一種液壓矯直方法和系統與流程

本發明涉及液壓控制技術領域，具體而言，涉及一種液壓矯直方法和系統。

背景技術：

隨著工業技術的迅速發展，長度導軌正被廣泛地應用于各個領域，如機床設備、傳送裝置、鐵路軌道等，尤其是最近幾年我國高鐵行業的迅猛發展，對長導軌需求越來越大。但在長導軌制造及應用過程中仍存在很多問題亟待解決，其中，對長導軌的矯直就是其中之一，如在導軌的長期使用過程中出現的彎曲變形問題。現有的矯正技術主要依賴于人工經驗，存在自動化程度低，工人勞動強度大等問題。

技術實現要素：

本發明旨在改善上述的技術問題。為此，本發明提供一種液壓矯直方法和系統，能夠實現液壓矯直過程的自動化，提高矯直精度和工作效率，降低工人勞動強度。

本發明較佳實施例提供一種液壓矯直方法，應用于液壓矯直系統，所述液壓矯直系統包括控制裝置、液壓矯直裝置和檢測裝置，所述控制裝置與所述液壓矯直裝置和所述檢測裝置分別電連接，所述方法包括：

所述控制裝置根據獲取的信息指令生成第一控制信號并發送至所述液壓矯直裝置；

所述液壓矯直裝置根據所述第一控制信號對待矯直物件進行矯直；

所述檢測裝置檢測在矯直過程中，所述待矯直物件與所述液壓矯直裝置之間的矯直參數并反饋給所述控制裝置；

所述控制裝置根據接收到的所述矯直參數生成對應的控制信號，以實時調整矯直過程中的矯直參數。

進一步地，所述液壓矯直裝置包括動力機構和液壓機構，所述動力機構包括油箱、液壓泵和馬達，所述液壓機構包括液壓缸、活塞桿和壓頭，所述液壓泵與所述液壓缸、所述油箱和所述馬達分別機械連接，所述馬達與所述控制裝置電連接，所述活塞桿安裝在所述液壓缸上，所述壓頭與所述活塞桿的一端連接，所述液壓矯直裝置根據接收到的所述第一控制信號對待矯直物件進行矯直的步驟包括：

所述馬達根據所述第一控制信號，啟動所述液壓泵，使得所述液壓泵將所述油箱中的油泵入所述液壓缸；

所述液壓缸中產生壓力以帶動活塞桿移動，使得位于所述活塞桿端部的所述壓頭對待矯直物件進行矯正。

進一步地，所述液壓矯直設備還包括設備本體和支撐平臺，所述液壓矯直裝置安裝于所述設備本體上，所述設備本體活動安裝于所述支撐平臺上，所述液壓矯直方法還包括：

所述馬達根據所述控制裝置發送的第一控制信號，控制所述設備本體在所述支撐平臺上移動，使得所述液壓矯直裝置矯直所述待矯直物件的不同位置。

進一步地，所述檢測裝置包括位移傳感器，所述液壓機構還包括伺服閥，所述伺服閥和所述位移傳感器分別與所述控制裝置電連接，調整所述矯直參數的步驟包括：

所述位移傳感器檢測所述待矯直物件與所述液壓缸之間的距離值并轉換為的第一電信號；

所述控制裝置根據接收到的第一電信號生成第二控制信號，以控制所述伺服閥調節所述液壓泵的流量，使得所述液壓機構中的油量與預設值相同。

進一步地，所述第二控制信號的生成步驟為：

將所述第一電信號進行模數轉換，得到數字信號；

對所述數字信號與預設距離值求取差值，并生成與該差值相對應的控制量；

對所述控制量進行數模轉換以得到模擬信號，并對該模擬信號進行放大，進而生成所述第二控制信號。

進一步地，所述檢測裝置還包括光電編碼器，所述光電編碼器分別與所述控制裝置電連接，調整所述矯直參數的步驟還包括：

所述光電編碼器檢測所述待矯直物件的運行速度并轉換為的第二電信號；

所述控制裝置將接收到的第二電信號轉換為數字信號，將該數字信號與預設運行速度相比較，并生成第三控制信號發送，以實時調整所述待矯直物件的運行速度。

進一步地，所述檢測裝置還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述伺服閥和控制裝置分別連接，所述液壓矯直方法還包括：

所述壓力傳感器檢測在矯直過程中，所述伺服閥上的壓力值并發送；

所述控制裝置根據接收到的所述壓力值生成第四控制信號，使得所述伺服閥調整所述液壓泵的流量，從而調整所述液壓機構的壓力。

進一步地，所述控制裝置還與測量裝置通信連接，在所述控制裝置獲取矯直參數以控制并啟動所述液壓矯直裝置的步驟之前，所述液壓矯直方法還包括：

通過所述測量裝置測量所述待矯直物件上的直線度并發送；

所述控制裝置根據所述直線度生成與該直線度相對應的控制量，用于與所述控制裝置獲取的信息指令共同生成所述第一控制信號。

本發明較佳實施例還提供一種液壓矯直系統，所述液壓矯直系統包括：

控制裝置，用于根據獲取的信息指令生成第一控制信號并發送至所述液壓矯直裝置；以及

根據接收到的矯直參數生成對應的控制信號，以實時調整矯直過程中的矯直參數；

液壓矯直裝置，用于根據所述第一控制信號對待矯直物件進行矯直；

檢測裝置，用于檢測在矯直過程中，所述待矯直物件與所述液壓矯直裝置之間的矯直參數并反饋給所述控制裝置。

進一步地，所述系統還包括：

測量裝置，用于測量所述待矯直物件上的直線度并發送給所述控制裝置；

所述控制裝置根據所述直線度生成與該直線度相對應的控制量，用于與所述控制裝置獲取的信息指令共同生成所述第一控制信號。

與現有技術相比，本發明給出了一種的液壓矯直方法和系統，其中，通過液壓矯直系統的巧妙設計和控制，實現了液壓矯直過程的自動化，高效化，且矯直精度高。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明較佳實施例提供的液壓矯直系統的結構示意圖。

圖2為本發明較佳實施例提供的液壓矯直系統的連接框圖。

圖3為圖2中所示的液壓矯直系統的另一種連接框圖。

圖4為圖2中所示的液壓矯直系統的另一種連接框圖。

圖5為本發明較佳實施例提供的液壓矯直方法的流程示意圖。

圖標：10-液壓矯直系統；100-控制裝置；102-控制器；104-位置控制器；106-速度控制器；108-放大器；110-按鈕；112-顯示屏；200-液壓矯直裝置；210-動力機構；212-伺服閥；214-液壓泵；216-油箱；218-馬達；220-液壓機構；222-液壓缸；224-活塞桿；226-壓頭；300-檢測裝置；310-位移傳感器；320-光電編碼器；330-壓力傳感器；400-設備本體；500-支撐平臺；510-V型支撐塊；520-滑軌；600-測量裝置；20-待矯直物件。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本發明的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“設置”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

請結合參閱圖1和圖2，分別為本發明實施例提供一種液壓矯直系統10的結構框圖和連接框圖。所述液壓矯直系統10包括控制裝置100、液壓矯直裝置200、檢測裝置300、設備本體400和支撐平臺500，所述支撐平臺500上設置有多個用于支撐待矯直物件20的V型支撐塊510和滑軌520，所述多個V型支撐塊510位于所述滑軌520內。所述控制裝置100與所述液壓矯直裝置200和檢測裝置300分別電連接，所述液壓矯直裝置200設置于所述設備本體400上，所述設備本體400安裝于所述支撐平臺500上的所述滑軌520上，且能夠沿著所述滑軌520移動。

進一步地，在本發明實施例中，通過所述控制裝置100控制所述液壓矯直裝置200進行自動化矯正，同時，并控制所述設備本體400在所述支撐平臺500上移動，對位于所述V型支撐塊510上的待矯直物件20的不同位置進行矯直。

可選地，如圖3所示，該控制裝置100包括控制器102、位置控制器104、速度控制器106、按鈕110和顯示屏112，所述位置控制器104、速度控制器106、按鈕110和顯示屏112分別與所述控制器102電連接。

具體地，所述控制器102為所述液壓矯直設備的主控制器102，在準備對所述待矯直物件20開始矯直時，預先通過顯示屏112以及按鈕110向所述控制器102輸入相關的矯直參數，如測量得到的所述待矯直物件20的彎曲指數、預期標準指數、矯正模式等。然后，所述控制器102發送控制指令給所述液壓矯直裝置200，使得所述液壓矯直裝置200對所述待矯直物件20進行矯直。其中，在矯直過程中，所述控制器102根據接收到的所述速度控制器106和所述位置控制器104發送的數據，實時調整矯正過程中的矯直參數。可選地，所述位置控制器104為閉環控制器，所述速度控制器106為開環控制器。

進一步地，所述控制器102為PLC控制器，采用西門子公司最新型PLCS7－400系列產品，該產品功能強大，配置靈活，模塊化，該PLC控制器能滿足中、小規模的性能要求，可以非常好地滿足和適應各種自動化控制任務，且擴展能力強大，便于實現集散控制，易于操作、編程、維護和服務。

可選地，所述顯示屏112可以是，但不限于觸摸式液晶顯示屏，該顯示屏112響應速度快、穩定性高、使用方便，可用于文字、圖片等的輸入和顯示。在本發明實施例中，所述觸摸式液晶顯示屏112可以分為三部分，分別用于基本參數輸入、參數調試和工況顯示。

進一步地，請再次參閱圖3，所述液壓矯直裝置200包括動力機構210和液壓機構220。其中，所述動力機構210包括伺服閥212、液壓泵214、油箱216和馬達218，所述液壓機構220包括液壓缸222、活塞桿224和壓頭226。其中，所述伺服閥212與所述控制器102和所述液壓泵214分別電連接，所述液壓泵214與所述液壓缸222和所述油箱216分別連接，所述活塞桿224安裝在所述液壓缸222上，所述壓頭226與所述活塞桿224的一端連接。

可選地，所述液壓泵214是一種性能增強的新型壓力補償型變量泵，可以根據外載荷的大小自動調節泵的流量，該液壓泵214零件少、可靠性高、容積效率和總效率高，總尺寸小、能夠有效降低沖擊，滿足本發明實施例的設計要求。

進一步地，由于在液壓矯直過程中，需要根據所述待矯直物件20的位置和矯直程度不斷修正所述待矯直物件20與該液壓矯直設備之間的距離、壓力等參數。因此，所述檢測裝置300包括位移傳感器310、光電編碼器320和壓力傳感器330，所述位移傳感器310和所述光電編碼器320分別與所述控制裝置100電連接，所述壓力傳感器330與所述伺服閥212和所述控制器102分別電連接。其中，在本發明實施例中，所述光電編碼器320與所述馬達218同軸安裝。

可選地，在本發明實施例中，所述位移傳感器310與所述位置控制器104電連接，所述位置控制器104與所述控制器102電連接，所述光電編碼器320與所述速度控制器106電連接。

可選地，所述速度控制器106還可連接有放大器108，所述放大器108對所述速度控制器106發送給所述控制器102的電信號進行放大。

可選地，通過所述位移傳感器310、所述光電編碼器320和所述壓力傳感器330檢測數據結果均可通過所述顯示屏112進行顯示。

進一步地，所述測量裝置600與所述控制裝置100通信連接，所述測量裝置600用于檢測待矯直物件20的直線度并發送給控制裝置100。

基于上述液壓矯直系統10的設計，本發明實施例還提供一種液壓矯直方法，如圖5所示，為本發明實施例提供的液壓矯直方法的流程示意圖，下面將結合圖5對該液壓矯直方法進行詳細闡述。

步驟S102:通過測量裝置600測量待矯直物件20上的直線度。

具體地，在本發明實施例中，所述步驟S102由所述測量裝置600執行，即過所述測量裝置600測量所述待矯直物件20上的直線度并發送。所述控制裝置100根據所述直線度生成與該直線度相對應的控制量。

步驟S104：控制裝置100根據獲取地信息指令生成第一控制信號并發送至液壓矯直裝置200。

具體地，在本發明實施例中，所述步驟S104由所述控制器102執行，其中，在準備對所述待矯直物件20開始矯直時，所述控制器102根據上述控制量以及預先通過顯示屏112、按鈕110獲取的相關矯直參數，生成第一控制信號并發送。其中，所述矯直參數可以為預期標準指數、矯正模式等。

步驟S106：液壓矯直裝置200根據第一控制信號對待矯直物件20進行矯直。

具體地，在本發明實施例中，所述步驟S106由所述液壓矯直裝置200執行。其中，所述馬達218接收所述控制器102發送的第一控制信號，以控制所述液壓泵214從所述油箱216中向所述液壓缸222供油，使所述液壓缸222產生壓力以帶動所述活塞桿224上下移動，進而使得位于所述活塞桿224端部的所述壓頭226下移至所述待矯直物件20上，對該物件的彎曲位置進行矯直。在完成該點的矯直后，所述伺服閥212卸荷，所述活塞桿224上移。其中，在對所述待矯直物件20進行矯直過程中,由于矯直力的變化會使所述活塞桿224產生震動,這時可通過調節所述伺服閥212來控制輸入到所述液壓缸222下腔的流量,最終使所述活塞桿224達到穩定狀態。其中，如圖4所示，所述伺服閥212為三位四通型電液伺服閥212。

進一步地，所述馬達218還可根據所述控制裝置100發送的第一控制信號，控制所述設備本體400沿著所述滑軌520在所述支撐平臺500上移動，使得所述液壓矯直裝置200能夠矯直所述待矯直物件20的不同位置。

步驟S108：檢測裝置300檢測在矯直過程中，待矯直物件20與液壓矯直裝置200之間的矯直參數并反饋給控制裝置100。

步驟S110：控制裝置100根據接收到的所述矯直參數生成對應的控制信號，以實時調整矯直過程中的矯直參數。

具體地，在本發明實施例中，所述步驟S108由所述檢測裝置300執行，所述步驟S110由所述控制裝置100和所述液壓矯直裝置200共同執行。

其中，所述位移傳感器310檢測所述待矯直物件20與所述液壓缸222之間的距離值并轉換為第一電信號，所述位置控制器104將所述第一電信號進行模數轉換，得到數字信號，并對該數字信號與預設距離值求取差值，以生成與該差值相對應的控制量；對該控制量進行數模轉換以得到模擬信號，然后將該模擬信號進行放大發送，所述控制器102根據接收到的數據生成所述第二控制信號，以控制所述伺服閥212調節所述液壓泵214的流量，使得所述液壓機構220中的油量與預設值相同。其中，所述電信號可以為電壓信號、電流信號等。

進一步地，所述光電編碼器320檢測所述待矯直物件20的運行速度并轉換為的第二電信號發送給所述速度控制器106，所述速度控制器106將接收到的第二電信號轉換位數字信號并與預設速度進行比較以生成控制量并發送，所述控制器102根據該控制量生成第三控制信號，以實時調整所述待矯直物件20的運行速度。其中，該電信號可以為電壓信號、電流信號等。

進一步地，在進行液壓矯直過程中，由于通過所述液壓缸222中的液體的流量產生的壓力，進而帶動所述活塞桿224上的所述壓頭226對所述待矯直物件20進行施壓以矯直彎曲部分。但是，若不及時檢測所述壓頭226對所述待矯直物件20上的壓力，則可能導致二者之間的壓力過大而損壞所述待矯直物件20。因此，在本發明實施例中，通過所述壓力傳感器330檢測在矯直過程中所述伺服閥212上的壓力值，所述控制裝置100根據接收到的所述壓力值生成第四控制信號，以使所述伺服閥212調整所述液壓泵214的流量，從而調整所述液壓機構220的壓力，進而使得所述壓頭226施加在所述待矯直物件20上的壓力值最佳。應理解，所述伺服閥212上的壓力是所述液壓缸222中的壓力的反作用力。

基于以上設計，本發明實施例給出的應用上述液壓矯直方法對所述待矯直物件20進行矯直的過程為：啟動所述液壓矯直系統10，將所述待矯直物件20放置于所述V型支撐塊510上，通過所述顯示屏112或者所述按鈕110向該液壓矯直設備輸入相關矯直參數，啟動所述控制裝置100，使所述液壓缸222快下到設定位置后慢下，加壓矯直，達到反彎量后停止加壓，所述液壓矯直裝置200保壓延時到結束，泄壓，所述液壓缸222先快速回程后慢速回程，回程后再次啟動檢測裝置300進行檢測，產品合格后，卸下該待矯直物件20，如果不合格則重復以上相應過程。其中，在進行矯直過程中，通過所述位移傳感器310、所述光電編碼器320和所述壓力傳感器330實時檢測所述待矯直物件20的位置、所受的壓力值等，從而實時調整矯直過程中的矯直參數。

綜上所述，本發明提供了一種液壓矯直方法和系統，其中，通過對該液壓矯直系統10的巧妙設計，并有效結合液壓矯直方法以控制液壓矯直系統10實現液壓矯直過程的自動化，高效化，且矯直精度高，避免了現有技術中主要依賴人工進行矯直的問題，提高了工作效率。

在本申請所提供的實施例中，應該理解到，所揭露的裝置和方法，也可以通過其它的方式實現。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本發明的實施例的裝置、方法和計算機程序產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用于實現規定的邏輯功能的可執行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現方式中，方框中所標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發生。例如，兩個連續的方框實際上可以基本并行地執行，它們有時也可以按相反的順序執行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執行規定的功能或動作的專用的基于硬件的系統來實現，或者可以用專用硬件與計算機指令的組合來實現。

需要說明的是，在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。