一種數(shù)控折彎?rùn)C(jī)精度調(diào)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及折彎?rùn)C(jī)調(diào)試領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種數(shù)控折彎?rùn)C(jī)精度調(diào)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 折彎?rùn)C(jī)是屬于鍛壓機(jī)械中的一種，主要作用就是金屬加工行業(yè)。產(chǎn)品廣泛適用于： 輕工、航空、船舶、冶金、儀表、電器、不銹鋼制品、鋼結(jié)構(gòu)建筑及裝潢行業(yè)。折彎?rùn)C(jī)是目前對(duì) 板料特別是大型板料進(jìn)行鈑金加工的首選機(jī)械，通過(guò)選配各種不同的模具，可以對(duì)板料進(jìn) 行彎邊、拉伸、壓圓、沖孔等等。折彎?rùn)C(jī)可分為機(jī)械和液壓兩種，針對(duì)目前市場(chǎng)上較高端的數(shù) 控液壓折彎?rùn)C(jī)配套DELEM系統(tǒng)，通過(guò)合理的調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)可以最大化的優(yōu)化機(jī)床動(dòng)作從而 保證了機(jī)床的高精度和穩(wěn)定性。
[0003] 通過(guò)現(xiàn)有的數(shù)控系統(tǒng)，在滑塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，由于滑塊的慣性，折彎壓力的反 饋，使得滑塊進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)候定位不精準(zhǔn)，折彎時(shí)會(huì)發(fā)生抖動(dòng)。
[0004] 中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)?01310692114.2,公開(kāi)日2014年3月5日，公開(kāi)了一種電液雙 缸折彎?rùn)C(jī)滑塊位置控制方法，包括工進(jìn)和保壓步驟，當(dāng)滑塊未到達(dá)積分作用有效位置點(diǎn)時(shí)， 作用大小由比例增益調(diào)節(jié)：當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到達(dá)積分作用有效位置點(diǎn)時(shí)，作用大小由積分增益 調(diào)節(jié)：當(dāng)滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到達(dá)積分作用切換位置點(diǎn)時(shí)，記錄此時(shí)的控制量閾值u(Y2);當(dāng)滑塊 繼續(xù)向下死點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，控制器的積分作用從u(Y2)減小到0。該發(fā)明方法，滑塊在接觸到工 件、壓制成型、換向離開(kāi)工件的整個(gè)工作過(guò)程中，控制器的作用自適應(yīng)連續(xù)變化，系統(tǒng)受力 無(wú)沖擊、無(wú)突變，滑塊運(yùn)動(dòng)軌跡平滑，運(yùn)動(dòng)部件損耗低。相比于常規(guī)方法擴(kuò)大了參數(shù)作用域， 該方法不僅能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度，而且加快了系統(tǒng)的響應(yīng)性，使滑塊更快速地到達(dá)目標(biāo) 位置，大大提高了加工效率。其在滑塊進(jìn)行工作時(shí)候通過(guò)積分調(diào)節(jié)滑塊的運(yùn)動(dòng)，但其在針對(duì) 不同機(jī)床的原有的比例增益和積分增益并未給出具體的獲得方法，會(huì)造成滑塊在實(shí)際運(yùn)動(dòng) 中的過(guò)量或者不穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 1.要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的比例增益和積分增益不統(tǒng)一、滑塊行進(jìn)過(guò)量，滑塊運(yùn)行不穩(wěn) 定，本發(fā)明提供了一種數(shù)控折彎?rùn)C(jī)精度調(diào)試方法。它可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀察機(jī)床動(dòng)作缺陷調(diào)整 折彎?rùn)C(jī)增益，滑塊進(jìn)行中穩(wěn)定精確。
[0007] 2.技術(shù)方案
[0008] 本方案的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0009] -種數(shù)控折彎?rùn)C(jī)精度調(diào)試方法，步驟如下：
[0010] (1)開(kāi)啟折彎?rùn)C(jī)控制系統(tǒng)，將折彎?rùn)C(jī)運(yùn)行所需設(shè)定參數(shù)進(jìn)行輸入；
[0011] (2)獲得最佳比例增益值；
[0012] a、將滑塊折彎壓力參數(shù)設(shè)置成最大值，系統(tǒng)獲得理論折彎?rùn)C(jī)滑塊運(yùn)行曲線；
[0013] b、開(kāi)啟折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行工作，對(duì)系統(tǒng)折彎?rùn)C(jī)滑塊實(shí)際運(yùn)行軌跡進(jìn)行檢測(cè)，獲得實(shí)際運(yùn) 行曲線；
[0014] c、增大PI控制器中比例增益值，運(yùn)行折彎?rùn)C(jī)，觀察實(shí)際運(yùn)行曲線，折彎階段滑塊發(fā) 生抖動(dòng);PI控制器輸出信號(hào)公式如下：
[0016] 其中Kp為比例增益值，Ti為積分增益值，t為采樣時(shí)間，e (t)為反應(yīng)輸入信號(hào)，u (t) 為PI控制器輸出信號(hào)；
[0017] d、均勻降低PI控制器中比例增益值，觀察實(shí)際運(yùn)行曲線，直到折彎階段滑塊運(yùn)行 曲線平穩(wěn)，折彎?rùn)C(jī)滑塊不發(fā)生抖動(dòng)，確定此比例增益值為最佳值；
[0018] (3)獲得最佳積分增益值；
[0019] a、將滑塊折彎壓力參數(shù)設(shè)置成最大值的50%，系統(tǒng)獲得理論折彎?rùn)C(jī)滑塊運(yùn)行曲 線；
[0020] b、開(kāi)啟折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行工作，對(duì)系統(tǒng)折彎?rùn)C(jī)滑塊實(shí)際運(yùn)行軌跡進(jìn)行檢測(cè)，獲得實(shí)際運(yùn) 行曲線；
[0021] c、增大PI控制器中積分增益值，運(yùn)行折彎?rùn)C(jī)，觀察實(shí)際運(yùn)行曲線，折彎階段滑塊運(yùn) 行軌跡發(fā)生過(guò)沖；
[0022] d、均勻降低積分增益值，觀察實(shí)際運(yùn)行曲線，直到折彎階段滑塊運(yùn)行曲線平穩(wěn)，折 彎階段滑塊運(yùn)行軌跡發(fā)生過(guò)沖，確定此比例增益值為最佳值；
[0023] (4)將滑塊折彎壓力參數(shù)設(shè)置成所需要工作值，運(yùn)行折彎?rùn)C(jī)進(jìn)行折彎；
[0024] 更進(jìn)一步的，所述的步驟1設(shè)定參數(shù)包括滑塊折彎壓力、滑塊最高速度、滑塊運(yùn)行 加速度、滑塊運(yùn)行減速度、折彎時(shí)間和滑塊總位移量。
[0025] 更進(jìn)一步的，調(diào)整步驟2和3時(shí)設(shè)定參數(shù)跟隨誤差限制，設(shè)置為5-10mm，在調(diào)整結(jié)束 后設(shè)置成所需要的值。
[0026] 更進(jìn)一步的，步驟1-4中設(shè)定工進(jìn)前延時(shí)為l_2s。
[0027] 3.有益效果
[0028] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0029] (1)本發(fā)明的技術(shù)方案中，采用系統(tǒng)軟件直接檢測(cè)滑塊運(yùn)動(dòng)軌跡，可視化強(qiáng)，可以 直觀的找出機(jī)床動(dòng)作缺陷，根據(jù)動(dòng)作缺陷對(duì)應(yīng)理論和實(shí)際的對(duì)比值做出相關(guān)參數(shù)的調(diào)整， 調(diào)整效率高；
[0030] (2)通過(guò)運(yùn)動(dòng)軌跡，可以清晰的看出機(jī)床動(dòng)作性能，調(diào)節(jié)所需要的設(shè)定值，完成對(duì) 滑塊平穩(wěn)調(diào)整，調(diào)試速度快，精度高;針對(duì)同一款機(jī)器，對(duì)于不同的折彎壓力下的增益值，可 以進(jìn)行調(diào)試后進(jìn)行保存，在運(yùn)行時(shí)候直接進(jìn)行調(diào)用，可以針對(duì)不同折彎壓力獲得高精度的 折彎效果，折彎效果好；
[0031] (3)動(dòng)態(tài)效果實(shí)時(shí)反映機(jī)床整體曲線，方便保存，對(duì)下次調(diào)節(jié)可以進(jìn)行對(duì)比修正， 在經(jīng)過(guò)折彎?rùn)C(jī)的磨損和時(shí)間損耗之后，再次進(jìn)行曲線的可視化對(duì)比，可以進(jìn)行通過(guò)增益值 的修正來(lái)使得折彎精度依舊保持高精度，減少了零件替換和維修的時(shí)間和成本；
[0032] (4)通過(guò)調(diào)試可以縮短折彎周期，折彎周期時(shí)間可以減少10 % -16 %效率大大提 尚，并提尚了定位精度，定位精度可以提尚20%以上；
[0033] (5)調(diào)整增益值防止了折彎?rùn)C(jī)在運(yùn)行時(shí)候滑塊發(fā)生抖動(dòng)和過(guò)沖，折彎精度提高，使 用壽命長(zhǎng)，折彎?rùn)C(jī)折彎精度可以提高20%以上，由于減少了使用過(guò)程中的抖動(dòng)等因素，使用 壽命延長(zhǎng)30%以上，維修率大大降低，維護(hù)成本降低20%以上;獲得的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)約效益 顯著；
[0034] (6)跟隨誤差限制可以保證在運(yùn)行時(shí)候，消除誤差調(diào)整的干擾，更準(zhǔn)確的使得增益 值不受相關(guān)誤差值的干擾；
[0035] (7)工進(jìn)前延時(shí)，前期充液和快下閥具有足夠的緩沖時(shí)間，使得運(yùn)行時(shí)間的范圍確 定更加準(zhǔn)確，防止因?yàn)榍捌诔湟汉涂煜麻y的時(shí)間使得滑塊運(yùn)行距離不足，滑塊在折彎時(shí)候 的壓力不準(zhǔn)確不對(duì)應(yīng);保證了滑塊的運(yùn)行平穩(wěn)，獲得的增益值更加精確。
【附圖說(shuō)明】
[0036] 圖1為比例增益過(guò)高時(shí)滑塊運(yùn)行軌跡對(duì)比示意圖；
[0037] 圖2為積分增益過(guò)高時(shí)滑塊運(yùn)行軌跡對(duì)比示意圖；
[0038] 圖3為增益符合最佳運(yùn)行時(shí)滑塊運(yùn)行軌跡對(duì)比示意圖。
[0039] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0040] Si:理論滑塊位移曲線;S2實(shí)際滑塊位移曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。
[0042] 本方案采用DELEM數(shù)控折彎?rùn)C(jī)一臺(tái)，數(shù)控系統(tǒng)型號(hào)可以為DA52s以上型號(hào)，本實(shí)施 例采用DA52s; USB接口鍵盤(pán)一個(gè)。
[0043] 影響折彎?rùn)C(jī)折彎精度主要是在工進(jìn)動(dòng)作方面，下面詳細(xì)述之。
[0044] 滑塊的控制算法是基于滑塊運(yùn)動(dòng)的軌跡控制來(lái)進(jìn)行的，系統(tǒng)要求每一個(gè)折彎階段 的速度、加速度和減速度都必須編程設(shè)定。針對(duì)每一個(gè)不同壓力折彎要求和不同的折彎?rùn)C(jī) 所需要的參數(shù)都是不同的，現(xiàn)有技術(shù)中統(tǒng)一的針對(duì)于一款折彎?rùn)C(jī)使用同樣的模塊化的參 數(shù)，并沒(méi)有針對(duì)由于工藝誤差和針對(duì)折彎要求所需要的最佳參數(shù)設(shè)置。
[0045] 系統(tǒng)將根據(jù)此設(shè)定值計(jì)算出理論滑塊的運(yùn)動(dòng)軌跡，我們將根據(jù)系統(tǒng)提供的參數(shù)進(jìn) 行調(diào)整，使得滑塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡逼近理想的軌跡。新的控制方法將縮短折彎周期并提高 了定位精度。
[0046] 控制算法是基于P(比例）、1(積分)控制器原理。
[0047] P(比例)控制規(guī)律的控制器其傳遞函數(shù)為Gc(S)=Kp，式中Kp為P控制器增益，即比 例增益值。S為變量，可以為時(shí)間或速度，Ρ控制器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有可調(diào)增益的放大器。在 信號(hào)變換過(guò)程中，Ρ控制器只改變信號(hào)的增益而不影響其相位。在串聯(lián)校正中，加大控制器 增益Kp可以提高系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益，減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，但會(huì)降 低系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性，甚至可能造成閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此在系統(tǒng)校正設(shè)計(jì)中，很少單獨(dú)使 用比例控制規(guī)律。
[0048] 1(積分)控制規(guī)律的控制器其傳遞函數(shù)為> 式中Ti為可調(diào)積分時(shí)間 常數(shù)，即積分增益值。s為微分時(shí)間。
[0049] 在串聯(lián)校正時(shí)采用I控制器使開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)增加一個(gè)積分環(huán)節(jié)，可以提高系統(tǒng)的 型別(無(wú)差度），消除或減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，有利于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的提高。積分控制是靠絕 對(duì)誤差的積累來(lái)消除穩(wěn)態(tài)誤差的，勢(shì)必會(huì)使系統(tǒng)的反應(yīng)速度降低。因此，在控制系統(tǒng)的