虚实结合的多缸同步定位数控系统技术方案

本发明专利技术涉及一种虚实结合的多缸同步定位数控系统，其包括控制器以及位置传感器，所述位置传感器与控制器连接，控制器还与控制每个油缸运动状态的比例方向阀连接；在控制器内预置油缸运动轨迹曲线，控制器根据相应位置传感器获取对应油缸的实时位置信息；在获取对应油缸的实时位置信息后，控制器将每个油缸对应的实时位置信息与油缸运动轨迹曲线上相应的动态位置进行比较，并根据位置比较结果控制对应比例方向阀的开口状态，以实时控制对应油缸的运动状态，使得每个油缸的当前位置与控制器内油缸运动轨迹曲线上相应的动态位置保持一致。本发明专利技术结构紧凑，能实现多缸同步定位，自动化程度高，同步定位精度高，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种定位数控系统，尤其是一种虚实结合的多缸同步定位数控系统，属于定位数控系统的

技术介绍
数控油压机、折弯机是一类精度较高的钣金加工设备，其应用非常广泛，如汽车、机械、船舶、家电等行业。近年来大吨位、多液压缸数控油压机、折弯机发展迅速，但核心的高端数控系统都是依靠国外进口，价格高，维护成本高、周期长，且大多是基于PC的一体式系统，系统参数不透明，部分功能使用受限，开放性不高。随着工业自动化、信息化的深入，以智慧工厂和智能生产为主题的工业4.0时代已经到来 ，对设备提出了的网络化、数字化、智能化的发展要求，研发一种自主、开放、智能化的数控系统势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种虚实结合的多缸同步定位数控系统，其结构紧凑，能实现多缸同步定位，自动化程度高，同步定位精度高，安全可靠。按照本专利技术提供的技术方案，所述虚实结合的多缸同步定位数控系统，包括用于控制多个油缸保持同步定位的控制器以及用于获取每个油缸实时位置信息的位置传感器，所述位置传感器与控制器连接，控制器还与控制每个油缸运动状态的比例方向阀连接；在控制器内预置油缸运动轨迹曲线，控制器根据相应位置传感器获取对应油缸的实时位置信息；在获取对应油缸的实时位置信息后，控制器将每个油缸对应的实时位置信息与油缸运动轨迹曲线上相应的动态位置进行比较，并根据位置比较结果控制对应比例方向阀的开口状态，以实时控制对应油缸的运动状态，使得每个油缸的当前位置与控制器内油缸运动轨迹曲线上相应的动态位置保持一致。所述控制器采用PLC，控制器与人机界面连接；通过人机界面向控制器内设置运动轨迹曲线。所述位置传感器的数量与油缸的数量对应一致，位置传感器采用光栅尺，位置传感器通过计数器模块与控制器连接。所述比例方向阀的数量与油缸的数量对应一致，比例方向阀通过模拟量模块与控制器连接，所述模拟量模块上还设置用于压力比例阀。所述控制器通过伺服驱动器与伺服电机连接。本专利技术优点：在控制器内预置油缸运动轨迹曲线，通过位置传感器获取油缸的实时位置信息，控制器将每个油缸的实时位置信息与油缸运动轨迹曲线上的动态位置比较，并通过比例方向阀控制对应油缸的运动状态，使得油缸运动后的当前位置与油缸运动轨迹曲线的动态位置保持一致，从而实现多油缸的同步定位，结构紧凑，同步定位精度高，安全可靠。附图说明图1为本专利技术的结构框图。附图标记说明：1-控制器、2-人机界面、3-计数器模块、4-模拟量模块、5-比例压力阀、6-比例方向阀、7-位置传感器、8-伺服驱动器以及9-伺服电机。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示：为了能实现多缸同步定位，提高自动化程度以及同步定位精度，本专利技术包括用于控制多个油缸保持同步定位的控制器1以及用于获取每个油缸实时位置信息的位置传感器7，所述位置传感器7与控制器1连接，控制器1还与控制每个油缸运动状态的比例方向阀6连接；在控制器1内预置油缸运动轨迹曲线，控制器1根据相应位置传感器7获取对应油缸的实时位置信息；在获取对应油缸的实时位置信息后，控制器1将每个油缸对应的实时位置信息与油缸运动轨迹曲线上相应的动态位置进行比较，并根据位置比较结果控制对应比例方向阀6的开口状态，以实时控制对应油缸的运动状态，使得每个油缸的当前位置与控制器1内油缸运动轨迹曲线上相应的动态位置保持一致。具体地，油缸的数量与具体的加工设备相关，对于具体的加工设备，油缸的数量为确定值，如数控油压机、折弯机对应需要同步定位的油缸数量能够有效确定。通过与每个油缸对应配合的位置传感器7获取对应油缸的实时位置信息，通过与每个油缸对应配合的比例方向阀6能控制对应油缸的运动状态。通过对任一油缸运动过程中的测量，能够获取油缸运动轨迹曲线；在对油缸过程测量时，具体可以通过运动过程中的加速度、位移量等数据获取；对于确定的加工设备，加工设备内需要同步的多个油缸的运动轨迹相同，即能够有效获取对应的油缸运动轨迹曲线，具体过程为本
人员所熟知，此处不再赘述。具体工作时，位置传感器7将对应油缸的实时位置信息传输至控制器1内，控制器1将每个油缸对应的实时位置信息与油缸运动轨迹曲线上对应的动态位置进行比较，所述位置比较结果一般可以为相同或不同；在比较时，控制器1利用PID运算等方式获取位置比较结果，具体比较过程可以采用本
常用的方式，可以根据需要进行选择，此处不再赘述。控制器1根据位置比较结果控制比例方向阀6的开口，即控制对应油缸的运动状态，使得油缸运动后的当前位置与控制器1的油缸运动轨迹曲线上的动态位置保持一致；当所有油缸的当前位置与油缸运动轨迹曲线上的动态位置均保持一致时，能够实现所有油缸的同步定位，定位精度高。本专利技术实施例中，油缸运动轨迹曲线上相应的动态位置是指控制器1根据油缸运动轨迹曲线的得到对应的位置信息，由于将所有油缸的当前位置与控制器1内的油缸运动轨迹曲线上的动态位置保持一致，能使得所有油缸的运动轨迹与油缸运动轨迹曲线对应一致。进一步地，所述控制器1采用PLC，人机界面2采用触摸屏，控制器1与人机界面2连接；通过人机界面2向控制器1内设置油缸运动轨迹曲线。本专利技术实施例中，在测量获取任一油缸的油缸运动轨迹后，通过人机界面2能生成油缸运动轨迹曲线，并能将所述油缸运动轨迹曲线传输至控制器1内，在控制油缸同步定位时，由于需要对油缸运动轨迹曲线的位置点进行实时对照，因此，油缸运动轨迹曲线上的位置点作为动态位置。具体实施时，控制器1还可以通过人机界面2显示预置的油缸运动轨迹曲线，也能实时显示每个油缸的运动轨迹。所述位置传感器7的数量与油缸的数量对应一致，位置传感器7采用光栅尺，位置传感器7通过计数器模块3与控制器1连接。所述比例方向阀6的数量与油缸的数量对应一致，比例方向阀6通过模拟量模块4与控制器1连接，所述模拟量模块4上还设置用于压力比例阀5。本专利技术实施例中，位置传感器7、比例方向阀6均与油缸呈一一对应，当控制器1采用PLC，位置传感器7采用光栅尺时，位置传感器7通过计数器模块3与控制器1连接，比例方向阀6通过模拟量模块4与控制器1连接，计数器模块3、模拟量模块4均可以采用本
常用的结构形式，具体为本
人员所熟知，此处不再赘述。通过压力比例阀5能控制油缸输出的压力。此外，所述控制器1通过伺服驱动器8与伺服电机9连接。本专利技术不仅可以在电液比例折弯机中使用、也可以在伺服泵控折弯机、多缸如四缸、六缸油压机中使用，其性能稳定、可靠，精度符合相关标准要求。本专利技术在控制器1内预置油缸运动轨迹曲线，通过位置传感器7获取油缸的实时位置信息，控制器1将每个油缸的实时位置信息与油缸运动轨迹曲线上的动态位置比较，并通过比例方向阀6控制对应油缸的运动状态，使得油缸运动后的当前位置与油缸运动轨迹曲线的动态位置保持一致，从而实现多油缸的同步定位，结构紧凑，同步定位精度高，安全可靠。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚实结合的多缸同步定位数控系统，其特征是：包括用于控制多个油缸保持同步定位的控制器（1）以及用于获取每个油缸实时位置信息的位置传感器（7），所述位置传感器（7）与控制器（1）连接，控制器（1）还与控制每个油缸运动状态的比例方向阀（6）连接；在控制器（1）内预置油缸运动轨迹曲线，控制器（1）根据相应位置传感器（7）获取对应油缸的实时位置信息；在获取对应油缸的实时位置信息后，控制器（1）将每个油缸对应的实时位置信息与油缸运动轨迹曲线上相应的动态位置进行比较，并根据位置比较结果控制对应比例方向阀（6）的开口状态，以实时控制对应油缸的运动状态，使得每个油缸的当前位置与控制器（1）内油缸运动轨迹曲线上相应的动态位置保持一致。

【技术特征摘要】
1.一种虚实结合的多缸同步定位数控系统，其特征是：包括用于控制多个油缸保持同步定位的控制器（1）以及用于获取每个油缸实时位置信息的位置传感器（7），所述位置传感器（7）与控制器（1）连接，控制器（1）还与控制每个油缸运动状态的比例方向阀（6）连接；在控制器（1）内预置油缸运动轨迹曲线，控制器（1）根据相应位置传感器（7）获取对应油缸的实时位置信息；在获取对应油缸的实时位置信息后，控制器（1）将每个油缸对应的实时位置信息与油缸运动轨迹曲线上相应的动态位置进行比较，并根据位置比较结果控制对应比例方向阀（6）的开口状态，以实时控制对应油缸的运动状态，使得每个油缸的当前位置与控制器（1）内油缸运动轨迹曲线上相应的动态位置保持一致。2.根据权利要求1所述的虚实结合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶云辉，
申请(专利权)人：无锡金球机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32