阅读说明：本技术 位置微分等值法高响应四角调平系统以及调平方法 (Position differential equivalence method high-response four-corner leveling system and leveling method ) 是由 刘雪飞 凌家友 熊勇 江留宝 李波 冯学钊 于 2019-11-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了位置微分等值法高响应四角调平系统以及调平方法,包括设于液压机的活动横梁的四个角的第一至第四调平缸支撑臂、设于液压机底座四个角上相应于第一至第四调平缸支撑臂位置处的第一至第四调平缸、与所述第一至第四调平缸一一对应地用于检测对应活塞杆的位移的第一至第四调平缸位移传感器、与所述第一至第四调平缸一一对应的第一至第四调平缸比例伺服阀、与第一至第四调平缸比例伺服阀一一对应的第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器,所述第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器分别与第一至第四调平缸位移传感器电连接,所述第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器还分别与所述第一至第四调平缸比例伺服阀电连接。(The invention discloses a position differential equivalence method high-response four-corner leveling system and a leveling method, which comprise first to fourth leveling cylinder supporting arms arranged at four corners of a movable cross beam of a hydraulic press, first to fourth leveling cylinders arranged at the four corners of a base of the hydraulic press and corresponding to the positions of the first to fourth leveling cylinder supporting arms, first to fourth leveling cylinder displacement sensors which are in one-to-one correspondence with the first to fourth leveling cylinders and are used for detecting the displacement of corresponding piston rods, first to fourth leveling cylinder proportional servo valves which are in one-to-one correspondence with the first to fourth leveling cylinders, and first to fourth leveling cylinder proportional servo valve single-shaft controllers which are in one-to-one correspondence with the first to fourth leveling cylinder proportional servo valves, wherein the first to fourth leveling cylinder proportional servo valve single-shaft controllers are respectively and electrically connected with the first to fourth leveling cylinder proportional servo valves .)

位置微分等值法高响应四角调平系统以及调平方法

技术领域

本发明涉及一种位置微分等值法高响应四角调平系统以及调平方法。

背景技术

复合材料制品液压机用于中大型复合材料制品模压成型时，制件零件形状、结构或原材料放置位置的不对称极易导致模压成型偏载出现，会影响模压成型制品的精度及对液压机的机身精度带来损伤,四角调平技术是解决模压成型偏载影响的重要措施之一。四角调平技术控制水平要求高，核心技术集成在多轴控制器及集成控制软件中，液压机四角调平系统制作基本处于配套硬件制作而集成控制软件及多轴控制器为成套引进状态，在客户使用中，工作不稳定，维护难度大，故障停机后的修复等待时间长，严重影响生产效率。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种调平精度高、对单轴分别进行调节、结构简单、运行稳定、成本更低的位置微分等值法高响应四角调平系统以及调平方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种位置微分等值法高响应四角调平方法，用于对液压机的活动横梁工作下行过程中的四角进行调平，在所述活动横梁的四个角上设置有第一至第四调平缸支撑臂，在液压机底座的四个角上相应于第一至第四调平缸支撑臂的位置处设置有第一至第四调平缸，所述第一至第四调平缸的活塞杆均竖直向上，所述第一至第四调平缸分别设有用于检测活塞杆位移的第一至第四调平缸位移传感器、第一至第四调平缸比例伺服阀以及第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器，所述方法包括以下步骤：

S101、第一至第四调平缸公共零点校正，以校正活塞杆的上端面；

S102、使第一至第四调平缸的活塞杆上行复位至设定位置；

S103、设定调平起始点；

S104、第一至第四调平缸支撑臂在所述液压机的活动横梁的带动下向下运行并与所述第一至第四调平缸的活塞杆相接触以实现活塞杆被动下行；

S105、所述第一至第四调平缸的活塞杆被动下行至所述调平起始点时，所述液压机主控单元发出微分位置等值信号至所述第一～第四调平缸比例伺服阀单轴控制器；

S106、所述第一～第四调平缸比例伺服阀单轴控制器根据微分位置等值信号控制所述第一至第四调平缸比例伺服阀与所述第一至第四调平缸位移传感器在微分位置等值区间内的闭环位置控制，从而实现所述液压机的活动横梁在工作下行过程中的四角调平。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种位置微分等值法高响应四角调平系统，包括设于液压机的活动横梁的四个角的第一至第四调平缸支撑臂、设于液压机底座四个角上相应于第一至第四调平缸支撑臂位置处的第一至第四调平缸、与所述第一至第四调平缸一一对应地用于检测对应活塞杆的位移的第一至第四调平缸位移传感器、与所述第一至第四调平缸一一对应的第一至第四调平缸比例伺服阀、与第一至第四调平缸比例伺服阀一一对应的第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器，所述第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器分别与第一至第四调平缸位移传感器电连接，所述第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器还分别与所述第一至第四调平缸比例伺服阀电连接，用于根据对应的调平缸的位置调节对应调平缸的进出量比例，从而使得活动横梁在工作下行过程中活动横梁下平面相对于液压机底上平面的平行度在预定公差内。

本发明的位置微分等值法高响应四角调平系统以及调平方法，通过四个单轴控制器运用位置微分等值法控制四个调平缸比例伺服阀，相比较于现有四角调平系统通过四轴控制器运用专用集成控制软件控制四个调平缸比例伺服阀，具有如下优点：

1、单轴控制器属高度成熟的简单控制器，成本更低、故障几率更低。

2、位置微分等值法是采用简单控制手段给每个单轴控制器发位置微分信号，控制更直接，简化了现有四角调平系统的四轴控制器内部的复杂比较运算，控制系统的响应速度提高，同时由于单轴控制器属高度成熟的简单控制器，运算速度高于四轴控制器。

3、不再需要四轴控制器专用控制软件，控制难度变小。

4、故障维护处理时间缩短。

附图说明

图1是本发明位置微分等值法高响应四角调平系统的原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1，本发明的位置微分等值法高响应四角调平系统，包括设于液压机的活动横梁的四个角的第一至第四调平缸支撑臂A1～A4、设于液压机底座四个角上相应于第一至第四调平缸支撑臂A1～A4位置处的第一至第四调平缸C1～C4、一一对应的安装于所述第一至第四调平缸C1～C4上用于检测对应活塞杆的位移的第一至第四调平缸位移传感器B1～B4、与所述第一至第四调平缸C1～C4一一对应的第一至第四调平缸比例伺服阀G1～G4、与第一至第四调平缸比例伺服阀G1～G4一一对应的第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器H1～H4，所述第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器H1～H4分别与第一至第四调平缸位移传感器B1～B4电连接，还分别所述第一至第四调平缸比例伺服阀G1～G4电连接，用于根据对应的调平缸的位置调节对应调平缸的进出量比例，从而使得四个调平缸的活塞杆所在的水位位置在预定公差内。作为基础配置，这些基础配置与现有技术相同或相似，为第一至第四调平缸配置有第一至第四压力传感器，还为第一至第四调平缸配置有第一至第四调平缸塞腔安全溢流阀，还为第一至第四调平缸配置有调平缸杆腔吸入阀。四角调平系统基础配置部分：蓄能器K、蓄能器维护排油阀L、蓄能器安全溢流阀M(压力限定32MPa)、高压精过滤器N(过滤精度限定5U)、压力油源P(压力限定0～31.5MPa)。这些压力参数并不用于限制本发明的保护范围，这些配置主要是保证调平缸能够有效运行，配置结构和方法可参见常规配置，此处不再赘述。

本发明的位置微分等值法高响应四角调平系统，通过对活动横梁在工作下行过程中活动横梁下平面相对于液压机底上平面的平行度进行调节，从而调节活动横梁在工作下行过程中与活动横梁下平面连接的上模相对于与液压机底上平面连接的下模的平行度。解决了大型薄壁复合材料工件的厚薄度，如工作下行压件过程中的上下模不平行问题。还解决了因某些不对称工件而对压机产生很大的偏载的纠正，保护了液压机。

本发明位置微分等值法高响应四角调平方法，用于对液压机的活动横梁在工作下行过程中的四角进行调平，在所述活动横梁的四个角上设置有第一至第四调平缸支撑臂A1～A4(与活动横梁刚性联接)，在液压机底座的四个角上相应于第一至第四调平缸支撑臂A1～A4的位置处设置有第一至第四调平缸C1～C4，所述第一至第四调平缸C1～C4的活塞杆均竖直向上，所述第一至第四调平缸C1～C4分别设有用于检测活塞杆位移的第一至第四调平缸位移传感器B1～B4、、第一至第四调平缸比例伺服阀G1～G4以及第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器H1～H4，所述方法包括以下步骤：

S101、第一至第四调平缸公共零点校正；首先需要调节基准点，虽然四个位移传感器的初始计数都是零，但并不代理实际安装位置与初始读数相符，因此需要先对公共零点进行校正。

S102、使第一至第四调平缸的活塞杆上行复位至设定位置；该设定位置需要高于下模上表面，高于工件上表面；

S103、设定调平起始点；该调平起始点是指告知主控单元的条件触发点，原则上，该调平起始点是指当第一至第四调平缸接触到对应的活塞杆时的点。

S104、第一至第四调平缸支撑臂在所述液压机的活动横梁的带动下向下运行并与所述第一至第四调平缸的活塞杆相接触以实现活塞杆被动下行；

S105、所述第一至第四调平缸的活塞杆被动下行至所述调平起始点时，所述液压机主控单元发出微分位置等值信号至所述第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器；

S106、所述第一至第四调平缸比例伺服阀单轴控制器根据微分位置等值信号控制所述第一至第四调平缸比例伺服阀与所述第一至第四调平缸位移传感器在微分位置等值区间内的闭环位置控制，从而实现所述液压机的活动横梁活动横梁在工作下行过程中的四角调平。

本发明位置微分等值法高响应四角调平系统通过四个单轴控制器运用位置微分等值法控制四个调平缸比例伺服阀，相比较于现有四角调平系统通过四轴控制器运用专用集成控制软件控制四个调平缸比例伺服阀，具有如下优点：

1、单轴控制器属高度成熟的简单控制器，成本更低、故障几率更低。

2、位置微分等值法是采用简单控制手段给每个单轴控制器发位置微分信号，控制更直接，简化了现有四角调平系统的四轴控制器内部的复杂比较运算，控制系统的响应速度提高，同时由于单轴控制器属高度成熟的简单控制器，运算速度高于四轴控制器。

3、不再需要四轴控制器专用控制软件，控制难度变小。

4、故障维护处理时间缩短。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。