[发明专利]用于自动制孔设备的压紧力闭环控制系统和方法

权利要求书

1.一种用于自动制孔设备的压紧力闭环控制系统，包括：

控制系统单元，其由自动制孔设备的总控制系统进行控制，并获得压紧力闭环控制的目标压紧力值；

压紧力测量单元，其实时获取压紧力数据，并将压紧力数据作为闭环控制的反馈量反馈给控制系统单元；以及

气动执行单元，其由控制系统单元进行控制以执行对气缸动作及气压的调节，从而控制压力脚(7)作用在薄板类部件表面上的压紧力。

2.根据权利要求1所述的压紧力闭环控制系统，其特征在于，压紧力闭环控制是由控制系统单元执行的PID控制。

3.根据权利要求1或2所述的压紧力闭环控制系统，其特征在于，压紧力测量单元由压紧力传感器(3)及其放大元件(9)构成，压紧力传感器(3)的测量结果通过放大元件(9)转换后的信号反馈给控制系统单元，其中，压紧力传感器(3)安装于气缸杆(4)的末端与基座(2)之间，以实时测量气缸杆(4)与基座(2)之间的作用力，该作用力与压紧力基本相等，放大元件(9)用于将压紧力传感器(3)微小的测量信号转换为电流模拟量信号，并反馈给控制系统单元。

4.根据权利要求1或2所述的压紧力闭环控制系统，其特征在于，气动执行单元由气缸、压紧执行模块及气路系统组成，气缸具有气缸杆(4)和气缸缸体(5)，压紧执行模块包括基座(2)、压紧执行模块主体(8)和压力脚(7)，基座(2)通过连接件(1)安装于移动设备上，气缸缸体(5)和压力脚(7)固定于压紧执行模块主体(8)上，压力脚(7)在气缸的驱动下对薄板类部件表面施加压紧力作用，气缸缸体(5)两侧的气孔通过气管与气路系统相连。

5.根据权利要求4所述的压紧力闭环控制系统，其特征在于，气路系统包括气源、油雾器、减压阀、过滤阀、比例压力阀、电磁阀、节流阀及气管，气路系统由控制系统单元进行控制，执行对气缸内的流量、气压及气缸运动方向的调节。

6.根据权利要求1所述的压紧力闭环控制系统，其特征在于，压力脚(7)是柔性压力脚。

7.根据权利要求4所述的压紧力闭环控制系统，其特征在于，基座(2)、压紧力传感器(3)、气缸、压紧执行模块主体(8)及压力脚(7)按顺序依次安装，组成由固定端到薄板类部件表面之间的压紧力测量回路。

8.一种用于自动制孔设备的压紧力闭环控制方法，包括以下步骤：

通过自动制孔设备的总控制系统对控制系统单元进行控制，并使其获得压紧力闭环控制的目标压紧力值；

利用压紧力测量单元实时获取压紧力数据，并将压紧力数据作为闭环控制的反馈量反馈给控制系统单元；以及

通过控制系统单元控制气动执行单元以执行对气缸动作及气压的调节，从而控制压力脚(7)作用在薄板类部件表面上的压紧力。

9.根据权利要求9所述的压紧力闭环控制方法，其特征在于，压紧力闭环控制是由控制系统单元执行的PID控制。

10.根据权利要求8或9所述的压紧力闭环控制方法，其特征在于，压紧力测量单元由压紧力传感器(3)及其放大元件(9)构成，压紧力传感器(3)的测量结果通过放大元件(9)转换后的信号反馈给控制系统单元，其中，压紧力传感器(3)安装于气缸杆(4)的末端与基座(2)之间，以实时测量气缸杆(4)与基座(2)之间的作用力，该作用力与压紧力基本相等，放大元件(9)用于将压紧力传感器(3)微小的测量信号转换为电流模拟量信号，并反馈给控制系统单元。