專利名稱：基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模切機(jī)的壓力測(cè)控裝置，尤其涉及一種基于虛擬儀器的模切機(jī)壓力測(cè)控裝置。
背景技術(shù)：
模切壓力是模切機(jī)工作性能的重要參數(shù)，傳統(tǒng)的模切機(jī)構(gòu)零件品種多，模切壓力的調(diào)整不準(zhǔn)確，不能進(jìn)行智能控制。如中國專利公開號(hào)為CN202062702U、名稱為“一種帶模切壓力測(cè)試裝置的模切機(jī)構(gòu)”的實(shí)用新型，其公開了一種帶模切壓力測(cè)試裝置的模切機(jī)構(gòu)，包括支撐機(jī)構(gòu)；固定在所述支撐機(jī)構(gòu)上端的上平臺(tái)；位于所述上平臺(tái)之下并在所述支撐機(jī)
構(gòu)上滑動(dòng)的動(dòng)平臺(tái)；以及由所述支撐機(jī)構(gòu)支撐并連接所述動(dòng)平臺(tái)底部的氣液增壓驅(qū)動(dòng)裝置；在所述氣液增壓驅(qū)動(dòng)裝置的液壓輸入端安裝有壓力傳感器；壓力傳感器外連接壓力計(jì)算顯示器，壓力計(jì)算顯示器可以實(shí)時(shí)測(cè)試氣液增壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)力，并通過顯示單元實(shí)時(shí)顯示模切機(jī)構(gòu)的模切壓力，進(jìn)而可以精確控制施壓機(jī)構(gòu)施力。該帶模切壓力測(cè)試裝置的模切機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的核心是氣液增壓系統(tǒng)，通過氣動(dòng)系統(tǒng)的控制回路來完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)空行程和增壓行程的壓力與速度的人工調(diào)節(jié)，解決了現(xiàn)有的模切機(jī)構(gòu)不便于測(cè)試模切壓力、導(dǎo)致模切機(jī)構(gòu)的模切精度不高、不適于對(duì)模切機(jī)構(gòu)精確控制的問題，但是，它還不能實(shí)現(xiàn)調(diào)壓過程的數(shù)字化和自動(dòng)化，也不能實(shí)時(shí)記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其可以調(diào)整模切速度，自動(dòng)調(diào)節(jié)模切壓力，實(shí)現(xiàn)模切壓力調(diào)節(jié)過程的數(shù)字化、自動(dòng)化和可視化。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置包括氣液增壓模切機(jī)；安裝在氣液增壓模切機(jī)上的檢測(cè)機(jī)構(gòu)；與檢測(cè)機(jī)構(gòu)相連的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連的虛擬儀器控制平臺(tái)，其可接收并處理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所傳送的壓力和位移的信息，并發(fā)出相關(guān)控制指令；與虛擬儀器控制平臺(tái)相連的伺服控制裝置，其根據(jù)虛擬儀器控制平臺(tái)所發(fā)出的控制指令控制氣液增壓模切機(jī)中的執(zhí)行元件進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。其中，所述氣液增壓模切機(jī)包括支撐結(jié)構(gòu)；固定在支撐結(jié)構(gòu)上端的上平臺(tái)；在支撐結(jié)構(gòu)上滑動(dòng)并位于上平臺(tái)下面的下平臺(tái)；由支撐結(jié)構(gòu)支撐的氣液增壓機(jī)構(gòu)，該氣液增壓機(jī)構(gòu)包括工作缸和由工作缸頂部穿出并與所述下平臺(tái)底部連接的驅(qū)動(dòng)桿，其中工作缸通過管道分別與預(yù)壓缸和增壓缸相連。其中，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括安裝在上平臺(tái)下端的位移傳感器，用于檢測(cè)上平臺(tái)與下平臺(tái)的位置以便進(jìn)行模切速度的調(diào)整；安裝在上平臺(tái)下端的壓力傳感器，用于檢測(cè)氣液增壓模切機(jī)中模切刀和壓痕鋼線的模切壓力。其中，所述虛擬儀器控制平臺(tái)包括對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所傳送的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理與存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)；用于進(jìn)行信號(hào)分析與反饋的控制單元；用于進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示與輸出的顯示輸出單元；用于進(jìn)行操作控制的界面操作單元。其中，所述伺服控制裝置包括設(shè)于所述預(yù)壓缸和增壓缸的進(jìn)氣口的壓力控制閥，其與所述控制單元相連并可根據(jù)控制單元的相關(guān)指令自動(dòng)調(diào)節(jié)所述預(yù)壓缸和增壓缸的進(jìn)氣壓力；依次設(shè)于連接所述預(yù)壓缸和工作缸管道中的第一電磁閥和第一節(jié)流閥，分別用于進(jìn)行進(jìn)/排氣轉(zhuǎn)換的控制和調(diào)節(jié)氣體流量的大小；依次設(shè)于連接所述增壓缸和工作缸管道中的第二電磁閥和第二節(jié)流閥，分別用于進(jìn)行進(jìn)/排氣的轉(zhuǎn)換控制和調(diào)節(jié)氣體流量的大小；安裝在工作缸的液壓輸入端的壓力伺服閥，其內(nèi)裝有壓力傳感器，用于檢測(cè)并控制液壓管道中的壓力。進(jìn)一步的，所述伺服控制裝置還包括用于自動(dòng)調(diào)節(jié)保壓時(shí)間的時(shí)間繼電器。特別是，所述壓力傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間設(shè)有放大濾波器。進(jìn)一步的，所述位移傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選的，所述執(zhí)行元件包括預(yù)壓缸、增壓缸和工作缸。優(yōu)選的，所述支撐結(jié)構(gòu)包括下支撐架；固設(shè)在下支撐架兩側(cè)的一對(duì)墻板，其中，所述上平臺(tái)固設(shè)于一對(duì)墻板的上部；固設(shè)于一對(duì)墻板間且靠近下支撐架的上支撐架，且所述工作缸固設(shè)于上支撐架上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置具有如下有益效果I)本發(fā)明的氣液增壓模切機(jī)的上平臺(tái)上安裝有位移傳感器，其檢測(cè)上平臺(tái)與下平臺(tái)的相對(duì)位置，從而控制氣動(dòng)系統(tǒng)的壓力，達(dá)到調(diào)整模切速度的目的；2)本發(fā)明的氣液增壓模切機(jī)的上平臺(tái)上安裝有壓力傳感器，其可以實(shí)時(shí)檢測(cè)氣液增壓模切機(jī)中模切刀和壓痕鋼線的模切壓力；3)本發(fā)明的氣液增壓模切機(jī)的管口處安裝有伺服閥，伺服閥內(nèi)安裝有壓力傳感器，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制油管中的壓力；4)本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與位移傳感器和壓力傳感器相連，能夠?qū)崟r(shí)地采集位移、壓力信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳遞；5)本發(fā)明的虛擬儀器控制平臺(tái)具有計(jì)算機(jī)和控制單元，可以接收并處理經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所傳送的壓力和位移的信息，同時(shí)將信號(hào)分析并反饋；6)本發(fā)明的伺服控制裝置根據(jù)虛擬儀器控制平臺(tái)所反饋的信號(hào)控制氣液增壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件進(jìn)行動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)模切壓力的調(diào)節(jié)；7)本發(fā)明的虛擬儀器控制平臺(tái)還具有顯示輸出單元和界面操作單元，可以分別用于進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示、輸出和操作的控制，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)模切壓力的實(shí)時(shí)記錄和處理，并實(shí)現(xiàn)了調(diào)壓過程的數(shù)字化和自動(dòng)化。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖I是本發(fā)明的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置的控制原理圖。附圖標(biāo)記1、墻板；2、上平臺(tái)；3、下平臺(tái)；4、導(dǎo)向塊；5、驅(qū)動(dòng)桿；6、上支撐架；7、工作缸；8、下支撐架；9、壓力伺服閥；10、12、節(jié)流閥15、18、壓力控制閥；13、第一電磁閥；14、第二電磁閥；16、壓缸；17、預(yù)壓缸；19油管；20、位移傳感器；21、虛擬儀器控制平臺(tái)；22、時(shí)間繼電器；23、壓力傳感器。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其包括氣液增壓模切機(jī)；安裝在氣液增壓模切機(jī)上的檢測(cè)機(jī)構(gòu)；與檢測(cè)機(jī)構(gòu)相連的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連的虛擬儀器控制平臺(tái)21，其可接收并處理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所傳送的壓力和位移的信息，并發(fā)出相關(guān)控制指令；與虛擬儀器控制平臺(tái)21相連的伺服控制裝置，其根據(jù)虛擬儀器控制平臺(tái)21所發(fā)出的控制指令控制氣液增壓模切機(jī)中的執(zhí)行元件進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。具體的，如圖I所示，氣液增壓模切機(jī)包括支撐結(jié)構(gòu)1，其由下支撐架8、固設(shè)在下支撐架8兩側(cè)的一對(duì)墻板I、固設(shè)于一對(duì)墻板I間且靠近下支撐架8的上支撐架6組成，其
中，上平臺(tái)2固設(shè)于一對(duì)墻板I的上部，而工作缸7固設(shè)于上支撐架6上；固定在支撐結(jié)構(gòu)I上端的上平臺(tái)2 ;在支撐結(jié)構(gòu)I上滑動(dòng)并位于上平臺(tái)2下面的下平臺(tái)3 ；由支撐結(jié)構(gòu)I支撐的氣液增壓機(jī)構(gòu)，該氣液增壓機(jī)構(gòu)包括工作缸7和由工作缸7頂部穿出并與下平臺(tái)3底部連接的驅(qū)動(dòng)桿5，其中工作缸7通過管道分別與預(yù)壓缸17和增壓缸16相連。在氣液增壓模切機(jī)上安裝有檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其包括安裝在上平臺(tái)2下端的位移傳感器20，用于檢測(cè)上平臺(tái)與下平臺(tái)的相對(duì)位置以便進(jìn)行模切速度的調(diào)整；安裝在上平臺(tái)下端的壓力傳感器，用于檢測(cè)氣液增壓模切機(jī)中模切刀和壓痕鋼線的模切壓力；并且，在壓力傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間設(shè)有放大濾波器，在位移傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換器，從而將位移傳感器和壓力傳感器所傳遞的信息經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳遞給虛擬儀器控制平臺(tái)21，該虛擬儀器控制平臺(tái)21發(fā)出相關(guān)控制指令給與其相連的伺服控制裝置，伺服控制裝置控制氣液增壓模切機(jī)中的預(yù)壓缸17、增壓缸16和工作缸7這三個(gè)執(zhí)行元件進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。如圖2所示，本發(fā)明的虛擬儀器控制平臺(tái)21包括對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所傳送的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理與存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)；用于進(jìn)行信號(hào)分析與反饋的控制單元；用于進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示與輸出的顯示輸出單元；用于進(jìn)行操作控制的界面操作單元。該虛擬儀器控制平臺(tái)21通過LabVIEW界面快速整定控制參數(shù)，得出系統(tǒng)響應(yīng)曲線，完成壓力控制系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性標(biāo)定，通過建立氣液增壓系統(tǒng)壓力與實(shí)際模切工作壓力函數(shù)映射關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，確定模切壓力控制算法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)模切工藝施壓過程的壓力檢測(cè)和壓力控制、顯示、保存，控制參數(shù)設(shè)置等功能。虛擬儀器控制平臺(tái)21中的控制單元將分析后的信號(hào)反饋到伺服控制裝置，其根據(jù)所接收的控制指令控制氣液增壓模切機(jī)中的執(zhí)行元件進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。該伺服控制裝置包括設(shè)于預(yù)壓缸17和增壓缸16的進(jìn)氣口的壓力控制閥18、15，其與控制單元相連并可根據(jù)控制單元的相關(guān)指令自動(dòng)調(diào)節(jié)預(yù)壓缸17和增壓缸16的進(jìn)氣壓力；依次設(shè)于連接預(yù)壓缸17和工作缸7管道中的第一電磁閥13和第一節(jié)流閥10，分別用于進(jìn)行進(jìn)/排氣轉(zhuǎn)換的控制和調(diào)節(jié)氣體流量的大小；依次設(shè)于連接增壓缸16和工作缸7管道中的第二電磁閥14和第二節(jié)流閥12，分別用于進(jìn)行進(jìn)/排氣的轉(zhuǎn)換控制和調(diào)節(jié)氣體流量的大??；安裝在工作缸7的液壓輸入端的壓力伺服閥9，其內(nèi)裝有壓力傳感器，用于檢測(cè)和控制液壓管道中的壓力。此外，伺服控制裝置還包括用于自動(dòng)調(diào)節(jié)保壓時(shí)間的時(shí)間繼電器。盡管上文對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于此，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行修改，因此，凡按照本發(fā)明的原理進(jìn)行的各種修改都應(yīng)當(dāng)理解為
落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其特征在于，包括 氣液增壓模切機(jī)； 安裝在氣液增壓模切機(jī)上的檢測(cè)機(jī)構(gòu)； 與檢測(cè)機(jī)構(gòu)相連的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)； 與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連的虛擬儀器控制平臺(tái)(21)，其可接收并處理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所傳送的壓力和位移的信息，并發(fā)出相關(guān)控制指令； 與虛擬儀器控制平臺(tái)(21)相連的伺服控制裝置，其根據(jù)虛擬儀器控制平臺(tái)(21)所發(fā)出的控制指令控制氣液增壓模切機(jī)中的執(zhí)行元件進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其特征在于，所述氣液增壓模切機(jī)包括 支撐結(jié)構(gòu)(I); 固定在支撐結(jié)構(gòu)(I)上端的上平臺(tái)(2)； 在支撐結(jié)構(gòu)(I)上滑動(dòng)并位于上平臺(tái)(2)下面的下平臺(tái)(3); 由支撐結(jié)構(gòu)(I)支撐的氣液增壓機(jī)構(gòu)，該氣液增壓機(jī)構(gòu)包括工作缸(7)和由工作缸(7)頂部穿出并與所述下平臺(tái)(3)底部連接的驅(qū)動(dòng)桿(5)，其中工作缸(7)通過管道分別與預(yù)壓缸(17)和增壓缸(16)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其特征在于，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括 安裝在上平臺(tái)(2)下端的位移傳感器(20)，用于檢測(cè)上平臺(tái)(2)與下平臺(tái)的位置以便進(jìn)行模切速度的調(diào)整； 安裝在上平臺(tái)(2)下端的壓力傳感器(23)，用于檢測(cè)氣液增壓模切機(jī)中模切刀和壓痕鋼線的模切壓力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其特征在于，所述虛擬儀器控制平臺(tái)(21)包括 對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所傳送的信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理與存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)； 用于進(jìn)行信號(hào)分析與反饋的控制單元； 用于進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示與輸出的顯示輸出單元； 用于進(jìn)行操作控制的界面操作單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其特征在于，所述伺服控制裝置包括 設(shè)于所述預(yù)壓缸(17)和增壓缸(16)的進(jìn)氣口的壓力控制閥(18、15)，其與所述控制單元相連并可根據(jù)控制單元的相關(guān)指令自動(dòng)調(diào)節(jié)所述預(yù)壓缸(17)和增壓缸(16)的進(jìn)氣壓力； 依次設(shè)于連接所述預(yù)壓缸(17)和工作缸(7)管道中的第一電磁閥(13)和第一節(jié)流閥(10)，分別用于進(jìn)行進(jìn)/排氣轉(zhuǎn)換的控制和調(diào)節(jié)氣體流量的大小； 依次設(shè)于連接所述增壓缸(16)和工作缸(7)管道中的第二電磁閥(14)和第二節(jié)流閥(12)，分別用于進(jìn)行進(jìn)/排氣的轉(zhuǎn)換控制和調(diào)節(jié)氣體流量的大小； 安裝在工作缸(7)的液壓輸入端的壓力伺服閥(9)，其內(nèi)裝有壓力傳感器，用于檢測(cè)并控制液壓管道中的壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其特征在于，所述伺服控制裝置還包括用于自動(dòng)調(diào)節(jié)保壓時(shí)間的時(shí)間繼電器(22)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其特征在于，所述壓力傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間設(shè)有放大濾波器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其特征在于，所述位移傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間設(shè)有A/D轉(zhuǎn)換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其特征在于，所述執(zhí)行元件包括預(yù)壓缸(17)、增壓缸(16)和工作缸(7)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其特征在于，所述支撐結(jié)構(gòu)包括 下支撐架(8); 固設(shè)在下支撐架(8)兩側(cè)的一對(duì)墻板(1)，其中，所述上平臺(tái)(2)固設(shè)于一對(duì)墻板(I)的上部； 固設(shè)于一對(duì)墻板(I)間且靠近下支撐架(8)的上支撐架(6)，且所述工作缸(7)固設(shè)于上支撐架(6)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置，其包括氣液增壓模切機(jī)；安裝在氣液增壓模切機(jī)上的檢測(cè)機(jī)構(gòu)；與檢測(cè)機(jī)構(gòu)相連的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連的虛擬儀器控制平臺(tái)，其可接收并處理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所傳送的壓力和位移的信息，并發(fā)出相關(guān)控制指令；與虛擬儀器控制平臺(tái)相連的伺服控制裝置，其根據(jù)虛擬儀器控制平臺(tái)所發(fā)出的控制指令控制氣液增壓模切機(jī)中的執(zhí)行元件進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。本發(fā)明的基于虛擬儀器的氣液增壓模切機(jī)壓力測(cè)控裝置可以調(diào)整模切速度，自動(dòng)調(diào)節(jié)模切壓力，實(shí)現(xiàn)模切壓力調(diào)節(jié)過程的數(shù)字化、自動(dòng)化和可視化。
文檔編號(hào)B26D7/27GK102814836SQ20121027353
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者趙世英, 齊元?jiǎng)? 郭楠, 郭俊忠, 王曉華 申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院