一种全自动多工位液压机脱模控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于液压机脱模技术领域，具体公开了一种全自动多工位液压机脱模控制系统及控制方法，包括人机界面触摸屏、机械手控制器、运动控制器、模拟量输入模块、模拟量输出模块、SSI信号接入模块、位移检测组件、压力检测组件、伺服泵、伺服电机、伺服驱动器和蓄能器；位移检测组件用于检测主缸和若干个顶缸位移量；压力检测组件用于检测蓄能器和若干个顶缸的压力值；模拟量输出模块用于接受并转换输出运动控制器的计算输出值，从而控制若干个顶缸的进油量和压力。上述系统。能够解决现有技术在工件脱模的过程中各个工位的压力难以分配，容易发生拉伤或变形的问题；并且很难保证多个工位准确同时到达各个机械手抓取的位置，降低了生产效率。生产效率。生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动多工位液压机脱模控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于液压机脱模
，尤其涉及一种全自动多工位液压机脱模控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]液压机是一种以液体为工作介质，根据帕斯卡原理制成的用于传递能量以实现各种工艺的机器，一般用于加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品；常用于压制工艺和压制成形工艺，如：锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。典型的工件成形过程为：墩粗
‑
第一次成型
‑
第二次成型
‑…‑
第n次成型。为了提高成型效率，通常采用多工位液压机进行多个工件的依次成型，并采用机械手对工件进行转运，大致生产工艺如下：工件n在一号工位成型完成后，2号夹爪抓取工件n到二号工位、同时1号夹爪抓取工件n+1到一号工位；工件n在二号工位成型完成后，3号夹爪抓取工件n到三号工位、同时2号夹爪抓取工件n+1到二号工位、1号夹爪抓取工件n+2到一号工位；工件n在三号工位成型完成后，4号夹爪抓取工件四号工位、同时3号夹爪抓取工件n+1到三号工位、2号夹爪抓取工件n+2到二号工位，1号夹爪抓取工件n+3到一号工位；如此循环。但是多个工位在成型的过程中，很难保证多个工位准确同时到达各个夹爪抓取的位置，导致先到达位置的夹爪需要等待后到达的夹爪，从而降低了生产效率。并且各个工位的压力难以分配，导致工件脱模的过程中容易发生拉伤或变形。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种全自动多工位液压机脱模控制系统及控制方法，以解决现有技术在工件脱模的过程中各个工位的压力难以分配，容易发生拉伤或变形的问题；并且很难保证多个工位准确同时到达各个机械手抓取的位置，降低了生产效率。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术的技术方案为：一种全自动多工位液压机脱模控制系统，用于控制主缸和若干个顶缸的运作；包括人机界面触摸屏、机械手控制器、运动控制器、模拟量输入模块、模拟量输出模块、SSI信号接入模块、位移检测组件、压力检测组件、伺服泵、伺服电机、伺服驱动器和蓄能器；人机界面触摸屏、机械手控制器、SSI信号接入模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块分别与运动控制器连接；所述人机界面触摸屏用于设置、实时显示运动控制器的控制参数；所述机械手控制器用于控制若干个夹爪，实现对工件的搬运控制；所述位移检测组件用于检测主缸和若干个顶缸位移量并通过所述SSI信号接入模块发送给所述运动控制器；所述压力检测组件用于检测蓄能器和若干个顶缸的压力值，所述压力检测组件将蓄能器的压力值发送给伺服驱动器，伺服驱动器再将蓄能器的压力值传递给模拟量输入模块；所述压力检测组件将若干个顶缸的压力值通过模拟量输入模块发送给运动控制器；所述模拟量输出模块用于接受并转换输出运动控制器的计算输出值，从而控制若干个顶缸的进油量和压力；所述伺服驱动器通过所述伺服电机来控制所述伺服泵，所述伺服泵与油箱连接；所述伺服泵用于向所述蓄能器供油，所述蓄能器用于向若干个
顶缸供油。
[0005]进一步，所述伺服驱动器能够驱动所述伺服泵向蓄能器内输送液压油；所述运动控制器和伺服驱动器能够使蓄能器的压力保持为P。
[0006]进一步，所述蓄能器的出口端连接CZ1二通插装阀的A油口，所述CZ1二通插装阀的X油口连接有YV1电磁阀；所述CZ1二通插装阀的B油口分别与若干个伺服阀的P油口连接；若干个伺服阀的B油口分别与若干个顶缸的塞腔连接；若干个伺服阀的A油口分别与若干个顶缸的杆腔连接；若干个伺服阀的T油口分别与油箱连接。
[0007]进一步，所述压力检测组件包括用于检测蓄能器压力值的XP0压力传感器以及用于检测若干个顶缸压力值的XP1压力传感器、XP2压力传感器、XP3压力传感器
…
XPn压力传感器；所述位移传感器包括用于检测主缸位移量的LX0位移传感器以及用于检测若干个顶缸压力值的LX1位移传感器、LX2位移传感器、LX3位移传感器
…
LXn位移传感器，n代表第n个顶缸。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术还提供一种技术方案：一种使用上述全自动多工位液压机脱模控制系统的控制方法，包括以下步骤：
[0009]S1：顶缸有n个，在人机界面触摸屏上分别设置若n个顶缸的脱模力P1、P2、P3…
P
n
，设置n个顶缸的脱模到位位置X1、X2、X3…
X
n
，设置n个顶缸的夹爪抓料位置X
11
、X
21
、X
31
…
X
n1
，设置蓄能器需要保持的目标压力值P，设置主缸的脱模速度v；
[0010]S2：运动控制器通过模拟量输出模块输出蓄能器的目标压力值P和伺服驱动器的运转信号到伺服驱动器，伺服驱动器通过伺服电机驱动伺服泵转动，液压油通过伺服泵进入到蓄能器内，XP0压力传感器实时监测蓄能器的压力值并将压力值传输至伺服驱动器，伺服驱动器再将该压力值信号通过模拟量输入模块传输至运动控制器，当XP0压力传感器检测到的压力值接近P时，伺服驱动器通过控制伺服电机降低或停止转速，使蓄能器的压力保持为P的动态稳定；
[0011]S3：主缸下行，对工件进行压制，压制完成后，开始泄压开模，主缸以设定的脱模速度v上行，LX0位移传感器实时检测主缸的位移量并传输给运动控制器，运动控制器计算出主缸的实际运行速度v0；运动控制器控制YV1电磁阀得电工作；运动控制器通过分别控制各个伺服阀的开口大小使n个顶缸均以v0的速度向上顶出，并始终保证n个顶缸的脱模力分别保持为P1、P2、P3…
P
n
，当n个顶缸顶出的位置分别到达设定的脱模到位位置X1、X2、X3…
X
n
时停止顶出动作；
[0012]S4：当n个顶缸分别顶出到脱模到位位置后，主缸以速度V上行，V＞v，n个顶缸继续向上顶出至各个设定的夹爪抓料位置，运动控制器通过控制各个伺服阀的开口大小来保证n个顶缸同时到达对应的夹爪抓料位置；
[0013]S5：当n个顶缸同时到达对应的夹爪抓料位置后，运动控制器发出信号给机械手控制器，请求各个夹爪进行抓料，夹爪抓取工件后，n个顶缸均退回，各个夹爪将工件转移至下一工位。
[0014]进一步，在步骤S3中，运动控制器控制各个伺服阀开口大小的方法为：根据公式计算得出伺服阀的理论开口大小，其中K为开口大小，v为设定速度，S为顶缸的截面积，α为伺服阀的特性系数，p
进
‑
p
出
为伺服阀进油口和出油口的压力
差；带入已知变量，计算得出伺服阀的理论开口大小其中，D
n
为各个顶缸的塞腔缸径，P0各个伺服阀的进油口压力值，P
n
为各个伺服阀出油口压力值，即各个顶缸的塞腔压力值；使用PID算法进行压力闭环控制，计算得出伺服阀的微调开口K
″
n
，最终输出给伺服阀的开口大小K...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全自动多工位液压机脱模控制系统，用于控制主缸和若干个顶缸的运作；其特征在于：包括人机界面触摸屏、机械手控制器、运动控制器、模拟量输入模块、模拟量输出模块、SSI信号接入模块、位移检测组件、压力检测组件、伺服泵、伺服电机、伺服驱动器和蓄能器；人机界面触摸屏、机械手控制器、SSI信号接入模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块分别与运动控制器连接；所述人机界面触摸屏用于设置、实时显示运动控制器的控制参数；所述机械手控制器用于控制若干个夹爪，实现对工件的搬运控制；所述位移检测组件用于检测主缸和若干个顶缸位移量并通过所述SSI信号接入模块发送给所述运动控制器；所述压力检测组件用于检测蓄能器和若干个顶缸的压力值，所述压力检测组件将蓄能器的压力值发送给伺服驱动器，伺服驱动器再将蓄能器的压力值传递给模拟量输入模块；所述压力检测组件将若干个顶缸的压力值通过模拟量输入模块发送给运动控制器；所述模拟量输出模块用于接受并转换输出运动控制器的计算输出值，从而控制若干个顶缸的进油量和压力；所述伺服驱动器通过所述伺服电机来控制所述伺服泵，所述伺服泵与油箱连接；所述伺服泵用于向所述蓄能器供油，所述蓄能器用于向若干个顶缸供油。2.根据权利要求1所述的一种全自动多工位液压机脱模控制系统，其特征在于：所述伺服驱动器能够驱动所述伺服泵向蓄能器内输送液压油；所述运动控制器和伺服驱动器能够使蓄能器的压力保持为P。3.根据权利要求2所述的一种全自动多工位液压机脱模控制系统，其特征在于：所述蓄能器的出口端连接CZ1二通插装阀的A油口，所述CZ1二通插装阀的X油口连接有YV1电磁阀；所述CZ1二通插装阀的B油口分别与若干个伺服阀的P油口连接；若干个伺服阀的B油口分别与若干个顶缸的塞腔连接；若干个伺服阀的A油口分别与若干个顶缸的杆腔连接；若干个伺服阀的T油口分别与油箱连接。4.根据权利要求3所述的一种全自动多工位液压机脱模控制系统，其特征在于：所述压力检测组件包括用于检测蓄能器压力值的XP0压力传感器以及用于检测若干个顶缸压力值的XPl压力传感器、XP2压力传感器、XP3压力传感器
…
XPn压力传感器；所述位移传感器包括用于检测主缸位移量的LX0位移传感器以及用于检测若干个顶缸压力值的LX1位移传感器、LX2位移传感器、LX3位移传感器
…
LXn位移传感器，n代表第n个顶缸。5.一种使用权利要求4所述的全自动多工位液压机脱模控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：顶缸有n个，在人机界面触摸屏上分别设置若n个顶缸的脱模力P1、P2、P3…
P
n
，设置n个顶缸的脱模到位位置X1、X2、X3…
X
n
，设置n个顶缸的夹爪抓料位置X
11
、X
21
、X
31
…
X
n1
，设置蓄能器需要保持的目标压力值P，设置主缸的脱模速度v；S2：运动控制器通过模拟量输出模块输出蓄能器的目标压力值P和伺服驱动器的运转信号到伺服驱动器，伺服驱动器通过伺服电机驱动伺服泵转动，液压油通过伺服泵进入到蓄能器内，XP0压力传感器实时监测蓄能器的压力值并将压力值传输至伺服驱动器，伺服驱动器再将该压力值信号通过模拟量输入模块传输至运动控制器，当XP0压力传感器检测到的压力值接近P时，伺服驱动器通过控制伺服电机降低或停止转速，使蓄能器的压力保持为P的动态稳定；S3：主缸下行，对工件进行压制，压制完成后，开始泄压开模，主缸以设定的脱模速度v上行，LX0位移传感器实时检测主缸的位移量并传输给运动控制器，运动控制器计算出主缸
的实际运行速度v0；运动控制器控制YV1电磁阀得电工作；运动控制器通过分别控制各个伺服阀的开口大小使n个顶缸均以v0的速度向上顶出，并始终保证n...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯学钊，刘雪飞，江留宝，李波，曾庆涛，骆中飞，余海洪，
申请(专利权)人：重庆江东机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：