本發(fā)明涉及一種多組液壓缸動(dòng)態(tài)同步運(yùn)動(dòng)控制方法，通過(guò)此方法可以實(shí)現(xiàn)多組液壓缸在位移量和運(yùn)動(dòng)速度不同的情況下，快速達(dá)到較高精度的穩(wěn)定同步運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

背景技術(shù)：

在中、高密度纖維板連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)線中，熱壓段的油缸運(yùn)動(dòng)狀態(tài)直接關(guān)系到纖維板的生產(chǎn)工藝與質(zhì)量。這種大型的生產(chǎn)線，熱壓段長(zhǎng)25m，寬2.4m，由多塊矩形單元熱壓板拼接而成，其上分布著多組活塞缸和柱塞缸，生產(chǎn)的纖維板厚度在2mm-30mm范圍內(nèi)不等。而這種跨度大且分量重的熱壓鋼板提升和下降并不是容易的事，且下降過(guò)程中要求同步運(yùn)動(dòng)，同一組液壓缸需保持在同一水平高度，否則板坯寬度方向上厚度不均勻，導(dǎo)致生產(chǎn)出廢品。更嚴(yán)重的情況下，會(huì)影響液壓機(jī)各個(gè)部件的受力狀況及液壓機(jī)的工作壽命，甚至出現(xiàn)責(zé)任事故。

多組液壓缸的位置同步運(yùn)動(dòng)控制多采用主從式控制策略，該策略的前提是液壓缸初始位置相同，預(yù)先指定主系統(tǒng)和從系統(tǒng)，且主從系統(tǒng)在控制中不可改變。所以在中、高密度纖維板連續(xù)壓機(jī)的控制系統(tǒng)中，難以滿足液壓缸精度高、響應(yīng)速度快、工作可靠的控制要求。

因此，如何解決上述問(wèn)題成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需克服的技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種多組液壓缸同步運(yùn)動(dòng)控制方法，該方法可以實(shí)現(xiàn)熱壓板在升降過(guò)程中保持在同一水平面上，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種多組液壓缸動(dòng)態(tài)同步運(yùn)動(dòng)控制方法，所述控制方法包括如下步驟：

1)篩選出中、高密度纖維板連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)線的熱壓段中框架單元中的活塞缸，并對(duì)每列活塞缸編號(hào)，由左至右編為1-N列，每列由上下2個(gè)活塞缸構(gòu)成，其中，上層活塞缸為A號(hào)，下層活塞缸為B號(hào)，至此完成活塞缸的編號(hào)工作；

2)將步驟1)中的N列活塞缸分為X組，X的值與連續(xù)壓機(jī)熱壓段中熱壓板單元的數(shù)量保持一致；

3)每組活塞缸均采用主從控制方法，即B活塞桿跟隨A活塞桿運(yùn)動(dòng)，使每列中A、B活塞桿位移量相等；

4)采集每塊熱壓板單元中上層活塞缸的活塞桿位移量，累加后計(jì)算平均值，再使上層活塞缸的活塞桿伸縮運(yùn)動(dòng)，使其位移量移動(dòng)至平均數(shù)值；

5)調(diào)節(jié)伺服閥開(kāi)度，使每塊熱壓板單元中各液壓缸活塞桿位移量相同，即每塊熱壓板中液壓缸提升至同一水平高度；

6)檢測(cè)所有熱壓板單元到目標(biāo)位置行程，設(shè)定熱壓板下降或上升時(shí)間，計(jì)算每塊熱壓板下降或上升速率，最終使所有熱壓板單元同時(shí)達(dá)到目標(biāo)位置；

7)當(dāng)熱壓板達(dá)到目標(biāo)高度位置后，設(shè)置加工的板材厚度，所有熱壓板單元同步運(yùn)動(dòng)，完成壓制中、高密度纖維板動(dòng)作。

進(jìn)一步，所述活塞桿位移量通過(guò)位移傳感器測(cè)得。

進(jìn)一步，所述目標(biāo)位置的數(shù)值由操作員設(shè)定，所述加工的板材厚度的數(shù)值由操作員設(shè)定。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本申請(qǐng)中由于熱壓板目標(biāo)位置相同，熱壓板間位移量差值逐漸減小，最終趨于同一水平面，可避免位移量在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的積累，最終達(dá)到動(dòng)態(tài)同步運(yùn)動(dòng)的控制效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例的中、高密度纖維板連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)線熱壓段液壓缸分部示意圖；

圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例的中、高密度纖維板連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)線熱壓板初始位置示意圖；

圖3為本申請(qǐng)實(shí)施例的中、高密度纖維板連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)線熱壓板達(dá)到目標(biāo)位置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面，參考附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的說(shuō)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。

為了易于說(shuō)明，在這里可以使用諸如“上”、“下”“左”“右”等空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，用于說(shuō)明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語(yǔ)意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說(shuō)明可相應(yīng)地解釋。

圖1-3所示為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在該實(shí)施例中，中、高密度纖維板連續(xù)壓機(jī)生產(chǎn)線的熱壓段由32組框架單元、板坯進(jìn)給部分、主動(dòng)輥、從動(dòng)輥、鋼帶、上下鏈毯、上下熱壓板、液壓油缸等結(jié)構(gòu)組成。其中32組框架單元構(gòu)成連續(xù)壓機(jī)本體，下熱壓板安裝于框架單元的下支撐面上，且固定不動(dòng)；多組液壓油缸一端連接于框架單元上方，另一端與上熱壓板相連，通過(guò)控制油缸的伸縮實(shí)現(xiàn)熱壓板的上、下運(yùn)動(dòng)；上熱壓板下方順次為鏈毯、鋼帶等部件，且由相應(yīng)的伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

其中，上熱壓板由9塊熱壓板單元拼接而成，每塊熱壓板單元上連接1-4列不等的液壓缸。上熱壓板是通過(guò)調(diào)節(jié)與之相連的活塞缸伺服閥開(kāi)度，控制活塞缸上下伸縮，進(jìn)而帶動(dòng)熱壓板上升與下降。

液壓缸由具有提升作用的活塞缸，及跟隨活塞缸上、下運(yùn)動(dòng)的柱塞缸組成。根據(jù)共用同一油路的活塞缸看作一個(gè)升降系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理，將其劃分為32個(gè)升降系統(tǒng)，每個(gè)升降系統(tǒng)由活塞缸或柱塞缸構(gòu)成。位移傳感器實(shí)時(shí)采集活塞桿伸出長(zhǎng)度，用于監(jiān)控?zé)釅喊逡苿?dòng)速度與位移量。

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

步驟1：篩選出32組框架單元中活塞缸，并對(duì)每列活塞缸編號(hào)，由左至右編為1-20列，每列由上下2個(gè)活塞缸構(gòu)成，圖1中上層活塞缸為A號(hào)，下層活塞缸為B號(hào)，至此完成40個(gè)活塞缸的編號(hào)工作。

步驟二：連續(xù)壓機(jī)熱壓段由9塊熱壓板單元構(gòu)成，將20列活塞缸分為9組。每組中活塞桿編號(hào)為：第一組為1-3列，第二組為4-5列，第三組為6列，第四組為7-8列，第五組為9-11列，第六組為12-15列，第七組為16-17列，第八組為18-19列，第九組為20列。

步驟三：每列活塞缸采用主從控制方法，即B活塞桿跟隨A活塞桿運(yùn)動(dòng)，使每列中A、B活塞桿位移量相等。

步驟四：采集熱壓板1中1A號(hào)、2A號(hào)和3A號(hào)活塞缸活塞桿位移量，累加后計(jì)算平均值，再使1A號(hào)、2A號(hào)和3A號(hào)油缸活塞桿伸縮運(yùn)動(dòng)，使其位移量移動(dòng)至平均數(shù)值，1B號(hào)跟隨1A號(hào)活塞桿運(yùn)動(dòng)，2B號(hào)跟隨2A號(hào)活塞桿運(yùn)動(dòng)，3B號(hào)跟隨3A號(hào)活塞桿運(yùn)動(dòng)。至此，可保證熱壓板1中各個(gè)液壓缸活塞桿伸縮量相同。重復(fù)以上過(guò)程，采集2-9號(hào)熱壓板，即每塊熱壓板中A號(hào)液壓缸活塞桿位移量。

采集熱壓板1中1A、2A、3A號(hào)活塞缸活塞桿位移量具體為：

采集熱壓板1中1A、2A、3A號(hào)活塞缸活塞桿位移量，分別標(biāo)記為L(zhǎng)1A、L2A、L3A；

計(jì)算1A、2A、3A號(hào)活塞桿位移量平均值，標(biāo)記為l1，計(jì)算方法如下：

$l_1=\frac{L_{1A}+L_{2A}+L_{3A}}{3}$

熱壓板1中1A、2A、3A號(hào)活塞缸活塞桿移動(dòng)至位移量l₁位置，B號(hào)活塞缸活塞桿跟隨對(duì)應(yīng)列A號(hào)活塞桿，移動(dòng)至位移量l₁位置。熱壓板1中柱塞缸跟隨活塞缸活塞桿，移動(dòng)至位移量l₁位置。至此熱壓板1中所有液壓缸活塞桿處于同一水平面，位移量相同，為l₁。

同理，計(jì)算熱壓板2-9中，每塊熱壓板的活塞桿位移量平均值，計(jì)算方法如下：

$l_2=\frac{L_{4A}+L_{5A}}{2}$

l₃＝L_6，A

$l_4=\frac{L_{7A}+L_{8A}}{2}$

$l_5=\frac{L_{9A}+L_{10A}+L_{11A}}{3}$

$l_6=\frac{L_{12A}+L_{13A}+L_{14A}+L_{15A}}{4}$

$l_7=\frac{L_{16A}+L_{17A}}{2}$

$l_8=\frac{L_{18A}+L_{19A}}{2}$

l₉＝L₂₀

其中，l₂為4A、5A號(hào)活塞桿位移量平均值；l₃為6A號(hào)活塞桿位移量；l₄為7A、8A號(hào)活塞桿位移量平均值；l₅為9A、10A、11A號(hào)活塞桿位移量平均值；l₆為12A、13A、14A、15A號(hào)活塞桿位移量平均值；l₇為16A、17A號(hào)活塞桿位移量平均值；l₈為18A、19A號(hào)活塞桿位移量平均值；l₉為20A號(hào)活塞桿位移量。

熱壓板2中4A、5A號(hào)活塞缸活塞桿移動(dòng)至位移量l₂位置，熱壓板3中6A號(hào)活塞缸活塞桿位移量不變，仍為L(zhǎng)6A，即l₃位置，熱壓板4中7A、8A號(hào)活塞缸活塞桿移動(dòng)至位移量l₄位置，熱壓板5中9A、10A、11A號(hào)活塞缸活塞桿移動(dòng)至位移量l₅位置，熱壓板6中12A、13A、14A、15A號(hào)活塞缸活塞桿移動(dòng)至位移量l₆位置，熱壓板7中16A、17A號(hào)活塞缸活塞桿移動(dòng)至位移量l₇位置，熱壓板8中18A、19A號(hào)活塞缸活塞桿移動(dòng)至位移量l₈位置，熱壓板9中20A號(hào)活塞缸活塞桿位移量不變，仍為L(zhǎng)20A，即l₉位置。

步驟五：調(diào)節(jié)伺服閥開(kāi)度，使每塊熱壓板中各液壓缸活塞桿位移量相同，即每塊熱壓板中液壓缸提升至同一水平高度。每塊熱壓板中B號(hào)活塞缸活塞桿跟隨對(duì)應(yīng)列A號(hào)活塞缸，移動(dòng)至位移量平均值位置。柱塞缸同樣跟隨活塞缸活塞桿，移動(dòng)至位移量平均值位置。至此，每塊熱壓板中所有液壓缸活塞桿處于同一水平面，位移量相同。

步驟六：檢測(cè)1-9號(hào)熱壓板到目標(biāo)位置行程，設(shè)定熱壓板下降時(shí)間，計(jì)算每塊熱壓板下降速率，最終使9塊熱壓板同時(shí)達(dá)到目標(biāo)位置，即9塊熱壓板達(dá)到同一水平面。

設(shè)置上熱壓板最終達(dá)到的目標(biāo)位置，距離下熱壓板位距離為L(zhǎng)，采集1-9號(hào)熱壓板下降至目標(biāo)高度位置的位移量，分別標(biāo)記為L(zhǎng)₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆、L₇、L₈、L₉，設(shè)置熱壓板下降至目標(biāo)高度位置時(shí)間為t，計(jì)算1-9號(hào)熱壓板下降速率，分別記為v₁、v₂、v₃、v₄、v₅、v₆、v₇、v₈、v₉。計(jì)算方法如下：

$v_1=\frac{L_1}{t}$

$v_2=\frac{L_2}{t}$

$v_3=\frac{L_3}{t}$

$v_4=\frac{L_4}{t}$

$v_5=\frac{L_5}{t}$

$v_6=\frac{L_6}{t}$

$v_7=\frac{L_7}{t}$

$v_8=\frac{L_8}{t}$

$v_9=\frac{L_9}{t}$

已知每塊熱壓板下降或上升速率，調(diào)節(jié)活塞缸伺服閥開(kāi)度，控制液壓缸活塞缸動(dòng)作，使1-9號(hào)熱壓板在t時(shí)間后，同時(shí)達(dá)到目標(biāo)高度位置。

步驟七：當(dāng)熱壓板達(dá)到目標(biāo)高度位置后，設(shè)置加工的板材厚度為δ(δ<L),9塊熱壓板同步運(yùn)動(dòng)，完成壓制中、高密度纖維板動(dòng)作。

上面所述只是為了說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)該理解為本發(fā)明并不局限于以上實(shí)施例，符合本發(fā)明思想的各種變通形式均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。