本實用新型涉及一種模沖伺服補(bǔ)償系統(tǒng)，應(yīng)用于粉末冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

粉末冶金產(chǎn)品成型過程中，使用多層模沖成型時，模沖長度不一樣，而模沖成型段成型方向所受壓強(qiáng)一致，根據(jù)彈性變形關(guān)系，模沖的彈性變形量不同。當(dāng)上沖回程撤回壓力時，彈性變形大的下模沖將制品頂離彈性變形小的模沖，導(dǎo)致制品在脫模時因部分區(qū)域無有效支撐而產(chǎn)生裂紋。導(dǎo)致廢品的產(chǎn)生，為了消除此過程中彈性變形對產(chǎn)品的影響，需要針對變形量小的模沖固定模板上設(shè)置獨立的變形補(bǔ)償系統(tǒng)來改善這種情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對上述缺陷，目的在于提供一種可實現(xiàn)高精度控制的模沖伺服補(bǔ)償系統(tǒng)。

為此本實用新型采用的技術(shù)方案是：本實用新型由人機(jī)交互界面、PLC運動控制器、液壓伺服泵系統(tǒng)、伺服比列閥、位置傳感器、壓力傳感器等電氣控制元件和液壓缸體，模沖固定模板組成；

所述PLC運動控制器一路連接伺服泵驅(qū)動，所述伺服泵驅(qū)動連接伺服泵，所述伺服泵連接有壓力傳感器一；

所述PLC運動控制器另一路連接至由其控制的伺服比例閥，且連接有壓力傳感器二和位移傳感器，所述位移傳感器用以檢測模沖固定模板的位置。

模沖伺服補(bǔ)償系統(tǒng)的工作過程，按照以下步驟進(jìn)行：

1）系統(tǒng)上電初始化；

2）通過人機(jī)交互界面和PLC運動控制器啟動伺服泵驅(qū)動系統(tǒng)，壓力傳感器實時反饋系統(tǒng)壓力給控制器，達(dá)到系統(tǒng)壓力設(shè)定值后系統(tǒng)進(jìn)入運行允許狀態(tài)；

3）彈變補(bǔ)償裝置零點校準(zhǔn)，位置傳感器實時反饋固定沖模板的位置給PLC運動控制器，當(dāng)實際位置與人機(jī)交互界面顯示位置產(chǎn)生偏差時自動校正零位；

4）系統(tǒng)運行，通過在人機(jī)交互界面上設(shè)定補(bǔ)償位移量和預(yù)設(shè)工作壓力，PLC運動控制器根據(jù)位置傳感器實時采集固定沖模板的位置，通過PID控制及速度前饋將實際檢測位置與程序設(shè)定位置進(jìn)行比較，對伺服比例閥的開合度進(jìn)行平滑線性控制，控制液壓缸體內(nèi)的流量大小進(jìn)而控制固定沖模板的實際位置，形成大閉環(huán)控制；

5）因固定沖模板所承受壓力根據(jù)產(chǎn)品不同而有所區(qū)別，當(dāng)實際位置無法達(dá)到預(yù)設(shè)位置時，壓力傳感器實時反饋壓力值給PLC運動控制器，通過PID控制將實際檢測壓力值與程序設(shè)定值進(jìn)行比較，對伺服比例閥的開合度進(jìn)行閉環(huán)控制，控制液壓缸體內(nèi)的流量大小進(jìn)而保證補(bǔ)償壓力達(dá)到所需要求，保證最終產(chǎn)品的成型要求；

6）產(chǎn)品脫模完成后，PLC運動控制器控制伺服比例閥開合度，使固定沖模板快速回到原點位置，準(zhǔn)備下一周期的循環(huán)壓制。

本實用新型的優(yōu)點是：1）利用伺服液壓驅(qū)動及位置傳感器反饋位置閉環(huán)控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)高精度的壓力、位置及同步控制，系統(tǒng)重復(fù)定位精度可達(dá)0.05mm。

2）利用伺服電機(jī)驅(qū)動的伺服泵，根據(jù)設(shè)定壓力大小按需供油，在待機(jī)時電機(jī)無轉(zhuǎn)動，幾乎不消耗電能，節(jié)能效果顯著；精確控制伺服電機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)高精度的壓力和流量控制；熱平衡溫度低，電機(jī)按需運轉(zhuǎn)，溫升和噪音都較小，液壓元件壽命長。

附圖說明

圖1為本實用新型控制系統(tǒng)原理圖。

圖2為本實用新型控制系統(tǒng)圖。

具體實施方式

如圖1所示：本實用新型由人機(jī)交互界面、PLC運動控制器、液壓伺服泵系統(tǒng)、伺服比列閥、位置傳感器、壓力傳感器等電氣控制元件和液壓缸體，模沖固定模板組成；

所述PLC運動控制器一路連接伺服泵驅(qū)動，所述伺服泵驅(qū)動連接伺服泵，所述伺服泵連接有壓力傳感器一；

所述PLC運動控制器另一路連接至由其控制的伺服比例閥，且連接有壓力傳感器二和位移傳感器，所述位移傳感器用以檢測模沖固定模板的位置。

模沖伺服補(bǔ)償系統(tǒng)的工作過程，按照以下步驟進(jìn)行：

1）系統(tǒng)上電初始化；

2）通過人機(jī)交互界面和PLC運動控制器啟動伺服泵驅(qū)動系統(tǒng)，壓力傳感器實時反饋系統(tǒng)壓力給控制器，達(dá)到系統(tǒng)壓力設(shè)定值后系統(tǒng)進(jìn)入運行允許狀態(tài)；

3）彈變補(bǔ)償裝置零點校準(zhǔn)，位置傳感器實時反饋固定沖模板的位置給PLC運動控制器，當(dāng)實際位置與人機(jī)交互界面顯示位置產(chǎn)生偏差時自動校正零位；

4）系統(tǒng)運行，通過在人機(jī)交互界面上設(shè)定補(bǔ)償位移量和預(yù)設(shè)工作壓力，PLC運動控制器根據(jù)位置傳感器實時采集固定沖模板的位置，通過PID控制及速度前饋將實際檢測位置與程序設(shè)定位置進(jìn)行比較，對伺服比例閥的開合度進(jìn)行平滑線性控制，控制液壓缸體內(nèi)的流量大小進(jìn)而控制固定沖模板的實際位置，形成大閉環(huán)控制；

5）因固定沖模板所承受壓力根據(jù)產(chǎn)品不同而有所區(qū)別，當(dāng)實際位置無法達(dá)到預(yù)設(shè)位置時，壓力傳感器實時反饋壓力值給PLC運動控制器，通過PID控制將實際檢測壓力值與程序設(shè)定值進(jìn)行比較，對伺服比例閥的開合度進(jìn)行閉環(huán)控制，控制液壓缸體內(nèi)的流量大小進(jìn)而保證補(bǔ)償壓力達(dá)到所需要求，保證最終產(chǎn)品的成型要求；

6）產(chǎn)品脫模完成后，PLC運動控制器控制伺服比例閥開合度，使固定沖模板快速回到原點位置，準(zhǔn)備下一周期的循環(huán)壓制。

如圖2所示：彈性變形補(bǔ)償系統(tǒng)采用閉環(huán)控制方式，使用閉環(huán)控制主要是因為它的靈活性、準(zhǔn)確性、速度可控性以及在不同負(fù)載變化下保持精確調(diào)節(jié)的能力。將反饋裝置發(fā)送的位置反饋信號和理想位置做比較。誤差與比例增益（將位置誤差單元轉(zhuǎn)化為輸出電壓或電流信號的比率）相乘對輸出產(chǎn)生作用。誤差越大，糾正這個誤差的輸出信號就越大?？刂破饔梅e分（I）增益、微分（D）增益及前饋增益來提高比例（P）增益；圖2所示的控制系統(tǒng)顯示了各種增益因素如何相互結(jié)合來完成精確的閉環(huán)控制。