一种形变补偿装置及液压机
阅读说明:本技术 一种形变补偿装置及液压机 (Deformation compensation device and hydraulic machine ) 是由 胡明杰 刘飞 唐正 于 2021-06-29 设计创作,主要内容包括:本发明属于多向液压设备技术领域,尤其涉及一种形变补偿装置及液压机。该形变补偿装置包括张紧执行机构检测装置及控制机构,张紧执行机构两端分别设置在两立柱上;检测装置设置在立柱上,用于检测立柱弯曲形变量,控制机构连接检测装置及张紧执行机构。本发明用于解决侧向推力影响精度的问题。利用设置在两立柱上的张紧执行机构抵消立柱上侧油缸在挤压时产生的侧向推力,减少立柱的形变量,保证主滑块合模时的精确度。(The invention belongs to the technical field of multidirectional hydraulic equipment, and particularly relates to a deformation compensation device and a hydraulic machine. The deformation compensation device comprises a tensioning actuating mechanism detection device and a control mechanism, wherein two ends of the tensioning actuating mechanism are respectively arranged on two stand columns; the detection device is arranged on the stand column and used for detecting the bending deformation quantity of the stand column, and the control mechanism is connected with the detection device and the tensioning execution mechanism. The invention is used for solving the problem that the lateral thrust affects the precision. The tensioning actuating mechanisms arranged on the two upright posts are utilized to offset the lateral thrust generated by the oil cylinders on the upper sides of the upright posts during extrusion, so that the deformation of the upright posts is reduced, and the accuracy of the main sliding block during die assembly is ensured.)
技术领域
本发明属于多向液压设备
技术领域
,尤其涉及一种形变补偿装置及液压机。背景技术
多向挤压液压机中,上下移动油缸是主油缸,通过主滑块起合模用;侧油缸是挤压成型的主要油缸,侧油缸设置在两侧的立柱上,立柱对主滑块上下移动时起到导向作用。
而传统多向挤压成型液压机由于其成型工艺特性,侧向推力比较大,一般为液压机公称力的40%左右,在挤压成型时会导致立柱形变,使得上下移动的主油缸在合模时精度不高。
目前,通常主要采用加强(加宽、加厚)立柱的方式来解决因侧向推力导致的立柱变形问题。另外,在加强立柱的同时,和立柱配合的上横梁和底座局部以及定位卡键也须同步加强,以抵消立柱所受的侧向推力。
由于立柱全部、上横梁和底座局部以及定位卡键的加强,导致主机的外形尺寸和重量急剧增加,在增加生产制造成本的同时也增加了起吊、运输及安装成本。
发明内容
本申请实施例要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种形变补偿装置及液压机,用于解决侧向推力影响精度的问题。
本申请实施例解决上述技术问题的技术方案如下:一种形变补偿装置,应用在框架式液压机上,该框架式液压机具有两立柱,所述立柱上设置有侧油缸,该形变补偿装置包括:
张紧执行机构,其两端分别设置在两所述立柱上;
检测装置,设置在所述立柱上,用于检测所述立柱弯曲形变量;
控制机构,所述控制机构连接所述检测装置及所述张紧执行机构。
相较于现有技术,以上技术方案具有如下有益效果:
利用设置在两立柱上的张紧执行机构抵消立柱上侧油缸在挤压时产生的侧向推力,减少立柱的形变量,保证主滑块合模时的精确度;同时在立柱上设置检测装置,实时检测立柱的形变量,将该形变量送入控制机构进行计算,得出侧向油缸实时的拉力大小,进而精确控制张紧执行机构补偿同样大小的拉力以抵消立柱上侧油缸在挤压时产生的侧向推力,保证液压机主滑块动作的精度。
进一步地,所述张紧执行机构包括:
第一支架,固定在所述立柱上;
第二支架,固定在另一所述立柱上,所述第二支架上设置有张紧油缸;
拉杆,其两端分别连接所述第一支架及所述张紧油缸输出端。
进一步地,所述张紧执行机构两端分别与两侧所述侧油缸相对设置。
将张紧执行机构两端与侧油缸相对设置,保证张紧执行机构产生的拉力与立柱上侧油缸在挤压时产生的侧向推力保持一致,能够有效抵消,不会产生偏差。
进一步地,所述控制机构包括:
伺服单元,连接所述张紧执行机构,用于控制所述张紧机构输出压力值;
电气控制单元,连接所述检测装置及所述伺服单元,用于接收所述检测装置发送的检测信号,处理并发送控制信号至所述伺服单元。
进一步地,所述伺服单元包括:
伺服控制阀组,连接所述张紧执行机构及电气控制单元,用于控制所述张紧执行机构压力值;
油泵,连接伺服控制阀组,用于输送压力油至所述伺服控制阀组;
伺服电机,连接所述油泵及电气控制单元,用于控制所述油泵流量。
进一步地,所述电气控制单元包括:
控制器,连接所述检测装置,用于接收所述立柱形变量;
驱动器,连接所述控制器及所述伺服单元,用于发送流量控制信号至所述伺服单元。
进一步地,还包括旋转编码器,所述旋转编码器设置在所述伺服电机上,且连接所述电气控制单元,用于反馈所述伺服电机的转速信号。
利用旋转编码器实时反馈伺服电机的转速大小,实现对伺服电机转速的闭环控制,确保伺服电机转速控制精准。
进一步地,还包括压力传感器,所述压力传感器设置在所述张紧执行机构上,且连接所述电气控制单元,用于反馈所述张紧执行机构的实际压力值。
利用压力传感器监测张紧执行机构的输出压力值,以判断张紧执行机构补偿的压力值是否准确,有无偏差,保证张紧执行机构能够准确抵消立柱上侧油缸在挤压时产生的侧向推力,保证主滑块合模精准性。
本实施例还公开一种液压机,其包括:底座,设置在底座上的两立柱及设置在立柱上的上横梁,所述立柱上设置有侧油缸,还包括设置在两所述立柱上的上述形变补偿装置。
该液压机具有上述形变补偿装置所具有的有益效果,在此不再赘述。
本申请实施例中提供的一种或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
利用张紧执行机构抵消多向液压机中侧油缸产生的侧向推力,通过将张紧执行机构两端保持与侧油缸相对设置,使得张紧执行机构能够有效抵消立柱上侧油缸在挤压时产生的侧向推力。
通过电气控制单元检测立柱的形变量转化为对应的拉力大小,并通过伺服单元输出相应的油压至张紧执行机构,产生相应的拉力以抵消立柱上侧油缸在挤压时产生的侧向推力,通过电气控制单元及检测装置形成检测回路,实时监控立柱的形变量,保证随动产生相应的拉力,保证立柱的形变量控制在有效范围内,确保主滑块合模挤压精度。
在张紧执行机构上设置的压力传感器和伺服电机上设置的旋转编码器用来实时检测这两装置的实际输出值大小,并送入控制机构,确保补偿输出的压力值的实际输出值准确有效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明
具体实施方式
或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施例所述的正视结构示意图。
图2为图1的俯视结构示意图。
图3为图1中X处放大结构示意图。
图4为图1中Y处放大结构示意图。
图5为本发明具体实施例所述的控制机构连接框图。
附图标记:
1、立柱;2、侧油缸;
3、张紧执行机构;
31、第一支架;32、第二支架;33、张紧油缸;34、拉杆;35、连接套;
4、检测装置;
51、伺服单元;52、电气控制单元;
511、伺服控制阀组;512、油泵;513、伺服电机;
521、控制器;522、驱动器;
6、压力传感器;
7、旋转编码器;
8、上横梁;9、底座;
10、主滑块。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
如图1所示,本发明实施例所提供的一种形变补偿装置,应用在框架式液压机上,该框架式液压机具有两立柱1,所述立柱1上设置有侧油缸2,该形变补偿装置包括:张紧执行机构3、检测装置4及控制机构,张紧执行机构3两端分别设置在两所述立柱1上,检测装置4设置在所述立柱1上,用于检测所述立柱1弯曲形变量,控制机构连接所述检测装置4及所述张紧执行机构3,将检测装置4检测到的形变量信号传递至控制机构,经过控制机构运算后输出对应的控制信号至张紧执行机构3,输出相应的拉力以抵消立柱1上侧油缸2在挤压时产生的侧向推力。
如图1、2所示,具体地,所述张紧执行机构3两端分别与两侧所述侧油缸2相对设置,检测装置4可采用例如应变片等贴附在立柱1上的元件以检测立柱1产生的形变量。
将张紧执行机构3两端与侧油缸2相对设置,保证张紧执行机构3产生的拉力与立柱1上侧油缸2在挤压时产生的侧向推力保持一致,能够有效抵消,不会产生偏差。
具体地,张紧执行机构3与两侧的侧油缸2位于同一轴心线上,使得张紧执行机构3与侧油缸2产生的侧向推力保持在同一直线上,张紧执行机构3能够准确抵消立柱1上侧油缸2在挤压时产生的侧向推力。
利用设置在两立柱1上的张紧执行机构3抵消立柱1上侧油缸2在挤压时产生的侧向推力,减少立柱1的形变量,保证主滑块10合模时的精确度;同时在立柱1上设置检测装置4,实时检测立柱1的形变量,将该形变量送入控制机构进行计算,得出侧向油缸实时的拉力大小,进而精确控制张紧执行机构3补偿同样大小的拉力以抵消立柱1上侧油缸2在挤压时产生的侧向推力,保证液压机主滑块10动作的精度。
如图3、4所示,所述张紧执行机构3包括:第一支架31、第二支架32及拉杆34;
第一支架31固定在所述立柱1上,第二支架32固定在另一所述立柱1上,第一支架31和第二支架32可与两立柱1一体成型形成,提高支架与立柱1的整体强度,所述第二支架32上设置有张紧油缸33,拉杆34两端分别连接所述第一支架31及所述张紧油缸33输出端,具体的,拉杆34通过连接套35与张紧油缸33输出端连接。
如图2所示,具体地,张紧执行机构3设置为两个,成组设置的张紧执行机构3对称设置在两立柱1的两侧,使得两张紧执行机构3对两立柱1整体向内产生对应的拉力,避免单侧拉动立柱1,使得立柱1产生周向的形变。
如图5所示,本实施例中,所述控制机构包括:伺服单元51及电气控制单元52,伺服单元51连接所述张紧执行机构3,用于控制所述张紧机构输出压力值,具体地,通过伺服单元51给张紧执行机构3中张紧油缸33P油口通入具有目标压力值的压力油,张紧油缸33产生对应的拉力抵消立柱1上侧油缸2在挤压时产生的侧向推力;电气控制单元52连接所述检测装置4及所述伺服单元51,用于接收所述检测装置4发送的检测信号,处理并发送控制信号至所述伺服单元51,通过伺服单元51执行输出压力油至张紧执行机构3。
所述伺服单元51包括:伺服控制阀组511、油泵512及伺服电机513,伺服控制阀组511连接所述张紧执行机构3及电气控制单元52,用于控制所述张紧执行机构3压力值,油泵512连接伺服控制阀组511,用于输送压力油至所述伺服控制阀组511,伺服电机513连接所述油泵512及电气控制单元52,用于控制所述油泵512流量。
具体地,伺服控制阀组511连接张紧执行机构3中张紧油缸33的P油口,油泵512连接有外接油箱,伺服电机513对油泵512的流量等进行精准控制,再通过与伺服控制阀组511的配合向张紧油缸33输出对应的压力油,以产生对应的拉力。
其中,所述电气控制单元52包括:控制器521及驱动器522,控制器521连接所述检测装置4,用于接收所述立柱1形变量;驱动器522连接所述控制器521及所述伺服单元51,用于发送流量控制信号至所述伺服单元51。
具体地,控制器521可采用PLC等可编程设备,通过内部程序将技术检测装置4检测到的形变量产生对应的压力输出值,驱动器522具体为伺服驱动器522,用于驱动伺服电机513的转动,控制器521分别控制伺服控制阀组511和通过驱动器522对伺服电机513进行控制,使得张紧油缸33输出精准的拉力值。
本实施例中,还包括旋转编码器7,所述旋转编码器7设置在所述伺服电机513上,且连接所述电气控制单元52,具体地连接至电气控制单元52中控制器521,用于反馈所述伺服电机513的转速信号。
还包括压力传感器6,所述压力传感器6设置在所述张紧执行机构3上,且连接所述电气控制单元52,具体地连接至电气控制单元52中的控制器521,用于反馈所述张紧执行机构3的实际压力值。
利用旋转编码器7实时反馈伺服电机513的转速大小,实现对伺服电机513转速的闭环控制,确保伺服电机513转速控制精准;利用压力传感器6监测张紧执行机构3的输出压力值,以判断张紧执行机构3补偿的压力值是否准确,有无偏差,保证张紧执行机构3能够准确抵消侧油缸2产生的侧向推力,保证主滑块10合模精准性。
实施例2
本实施例还公开一种液压机,其包括:底座9,设置在底座9上的两立柱1及设置在立柱1上的上横梁8,两立柱1及底座9及上横梁8形成框架式液压机的主体结构,所述立柱1上设置有侧油缸2,还包括设置在两所述立柱1上的实施例1中的形变补偿装置。
本申请实施例中提供的一种或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
利用张紧执行机构3抵消多向液压机中侧油缸2产生的侧向推力,通过将张紧执行机构3两端保持与侧油缸2相对设置,使得张紧执行机构3能够有效抵消立柱1上侧油缸2在挤压时产生的侧向推力,此结构减小了主机外形尺寸,降低了主机重量,减少了其制造成本、加工成本及运输、起吊成本。
通过电气控制单元52检测立柱1的形变量转化为对应的拉力大小,通过伺服单元51输出相应的油液至张紧执行机构3,产生相应的拉力以抵消立柱1上侧油缸2在挤压时产生的侧向推力,通过电气控制单元52及检测装置4形成检测回路,实时监控立柱1的形变量,保证随动产生相应的拉力,保证立柱1的形变量控制在有效范围内,确保主滑块10合模挤压精度,同时也延长了模具的使用寿命。
在张紧执行机构3上设置的压力传感器6和伺服电机513上设置的旋转编码器7用来实时检测这两装置的实际输出值大小,并送入控制机构,确保补偿输出的压力值的实际输出值准确有效,通过采用PID闭环控制技术,拉杆34轴向拉力可以实时、精确可调。
结构简单,拆装、调整方便,制造及维护成本低,适用范围广。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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