CN103696999B - 一种拉伸机控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种拉伸机控制系统，包括：动力模块，用于提供所述拉伸机的拉伸动力，所述动力模块具体为变量泵；控制模块，用于控制所述变量泵以不同流量工作，所述变量泵在不同流量工作时，所述拉伸机以对应的拉伸力工作。通过控制模块控制变量泵，使得变量泵的输出流量可以发生改变，从而使得拉伸机的拉伸速度可以相应的发生变化，而不是仅仅应用一个固定的速度，使得拉伸机可以应拉伸材料的不同而实现不同的拉伸速度，能够满足实际的各种拉伸工艺需要，拉伸质量也更高。

Description

一种拉伸机控制系统

技术领域

本申请涉及拉伸机控制领域，特别是涉及一种拉伸机控制系统。

背景技术

在金属加工业，由于淬火后的金属制品热胀冷缩的程度不同，原本成型的金属制品会发生形变，此时需要利用拉伸机(也叫拉伸矫直机)将弯曲的金属制品拉直。

现有技术中的拉伸机通过采用定量泵作为动力源，由于定量泵的输出是不能调节的定量，使得拉伸机拉伸的速度只能是一个固定的速度，对于不同规格、不同材料的金属制品，固定的拉伸速度不能满足实际的拉伸工艺需要，使得拉伸效果不能满足实际需要。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种拉伸机控制系统，通过变量泵和控制模块实现拉伸机速度可调，可以满足不同拉伸工艺需要。

为了实现上述目的，本申请提供的技术方案如下：

一种拉伸机控制系统，包括：

动力模块，用于提供所述拉伸机的拉伸动力，所述动力模块具体为变量泵；

控制模块，用于控制所述变量泵以不同流量工作，所述变量泵在不同流量工作时，所述拉伸机以对应的拉伸力工作。

优选地，所述控制模块包括：

命令接收单元，用于接收输入的变量泵操作命令；

模拟量转换单元，用于将所述操作命令转换为模拟信号；

比例放大器，用于将所述模拟信号放大；

平滑电位器，用于依据所述比例放大器放大后的模拟信号线性调节所述变量泵伺服电压，所述变量泵伺服电压用于控制所述变量泵的输出对应的流量。

优选地，所述拉伸机包括主柱塞，所述系统还包括：

速度检测模块，用于检测拉伸机主柱塞移动的速度。

优选地，所述速度检测模块具体为增量式光电编码器。

优选地，所述拉伸机包括主缸，所述主缸用于依据所述变量泵的输出流量运动，所述系统还包括：

压力检测模块，用于检测所述拉伸机主缸中的压力。

优选地，所述控制模块还包括：

速度计算单元，用于依据所述速度检测模块检测到的主柱塞移动速度计算所述拉伸机的拉伸速度；

拉伸长度计算单元，用于依据所述拉伸速度计算拉伸长度。

优选地，所述控制模块还包括：

拉力计算单元，用于依据所述压力检测模块检测到的主缸压力计算所述拉伸机的拉伸力。

优选地，所述系统还包括：

拉伸速度长度显示单元，用于显示所述拉伸速度数值和拉伸长度数值。

优选地，所述系统还包括：

拉伸力显示模块，用于显示所述拉伸力数值。

优选地，所述系统还包括至少一个电磁阀，所述电磁阀用于控制所述拉伸机前进或后退。

优选地，所述系统还包括电磁中继，所述电磁中继分别与所述电磁阀、控制模块相连接，用于降低所述控制模块输出点的负载。

优选地，所述系统还包括变量泵电机，所述变量泵电机用于起动所述变量泵；

所述系统还包括软启动器，所述软启动器分别与所述变量泵电机、控制模块相连接，用于降低所述变量泵电机的起动电流。

本申请实施例提供的拉伸机控制系统，通过控制模块控制变量泵，使得变量泵的输出流量可以发生改变，从而使得拉伸机的拉伸速度可以相应的发生变化，而不是仅仅应用一个固定的速度，使得拉伸机可以应拉伸材料的不同而实现不同的拉伸速度，能够满足实际的各种拉伸工艺需要，拉伸质量也更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种拉伸机控制系统的示意图；

图2为本申请实施例提供的控制模块的示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种拉伸机控制系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种拉伸机控制系统，如图1所示，包括：

动力模块100，用于提供所述拉伸机的拉伸动力，所述动力模块具体为变量泵；

所述变量泵作为拉伸机的动力源，为拉伸机的工作提供必需的动力，变量泵与定量泵不同，定量泵只能以固定的流量输出，使得拉伸机只能按照固定的速度运动，而变量泵可以输出不同大小的流量，使得拉伸机可以进行不同速度的运动，在变量泵输出流量较大时，拉伸机的拉伸速度就更快，在变量泵输出流量较小时，拉伸机就以较小的速度运动，实现了拉伸机以不同速度工作。

控制模块200，用于控制所述变量泵以不同流量工作，所述变量泵在不同流量工作时，所述拉伸机以对应的拉伸力工作。

所述控制模块用于控制变量泵的流量，如图2所示，具体包括：

命令接收单元201，用于接收输入的变量泵操作命令；

命令接收单元用于接收输入的变量泵操作命令，操作命令一般是调整拉伸机的工作速度，不同的工作速度对应的实际就是不同的变量泵输出流量，具体的命令接收单元可以是具有按键的操作面板，通过按压对应的速度按钮，输入相应的操作命令。

模拟量转换单元202，用于将所述操作命令转换为模拟信号；

由于操作命令一般是数字量，而实际使用中，需要将操作命令转换为模拟信号。

比例放大器203，用于将所述模拟信号放大；

由于转换后的模拟信号较小，还需要对模拟信号进行放大。

平滑电位器204，用于依据所述比例放大器放大后的模拟信号线性调节所述变量泵伺服电压，所述变量泵伺服电压用于控制所述变量泵的输出对应的流量。

模拟信号最终控制对象是变量泵，在本申请实施例中，所述控制模块还包括平滑电位器，在变量泵以某一个流量工作时，变量泵的伺服电压也是一定的，此时如果需要改变拉伸机的拉伸速度，就需要变量泵的输出流量发生相应变化，而如果变量泵直接跳转到改变后的流量，将当前的伺服电压直接调整为改变后的伺服电压，这样的调整方式对变量泵的冲击较大，本申请实施例通过平滑电位器实现变量泵的平滑调整，即接收到新的操作命令后，平滑电位器在调整到新的伺服电压时，可以通过缓慢滑动的方式，使得伺服电压平滑缓慢的调整到新的伺服电压，进而使得变量泵的输出流量以平滑的方式调整到新的输出流量，对变量泵的冲击很小，使拉伸机的拉力变化也更平滑，对所拉伸的金属制品冲击也更小，拉伸质量也更高。

本申请实施例中的控制模块可以是PLC控制模块，如西门子S7-200PLC等，具体型号本申请并不限定。

本申请实施例提供的拉伸机控制系统，通过控制模块控制变量泵，使得变量泵的输出流量可以发生改变，从而使得拉伸机的拉伸速度可以相应的发生变化，而不是仅仅应用一个固定的速度，使得拉伸机可以应拉伸材料的不同而实现不同的拉伸速度，能够满足实际的各种拉伸工艺需要，拉伸质量也更高。

所述拉伸机包括主柱塞，如图3所示，所述系统还包括：

速度检测模块300，用于检测拉伸机主柱塞移动的速度。

本申请实施例中的控制系统还包括速度检测模块，该速度检测模块具体可以是增量式光电编码器，用于检测拉伸机主柱塞的移动速度，具体的过程是光电编码器由一根固定在拉伸机主柱塞前端的卷尺带动同步转动，选用的光电编码器转一周可以产生1024个脉冲，而与光电编码器同轴的主柱塞的定制轮盘转一周的距离是1024mm，也就是1mm对应一个脉冲，这样主柱塞运动1mm就会产生一个脉冲。

控制模块还可以包括速度计算单元205，用于依据所述速度检测模块检测到的主柱塞移动速度计算所述拉伸机的拉伸速度。

速度计算单元通过计算光电编码器每秒器产生的脉冲数量，从而通过计算可知拉伸机每秒的拉伸速度。

拉伸长度计算单元206，通过计算拉伸速度，可根据S＝Vt由算出拉伸长度，S—拉伸长度，V—拉伸速度，t—拉伸时间。

在本申请实施例中所述拉伸机包括主缸，所述主缸用于依据所述变量泵的输出流量运动，所述系统还包括：

压力检测模块400，用于检测所述拉伸机主缸中的压力。

所述控制模块还包括：

拉力计算单元207，用于依据所述压力检测模块检测到的主缸压力计算所述拉伸机的拉伸力。

压力检测模块的检测范围可以是0～40MPa，其电信号输出4～20mA，把检测到的信号送到拉力计算单元，再由拉力计算单元进行拉力转换计算，压力检测模块可以采用压力传感器。

所述控制模块还包括：

拉伸速度长度显示单元208，用于显示所述拉伸速度数值和拉伸长度数值。

拉伸力显示单元209，用于显示所述拉伸力数值。

在通过上述计算单元计算得到拉伸速度、拉伸长度和拉伸力后，还可以将这些数据显示出来，方便用户了解拉伸机的工作状态。

所述系统还包括至少一个电磁阀500，所述电磁阀用于控制所述拉伸机前进或后退。

所述系统还包括电磁中继600，所述电磁中继分别与所述电磁阀、控制模块相连接，用于降低所述控制模块输出点的负载。

所述电磁中继可以采用24V电磁中继，起到将所述控制模块与电磁阀隔离的作用，有效的降低控制模块输出点的负载，从而延长使用寿命。电磁阀是拉伸机动作的执行器件，不同的电磁阀得电可以控制拉伸机前进后退。

所述系统还包括变量泵电机700，所述变量泵电机用于启动所述变量泵；

所述系统还包括软启动器800，所述软启动器分别与所述变量泵电机、控制模块相连接，用于降低所述变量泵电机的起动电流。

软启动器的作用是降低启动电流，确保电机正常启动。该软起动器的工作原理是在电机起动过程中，通过控制电路来控制晶闸管的导通角的大小，使电机的起动电流根据工作电流的要求所设定的规律进行变化，从而使电机的起动电流的大小、起动电压、起动方式以及起动时间都可以根据实际情况调整，使电机处于最佳起动状态，同时减少起动功率的损耗

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要说明的是，以上所述仅仅是本申请技术方案的一部分优选具体实施方式，使本领域技术人员能够充分理解或实现本申请，而不是全部的实施例，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，基于以上实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理，不做出创造性劳动前提下，还可以做出多种显而易见的修改和润饰，通过这些修改和润饰所获得的所有其他实施例，都可以应用于本申请技术方案，这些都不影响本申请的实现，都应当属于本申请的保护范围。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用可具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种拉伸机控制系统，其特征在于，包括：

动力模块，用于提供所述拉伸机的拉伸动力，所述动力模块具体为变量泵；

控制模块，用于控制所述变量泵以不同流量工作，所述变量泵在不同流量工作时，所述拉伸机以对应的拉伸力工作；

速度检测模块，用于检测所述拉伸机的主柱塞移动的速度；

其中，所述拉伸机包括主柱塞。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括：

命令接收单元，用于接收输入的变量泵操作命令；

模拟量转换单元，用于将所述操作命令转换为模拟信号；

比例放大器，用于将所述模拟信号放大；

平滑电位器，用于依据所述比例放大器放大后的模拟信号线性调节所述变量泵伺服电压，所述变量泵伺服电压用于控制所述变量泵的输出对应的流量。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述速度检测模块具体为增量式光电编码器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述拉伸机包括主缸，所述主缸用于依据所述变量泵的输出流量运动，所述系统还包括：

压力检测模块，用于检测所述拉伸机主缸中的压力。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块还包括：

速度计算单元，用于依据所述速度检测模块检测到的主柱塞移动速度计算所述拉伸机的拉伸速度；

拉伸长度计算单元，用于依据所述拉伸速度计算拉伸长度。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制模块还包括：

拉力计算单元，用于依据所述压力检测模块检测到的主缸压力计算所述拉伸机的拉伸力。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

拉伸速度长度显示单元，用于显示所述拉伸速度数值和拉伸长度数值。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

拉伸力显示单元，用于显示所述拉伸力数值。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括至少一个电磁阀，所述电磁阀用于控制所述拉伸机前进或后退。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电磁中继，所述电磁中继分别与所述电磁阀、控制模块相连接，用于降低所述控制模块输出点的负载。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括变量泵电机，所述变量泵电机用于起动所述变量泵；

所述系统还包括软启动器，所述软启动器分别与所述变量泵电机、控制模块相连接，用于降低所述变量泵电机的起动电流。