[实用新型]伺服油压机高精度位置控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种伺服油压机高精度位置控制系统。

背景技术

近几年国内伺服油压机，由于将传统的普通三相异步电机替换为伺服电机，将传统变量泵替换为定量泵组，能够在设备待机状态下，控制电机停止运行，因此具备节能、降噪等优势。滑块位置控制做为伺服油压机的基本功能之一，其控制精度在特定产品的压制过程中起着重要作用。但大多数伺服油压机的位置控制精度均较低。目前为了获得较高的位置控制精度，采取的常见的方式为一：在滑块工进阶段，通过PLC检测位移传感器数据与目标位置进行比较，当接近目标位置时，逐步减小伺服电机的转速，使滑块速度降下来，慢慢接近最终目标位置。方式二：借助机械死挡块或模具进行位置限位。

但是第一种方式由于PLC顺序扫描时间的不确定性及模拟量位移传感器在检测长距离位移时分辨率较低，导致每次定位判断都存在不确定性，因此控制精度较低，一般控制精度在±0.5mm。在对位置精度要求高的应用场合，很难保产品加工的工艺要求。第二种方式采取机械死挡块，这种调整不同的位置时，调整繁琐，费时费力。如果靠模具闭合来保证产品精度，不同的产品均需要对模具施加较高压力，压制力往往不能根据工件实际所需压力进行加压，额外增加设备负担，对模具也有一定损伤。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题，在于克服背景技术中提及的现有技术中伺服油压机存在的控制精度较低的技术缺陷。

本实用新型的设计思想是，采用主控制器与运动控制器组合的方式对油缸的控制功能进行分工。运动控制器作为子模块，完成各个工况中的高精度位置控制的任务，而主控制器负责常规油缸的逻辑动作控制任务。

本实用新型目的，提出了一种实现简便，易于维护，经济的液压机高精度位置控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是：

一种伺服油压机高精度位置控制系统，包括主控制器，与主控制器电连接的运动控制器，与运动控制器电连接的伺服驱动器，与伺服驱动器电连接的伺服电机，伺服电机通过联轴器连接定量泵，定量泵电连接阀组切换控制系统，阀组切换控制系统电连接油缸，运动控制器与主控制器分别电连接阀组切换控制系统；

运动控制器电连接位移传感器，位移传感器设置在油缸侧面的滑块上用于检测油缸的实时位置。

本实用新型的伺服油压机位置控制系统的原理：当油缸在快下、泄压、回程时常规逻辑应用场合，闭环位置功能关闭，运动控制器通过RS485通讯接收主控制器的速度、压力指令，只起中间过渡作用传递给伺服驱动器进行转速调节。当在工进阶段启动高精度闭环指令，闭环位置功能启动，运动控制器进行闭环算法控制，输出经过计算的速度指令，控制伺服电机速度，实现高精度定位控制，控制精度达±0.01mm。

本实用新型技术方案中采用运动控制器，直接取油缸侧面滑块上的位移传感器的滑块的位置脉冲信号通过比例、积分、前馈的方式对误差信号进行运算处理，而不是传统的位置信号进主PLC控制器的方式，避免了位置信号的精度损失。

本实用新型技术方案中的伺服驱动器接收的速度指令为运动控制模块经过闭环运算的速度指令模拟量信号，而不直接主控制器的模拟量输出信号。

对本实用新型技术方案的改进，主控制器采用PLC控制器。

对上述技术方案的进一步改进，运动控制器采用RS485通讯协议接收PLC控制器的指令。运动控制器采用的是现有技术中的埃斯顿ESMotion系列运动控制器。

对本实用新型技术方案的改进，伺服油压机高精度位置控制系统还包括在运动控制器与伺服驱动器之间设置安全检测系统，安全检测系统包括串联的通讯检测继电器、外部急停继电器和外部准备就绪继电器。当以上均正常时，总的正常信号继电器接入到运动控制器的模拟量输出端，接通速度指令输出。