺外環(huán)速度位置反饋(209)組成，數(shù)控系統(tǒng)(201)通過電壓控制信號(202)與比例閥放大器(203)進行電氣連接；比例閥放大器(203)通過驅(qū)動大電流(204)與大流量電液比例方向閥(205)進行電氣連接；大流量電液比例方向閥(205)與預彎機主油缸(206)的液壓系統(tǒng)連接；預彎機主油缸(206)通過機械系統(tǒng)與預彎機滑塊(207)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)，其特征在于所 述數(shù)控系統(tǒng)(201)包括左機數(shù)控系統(tǒng)(101)和右機數(shù)控系統(tǒng)(108)，左機數(shù) 控系統(tǒng)(101)與左機電液比例控制系統(tǒng)(102)相連，機數(shù)控系統(tǒng)(108)與右 機電液比例控制系統(tǒng)(109)相連，左機電液比例控制系統(tǒng)(102)分別與左機 左油缸(103)和左機右油缸(104)相連，左機左油缸(103)和左機右油缸(104) 分別與左預彎機滑塊(105)相連;右機左油缸(110)和右機右油缸(111)分 別與右機預彎機滑塊(112)相連。
3、 一種預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)及其控制方法，適用于包括液壓比例 閥閉環(huán)控制系統(tǒng)和滑塊外環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)，其特征在于它包括以下步驟步驟一、在數(shù)控系統(tǒng)(201)人機界面上輸入要控制的滑塊速度值、位置值， 數(shù)控系統(tǒng)(201)發(fā)出控制電壓命令信號(202)，控制液壓比例放大器(203);步驟二、液壓比例放大器(203)將數(shù)控系統(tǒng)的電壓命令信號放大成電流驅(qū) 動信號(204)，直接驅(qū)動大流量電液比例方向閥(205);大流量電液比例方向 閥(205)與液壓比例放大器(203)之間由閥芯內(nèi)環(huán)反饋(208)進行閥芯位置 反饋，實現(xiàn)大流量電液比例方向閥(205)對液壓系統(tǒng)流量的精確控制；步驟三、大流量電液比例方向閥(205)根據(jù)電流驅(qū)動信號電流的大小控制 液壓系統(tǒng)流量的大小，大流量電液比例方向閥(205)流量的大小控制預彎機主 油缸(206)運行的快慢；步驟四、預彎機主油缸(206)直接帶動預彎機滑塊(207)進行運行，完成一個滑塊工作周期；步驟五、通過數(shù)控系統(tǒng)(201)給定命令與光柵尺外環(huán)速度位置反饋(209) 進行比較、調(diào)整，控制預彎機滑塊運行的精度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種預彎機液壓電液比例控制系統(tǒng)及其控制方法，以解決現(xiàn)有鋼板預彎機數(shù)控系統(tǒng)價格昂貴的問題。本發(fā)明包括液壓比例閥閉環(huán)控制系統(tǒng)和滑塊外環(huán)閉環(huán)控制系統(tǒng)，液壓比例閥閉環(huán)控制系統(tǒng)由液壓比例放大器、大流量電液比例方向閥和閥芯內(nèi)環(huán)反饋組成，數(shù)控系統(tǒng)通過電壓控制信號與比例閥放大器進行電氣連接；比例閥放大器通過驅(qū)動大電流與大流量電液比例方向閥進行電氣連接；大流量電液比例方向閥與預彎機主油缸的液壓系統(tǒng)連接；預彎機主油缸通過機械系統(tǒng)與預彎機滑塊連接。通過DNC-60PS控制參數(shù)的調(diào)整能使預彎機滑塊的起動，快速上升、慢速上升、定位停止、保壓、卸壓、快速返回，全過程運行平穩(wěn)、響應速度快、定位精度高。
文檔編號F15B21/00GK101463849SQ20091011720
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者劉玉兵, 尹俊德, 王東明, 陳俊杰, 麟 馬 申請人:天水鍛壓機床有限公司