采用比例方向阀实现液压机底缸精确定位.pdf

文 章 编 号 1 6 7 2 0 1 2 1 2 0 1 4 0 3 0 0 3 4 0 2 采 用 比例 方 向 阀 实 现 液 压 机 底 缸 精 确 定 位 乔礼 惠 ，徐路 ，夏 煜昊 扬 力集 团 江 苏 国力 锻压机 床 有 限公 司， 江 苏 扬州 2 2 5 0 0 9 摘 要 此套 控 制 系统采 用可 编程 控 制器根 据磁 致 伸缩 位 移传 感 器反 馈 的位置 信 息实现 对 比例 方 向阀 的 控制 ， 从而 满足 液压机 底缸 顶 出位 置 的精确控 制 ， 确保 制件 批量 制作 的质量 。 通过 触摸屏 数据 采样 功 能 ， 可对 每 种工 件 的位置 等 实际参数 进行存 储 ， 并可 形 成报表输 出。 关键 词 机械 设计 ； 液压 机 ； 底 缸定 位 ； 比例 阀 ； 数据 采样 中 图 5 - - 类 号 T G3 1 5 ． 4 文 献 标 识 码 A 0引 言 液压 机是 利用 液压传 动技 术进 行压 力加 工 的设 备 ， 除 了具有压 力 、 速度 可在广 泛 的范 围 内无 级调 整 外 ， 还 可在任 意位 置输 出全部 功率 和保 持所 需压 力 ， 因而与 机械压 力机 相 比 ，更适 合应 用 于工件 的深拉 伸 工艺 。通 常对液 压机底 缸 的顶 出控制 采用 的是通 断式液 压 阀结合接 近 开关 的方式 实现 的 ，但 此 控制 方 式受外 围因素影 响较 大 ，很难 满足 客户对 底 缸顶 出 位 置 的 重 复 定 位 精 度 要 求 。解 决 方 法 一 是 在 底 缸 顶 出要求 位 置处设 置机 械死 挡块 ，但在 实 际应 用 中 存 在运 动碰撞 及 回落现 象 ，长时 间使 用还会 因机械 磨 损造 成产 品质量 不稳 定 。 也 可采用 伺服 阀方 案 ， 伺 服 阀响应速 度快 ， 可实 现 闭环控 制 ， 实 现精 确定 位控 制 ， 但 其 制 造精 度要 求 非 常 高 ， 价 位也 较 高 ， 同时对 液压 油 的清洁度 要求 也高 ，导致 机床 制造 成本 居 高 不 下 ， 客 户 很 难 接 受 。 针 对 以上 问 题 ， 我 公 司 设 计 开 发 了一 套采 用 比例方 向阀作 为 主 控 的控 制 系统 ， 既 满足 了客 户要求 ， 也控 制 了制造 成本 。 1 系统 构 成 如 图 1所 示 ，该 液 压 机 的 主 要 控 制 系 统 由 五 部 分 组成 P t e x r o t h公 司 4 WRA 型 比例 方 向 阀 属 于 直 控式 比例 阀 ， 不带位 移 电反馈 ， 带集 成式 放大 板 、 欧 姆 龙 C P1 H 系列 P L C、 P r o f a c e GC系 列 触 摸 屏 、 巴 装 装 屏 并 快 磁 致 伸 缩 尺 可以进行 显示 设置 木仟 ， 丹姒俪， 半 触摸屏 多媒体功能 HMI 主液压系统 一 液 压 叠 l 。 人 机 操 作 控 制 可 编 程 控 制 器 E 压 机 一 P L C 底缸 l 电 整 ll l | - 譬一 性制 1 制 f a 一 猫 l 流 信 号 市 u t _-删 ● 一 娟 ‘位移信号反馈 图 1 液压机控制系统配置 图 顶 后 慢 顶 的 运 动 控 制 方 式 缩 短 了 顶 出 时 间 ，极 大 地 提高 了生 产效率 。 1 ． 1 液 压机 拉伸 工艺 该 液 压机拉 伸工 艺动作 流程 如 图 2所 示 。 因客 户 的工件 和模具 的特殊 性对 底缸 的顶 出重 复 定位精 度要 求控 制在 0 ． 5 ram 范 围内 ， 在 机床 每次 动作 时 对 究 图 2 拉伸工艺动作流程 图 底 缸 顶 后 的 实 际 位 置 都 进 行 比 较 判 断 ， 如 位 置 出 现 偏 差 将 发 出 报 警 信 号 ，所 以 在 设 计 时 增 加 了 顶 出位 置 检 测 判 断 功 能 。 1 ． 2 比例 阀 比 例 阀是 在 通 断 式 液 压 元 件 和 伺 服 元 件 的 基 础 上 发 展 起 来 的