專利名稱：一種帶材縫合機液壓缸控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種帶材縫合機，特別涉及一種帶材縫合機液壓缸控制裝置。
背景技術：
帶材連續(xù)生產或處理技術是現代帶材工業(yè)中廣泛運用的一項生產技術。帶材接頭設備，如焊接機、縫合機等，是保證帶材生產或處理機組連續(xù)生產的最關鍵的設備之一，直接影響到連續(xù)生產中產品的質量和成材率。其中，縫合機因其不受連接材料限制、結構簡單、性能可靠、維護方便以及投資成本較低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點而被廣泛采用。縫合機液壓缸控制裝置是縫合機的關鍵部件，驅動縫合機縫合液壓缸，根據縫合的帶材材質和厚度通過壓力閉環(huán)控制采取不同的縫合力對帶材進行縫合，縫合完成后，通過位置閉環(huán)控制驅動縫合機復位液壓缸打開刀架，保證帶材順利通過。因此，帶材縫合機液壓缸控制裝置的性能將直接影響帶材縫合的質量以及設備的可靠性，從而影響生產線的生產效率及成材率。目前，帶材縫合機液壓缸控制裝置基本都采用單一縫合壓力或可手動調節(jié)壓力+單液壓缸或多液壓缸機械同步的模式。以上控制裝置存在諸多缺點采用單一縫合壓力的方式必然是以力學性能和厚度最惡劣的情況來考慮縫合力，這樣對于縫合力學性能好、厚度薄的帶材縫合力勢必過大，造成縫合質量較差，甚至斷帶；采用手動調節(jié)壓力的方式雖然可以人工調節(jié)，但是調節(jié)壓力精度低，操作復雜，自動化水平不高，生產效率必受影響，也不利于產品品種的靈活生產；采用單液壓缸的方式雖然沒有機械同步的相關問題，但這種方式縫合帶材的寬度較窄，并且?guī)Р目p合縫在寬度方向上受力不均，必然影響縫合質量；采用多個液壓缸機械同步的方式，由于縫合力沖擊較大，導致機架變形，套筒+導向柱的機械同步機構配合緊密，變形后影響套筒和導向柱之間的間隙，因此會出現刀架卡阻，故障率較高，影響生產效率。

實用新型內容有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種帶材縫合機液壓缸控制裝置，其具有能適合多品種、多規(guī)格帶材縫合、縫合質量好、可靠性高等優(yōu)點，可解決現有帶材縫合機液壓缸控制裝置所存在的缺陷。本實用新型帶材縫合機液壓缸控制裝置，包括液壓缸組件和液壓泵站，還包括縫合控制液壓回路、復位控制液壓回路和閉環(huán)控制器；所述液壓缸組件包括縫合液壓缸、復位液壓缸和復位液壓缸位移傳感器，所述縫合控制液壓回路包括壓力比例閥、第一方向控制閥、第二方向控制閥和壓力傳感器，連接液壓泵站和縫合液壓缸的供油路上依次設置有壓力比例閥和第一方向控制閥，連接縫合液壓缸和液壓泵站的回油路上設置有第二方向控制閥，所述壓力傳感器用于檢測縫合液壓缸的油壓并將檢測信號輸入閉環(huán)控制器；連接復位液壓缸和液壓泵站的回油路上設置有比例方向閥，所述復位液壓缸位移傳感器用于檢測復位油缸活塞位置、并將檢測信號輸入閉環(huán)控制器；[0009]所述閉環(huán)控制器的控制信號輸入壓力比例閥、第一方向控制閥、第二方向控制閥和比例方向閥。進一步，所述連接第一方向控制閥和縫合液壓缸的供油路上設置有第一溢流閥；進一步，所述連接復位液壓缸和比例方向閥的回油路上設置有第二溢流閥；進一步，所述連接復位液壓缸和比例方向閥的回油路上設置有第一液控單向閥，連接比例方向閥和液壓泵站的供油路上設置有第二液控單向閥，將第一液控單向閥和第二液控單向閥與液壓泵站連接的 控制油路上設置有兩位四通電磁換向閥，所述閉環(huán)控制器向兩位四通電磁換向閥輸入控制信號；進一步，還包括梭閥，所述梭閥的兩個進油口分別與縫合液壓缸油腔和液壓泵站出油口連通，所述梭閥的出油口分別與第一方向控制閥和第二方向控制閥的相連；進一步，與縫合液壓缸的油腔相連的油路上和與復位液壓缸的油腔相連的油路上設置有高壓球閥；進一步,所述縫合液壓缸為2-4個,所述復位油缸為兩個。本實用新型的有益效果本實用新型帶材縫合機液壓缸控制裝置具有以下主要優(yōu)
占-
^ \\\ ·I、本實用新型采用閉環(huán)控制器、壓力傳感器和壓力比例閥聯合控制縫合液壓缸的油壓，從而能滿足不同品種、不同規(guī)格的帶材縫合所需壓力要求，使得縫合質量、縫合壓力精度、自動化水平和產品品種的生產靈活性都能得到提高，并且能夠減少人工干預，減輕勞動強度和操作維護量，提高勞動生產率。2、本實用新型中的縫合液壓缸和復位液壓缸的數量可根據縫合寬度需要設置多個，采用多液壓缸+液壓同步的方式，有效地解決了縫合帶材寬度較窄，帶材縫合縫在寬度方向上受力不均導致縫合質量較差，毛刺多的現狀。同時，液壓同步避免了由于縫合力沖擊較大，導致機架變形，機械同步故障頻繁的毛??；減少了故障率，提高了機組的生產效率。3、本實用新型中壓力比例閥在出現供電故障時輸出壓力為零，保證縫合機不會產生誤動；比例方向閥出現供電故障時，閥芯置于中位，復位液壓缸桿腔與回油管路接通，保證即使縫合控制液壓回路進行縫合操作，復位液壓缸也不會有被動升壓的情況發(fā)生；能有效地保護設備和生產產品。4、本實用新型中閉環(huán)控制器與上位機直接通訊，信號點少，控制方便，出現通訊故障時，便于及時準確查找排除故障。

圖I為實用新型帶材縫合機液壓缸控制裝置的結構原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。如圖所示，本實施例帶材縫合機液壓缸控制裝置，包括液壓缸組件005和液壓泵站001，還包括縫合控制液壓回路002、復位控制液壓回路003和閉環(huán)控制器004 ；所述液壓缸組件包括縫合液壓缸10、復位液壓缸11和復位液壓缸位移傳感器12，所述縫合控制液壓回路002包括壓力比例閥I、第一方向控制閥41、第二方向控制閥42和壓力傳感器8，連接液壓泵站OOl和縫合液壓缸10的供油路上依次設置有壓力比例閥I和第一方向控制閥41，連接縫合液壓缸10和液壓泵站001的回油路上設置有第二方向控制閥42，所述壓力傳感器8用于檢測縫合液壓缸10的油壓并將檢測信號輸入閉環(huán)控制器004 ；連接復位液壓缸11和液壓泵站001的回油路上設置有比例方向閥5，所述復位液壓缸位移傳感器12用于檢測復位油缸11的活塞位置、并將檢測信號輸入閉環(huán)控制器004 ；所述閉環(huán)控制器004的控制信號輸入壓力比例閥I、第一方向控制閥41、第二方向控制閥42和比例方向閥5。 本實施例中的縫合液壓缸10為四個,復位液壓缸11為兩個,復位液壓缸位移傳感器12的數量和復位油缸對應。當然在不同實施方式中，所述縫合液壓缸10的數量還可根據帶材縫合縫寬度的需要進行調整，如可以為2個、3個、5個等；復位液壓缸11的數量也可根據相應縫合裝置的需要調整。本實施例帶材縫合機液壓缸控制裝置的工作原理為一、在縫合機縫合過程中，第一方向控制閥41得電打開，第二方向控制閥42失電關閉，縫合控制液壓回路002向縫合液壓缸10供油，閉環(huán)控制器004接受上位機縫合力指令和縫合液壓缸壓力傳感器8反饋信號，進行偏差比較，根據偏差大小，向壓力比例閥I輸出給定信號，壓力比例閥I接收閉環(huán)控制器004輸出的給定信號，快速調節(jié)油壓，從而控制縫合液壓缸10的縫合力；同時閉環(huán)控制器004向比例方向閥5輸出最大負給定信號，比例方向閥5接收閉環(huán)控制器004輸出的最大負給定信號，將復位液壓缸11和回油管接通，復位控制液壓回路003回油；通過閉環(huán)控制器004的循環(huán)快速計算，實時快速調節(jié)油壓，直到縫合液壓缸10的縫合力達到設定的精度范圍。本實用新型能根據不同品種、不同規(guī)格的帶材縫合力要求向縫合液壓缸10提供相應的油壓，使得縫合質量、縫合壓力精度、自動化水平和產品品種的生產靈活性都能得到提高，并且能夠減少人工干預，減輕勞動強度和操作維護量，提高勞動生產率。本實施例中的縫合液壓缸10的數量可根據帶材縫合寬度需要進行調節(jié)，實現多縫合液壓缸同步動作，滿足不同縫合縫寬度的需要，有效地解決帶材縫合縫在寬度方向上受力不均導致縫合質量較差，毛刺多的問題。同時，液壓同步避免了由于縫合力沖擊較大，導致機架變形，機械同步故障頻繁的毛?。粶p少了故障率，提高了機組的生產效率。二、在縫合機復位過程中，第一方向控制閥41失電關閉，第二方向控制閥42得電打開，縫合控制液壓回路002回油，閉環(huán)控制器004接受上位機復位指令，復位液壓缸位移傳感器12反饋信號給閉環(huán)控制器004，在復位液壓缸11有幾個的情況下，閉環(huán)控制器004將對應的幾個復位液壓缸位移傳感器12的信號進行偏差比較，根據偏差大小，向對應的比例方向閥5輸出給定信號，各比例方向閥5接收閉環(huán)控制器004輸出的給定信號，快速調節(jié)各比例方向閥5的開口大小，改變各比例方向閥5的通流能力，從而控制對應復位液壓缸11的位置，使各復位液壓缸11同步動作；通過閉環(huán)控制器004的循環(huán)快速計算，實時快速調節(jié)各比例方向閥5的開口大小，直到各復位液壓缸11的位置偏差達到設定的精度范圍。本實用新型能實現復位液壓缸11任意位置精確定位和停位控制，保證縫合液壓缸10的下一次縫合正常工作。作為對本實施例的改進，所述連接第一方向控制閥41和縫合液壓缸10的供油路上設置有第一溢流閥71，可供油路上的液壓元件起到保護作用。作為對本實施例的改進，所述連接復位液壓缸11和比例方向閥5的回油路上設置有第二溢流閥72，可對回油路上的液壓元件起到保護作用。作為對本實施例的改進，所述連接復位液 壓缸11和比例方向閥5的回油路上設置有第一液控單向閥61，連接比例方向閥5和液壓泵站001的供油路上設置有第二液控單向閥62，將第一液控單向閥61和第二液控單向閥62與液壓泵站001連接的控制油路上設置有兩位四通電磁換向閥2，所述閉環(huán)控制器004向兩位四通電磁換向閥2輸入控制信號，設置液控單向閥可對比例方向閥5起到保護作用。作為對本實施例的改進，所述帶材縫合機液壓缸控制裝置還包括梭閥3，所述梭閥3的兩個進油口分別與縫合液壓缸10油腔和液壓泵站001出油口連通，所述梭閥3的出油口分別與第一方向控制閥41和第二方向控制閥42的相連；本結構可將液壓泵站001出口油壓縫合液壓缸10桿腔油壓中油壓大的一個的壓力油引入第一方向控制閥41和第二方向控制閥42中，以保障第一方向控制閥41和第二方向控制閥42閥芯的位置穩(wěn)定。作為對本實施例的改進，與縫合液壓缸10的油腔相連的油路上和與復位液壓缸11的油腔相連的油路上設置有高壓球閥9。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
權利要求1.一種帶材縫合機液壓缸控制裝置，包括液壓缸組件和液壓泵站，其特征在于還包括縫合控制液壓回路、復位控制液壓回路和閉環(huán)控制器； 所述液壓缸組件包括縫合液壓缸、復位液壓缸和復位液壓缸位移傳感器， 所述縫合控制液壓回路包括壓力比例閥、第一方向控制閥、第二方向控制閥和壓力傳感器，連接液壓泵站和縫合液壓缸的供油路上依次設置有壓力比例閥和第一方向控制閥，連接縫合液壓缸和液壓泵站的回油路上設置有第二方向控制閥，所述壓力傳感器用于檢測縫合液壓缸的油壓并將檢測信號輸入閉環(huán)控制器； 連接復位液壓缸和液壓泵站的回油路上設置有比例方向閥，所述復位液壓缸位移傳感器用于檢測復位油缸活塞位置、并將檢測信號輸入閉環(huán)控制器； 所述閉環(huán)控制器的控制信號輸入壓力比例閥、第一方向控制閥、第二方向控制閥和比例方向閥。
2.根據權利要求I所述的帶材縫合機液壓缸控制裝置，其特征在于所述連接第一方向控制閥和縫合液壓缸的供油路上設置有第一溢流閥。
3.根據權利要求2所述的帶材縫合機液壓缸控制裝置，其特征在于所述連接復位液壓缸和比例方向閥的回油路上設置有第二溢流閥。
4.根據權利要求3所述的帶材縫合機液壓缸控制裝置，其特征在于所述連接復位液壓缸和比例方向閥的回油路上設置有第一液控單向閥，連接比例方向閥和液壓泵站的供油路上設置有第二液控單向閥，將第一液控單向閥和第二液控單向閥與液壓泵站連接的控制油路上設置有兩位四通電磁換向閥，所述閉環(huán)控制器向兩位四通電磁換向閥輸入控制信號。
5.根據權利要求4所述的帶材縫合機液壓缸控制裝置，其特征在于還包括梭閥，所述梭閥的兩個進油口分別與縫合液壓缸油腔和液壓泵站出油口連通，所述梭閥的出油口分別與第一方向控制閥和第二方向控制閥的相連。
6.根據權利要求5所述的帶材縫合機液壓缸控制裝置，其特征在于與縫合液壓缸的油腔相連的油路上和與復位液壓缸的油腔相連的油路上設置有高壓球閥。
7.根據權利要求1-6中任一所述的帶材縫合機液壓缸控制裝置，其特征在于所述縫合液壓缸為2-4個，所述復位油缸為兩個。
專利摘要本實用新型公開了一種帶材縫合機液壓缸控制裝置，包括液壓缸組件和液壓泵站、縫合控制液壓回路、復位控制液壓回路和閉環(huán)控制器；所述液壓缸組件包括縫合液壓缸、復位液壓缸和復位液壓缸位移傳感器，所述縫合控制液壓回路包括壓力比例閥、第一方向控制閥、第二方向控制閥和壓力傳感器；連接復位液壓缸和液壓泵站的回油路上設置有比例方向閥。本實用新型能滿足不同品種、不同規(guī)格的帶材縫合所需壓力和縫合縫寬度要求，保證帶材縫合縫在寬度方向上受力均勻，提高縫合質量，并保證各縫合液壓缸同步動作，避免大縫合力沖擊導致機架變形，降低機械故障，減少人工干預，減輕勞動強度和操作維護量，提高勞動生產率。
文檔編號F15B11/02GK202789787SQ201220514499
公開日2013年3月13日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權日2012年10月9日
發(fā)明者王渝, 李新有, 柏峰 申請人:中冶賽迪工程技術股份有限公司