一种4缸同步折弯机数控系统及使用此系统的折弯方法与流程

1.本发明涉及折弯设备数控系统技术领域，具体为一种4缸同步折弯机数控系统及使用此系统的折弯方法。

背景技术：

2.现有的折弯机的结构都是2个液压缸链接装有模具的滑块，通过液压阀的开关控制液压缸向上或者向下动作使金属板材在模具的挤压下成型。这种2个油缸的折弯机用于小吨位，5米以下的长度基本没有问题，2个油缸大吨位，超长度的折弯机存在折弯成型角度中间大，折弯扭曲等的问题。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种4缸同步折弯机数控系统，4个大型油缸均等分布，解决了大吨位，超长度的折弯机存在折弯成型角度中间大，折弯扭曲等的问题。
4.为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种4缸同步折弯机数控系统，包括用于参数输入与显示的人机交互显示屏、与人机交互显示屏电性连接的控制器，控制器通过四个伺服比例阀分别与四个电液机专用油缸一一电性连接，四个电液机专用油缸沿待折弯板料长度方向依次设置；四个电液机专用油缸均与机器滑块相连。
5.进一步的技术方案是，四个电液机专用油缸的活塞杆均与机器滑块铰接；机器滑块的底部安装有折弯机专用上模具，上模具下方设有固定连接在折弯机机架上的下模具；机器滑块的长度方向与待折弯板料的长度方向一致。
6.进一步的技术方案是，与控制器电性连接有用于检测机器滑块实时位置、处理该信息并获取当前机器滑块位置的四个光栅尺，四个光栅尺位于机器滑块上方。
7.进一步的技术方案为，四个伺服比例阀分别为y1伺服比例阀、y2伺服比例阀、y3伺服比例阀及y4伺服比例阀；四个电液机专用油缸分别为y1电液机专用油缸、y2电液机专用油缸、y3电液机专用油缸及y4电液机专用油缸；四个光栅尺分别为y1光栅尺、y2光栅尺、y3光栅尺及y4光栅尺。
8.进一步的技术方案为，四个电液机专用油缸沿待折弯板料长度方向等距间隔设置；人机交互显示屏用于用户输入参数，参数包括目标角度、上模具信息、下模具信息、板材厚度、板材宽度及机器吨位参数信息。
9.本发明还提供的技术方案为，使用4缸同步折弯机数控系统的折弯方法，包括如下依次进行的步骤：s1：用户在人机交互显示屏上输入参数；参数包括目标角度、上模具信息、下模具信息、板材厚度、板材宽度及机器吨位参数信息；s2：对比y1光栅尺，y2光栅尺，y3光栅尺，y4光栅尺的位置，分别调整输出y1伺服比例阀，y2伺服比例阀，y3伺服比例阀，y4伺服比例阀的模拟量信号，动态调节y1电液机专用
油缸，y2电液机专用油缸，y3电液机专用油缸，y4电液机专用油缸，使y1电液机专用油缸，y2电液机专用油缸，y3电液机专用油缸，y4电液机专用油缸同步运行；s3：y1电液机专用油缸，y2电液机专用油缸，y3电液机专用油缸，y4电液机专用油缸同步运行推动机器滑块上下运动；s4：机器滑块的上下运动带动上模具上下运动，上模具与下模具配合将待折弯的板材，通过上模具与下模具不同程度的挤压形成所需要的形状。一般的机床纵向称为y轴，横向称为x轴，在y轴方向，通过y向电液机专用油缸也即y1电液机专用油缸，y2电液机专用油缸，y3电液机专用油缸，y4电液机专用油缸控制机器滑块的行程决定变形角度，压得浅成型后角度大，压得深成型后角度小；进一步的技术方案为，控制器实时检测各个限位开关的状态，一旦出现异常立即将各个轴停止运行并将信号反馈到人机交互显示屏，人机交互显示屏弹出报警提示，报警提示明确显示具体是哪里出现问题，据提示可以查询处理方法。
10.进一步的技术方案为，在s1步骤中，控制器根据人机交互显示屏输入的参数信息，自动计算出各个轴需要运行的目标位置以及所需的折弯压力。
11.进一步的技术方案为，目标位置即为y轴位置，y轴位置的计算公式如下：；折弯压力的计算公式如下：p＝rm
×ht2
×
l
×
(k)
÷
v；其中，h为y轴位置，hp为上模高度，hd为下模高度，v为下模槽宽，rd为下模半径，
∂
为目标角度，ht为板厚，rp为上模半径，l为板材宽度，rm为抗拉强度，k为板材系数。，公式即p= rm
×
（ht）2
ꢀ×
l
×
（k）/ v。
12.本发明的优点和有益效果在于：该大型4缸同步折弯机数控系统，采用大型4缸同步驱动数控折弯加工方式，解决了大型折弯机因为跨度大，力度不均衡，造成折弯成型中间角度大，折弯扭曲等问题。
附图说明
13.图1为本发明的系统原理框图；图2为本发明大型4缸同步折弯机运行步骤示意图；图3为本发明大型4缸同步折弯机的结构示意图；图4为图3增示出人机交互（显示屏）和控制器后的示意图。
14.图中：1，人机交互（显示屏）；2，控制器；3，y1伺服比例阀；4，y2伺服比例阀；5，y3伺服比例阀；6，y4伺服比例阀；7，y1电液机专用油缸；8，y2电液机专用油缸；9，y3电液机专用油缸；10，y4电液机专用油缸；11，机器滑块；12，y1光栅尺；13，y2光栅尺；14，y3光栅尺；15，y4光栅尺；16、上模；17、下模。
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
16.如图1至图4所示（为便于图示，图3未示出人机交互（显示屏）与控制器），本发明是
一种4缸同步折弯机数控系统，包括人机交互（显示屏）1、控制器2、y1伺服比例阀3、y2伺服比例阀4、y3伺服比例阀5、y4伺服比例阀6、y1电液机专用油缸7、y2电液机专用油缸8、y3电液机专用油缸9、y4电液机专用油缸10、机器滑块11、y1光栅尺12、y2光栅尺13、y3光栅尺14、y4光栅尺15，人机交互（显示屏）1与控制器2电性连接，人机交互（显示屏）1用于参数输入与显示，控制器2通过y伺服比例阀（也即y1伺服比例阀3、y2伺服比例阀4、y3伺服比例阀5、y4伺服比例阀6）与y电液机专用油缸（即y1电液机专用油缸7、y2电液机专用油缸8、y3电液机专用油缸9、y4电液机专用油缸10）电性连接，y光栅尺（即y1光栅尺12、y2光栅尺13、y3光栅尺14、y4光栅尺15）与控制器2电性连接，检测机器11滑块的实时位置，处理该信息并获取当前机器滑块11的位置，对比y1光栅尺，y2光栅尺，y3光栅尺，y4光栅尺的位置，分别调整输出y1伺服比例阀3，y2伺服比例阀4，y3伺服比例阀5，y4伺服比例阀6的模拟量信号，动态调节y1电液机专用油缸7，y2电液机专用油缸8，y3电液机专用油缸9，y4电液机专用油缸10，使y1电液机专用油缸7，y2电液机专用油缸8，y3电液机专用油缸9，y4电液机专用油缸10同步运行。
17.具体的，用户通过人机交互（显示屏）1输入参数包括目标角度、上模具信息、下模具信息、板材厚度、板材宽度及机器吨位参数信息。
18.具体的，所述控制器2根据人机交互（显示屏）1输入的参数信息，自动计算出各个轴需要运行的目标位置，即机床y轴位置，还包括计算所需的折弯压力。
19.具体的，所述y1伺服比例阀3，y2伺服比例阀4，y3伺服比例阀5，y4伺服比例阀6驱动y1电液机专用油缸7，y2电液机专用油缸8，y3电液机专用油缸9，y4电液机专用油缸10做上下运动，y1电液机专用油缸7，y2电液机专用油缸8，y3电液机专用油缸9，y4电液机专用油缸10与机器滑块11连接，机器滑块11的底部安装有折弯机专用上模具，待折弯的板材被通过模具的上模与下模不同程度的挤压形成所需要的形状。
20.如图3所示，大型4缸同步折弯机包括包括人机交互（显示屏）1、控制器2、y1伺服比例阀3、y2伺服比例阀4、y3伺服比例阀5、y4伺服比例阀6、y1电液机专用油缸7、y2电液机专用油缸8、y3电液机专用油缸9、y4电液机专用油缸10、机器滑块11、y1光栅尺12、y2光栅尺13、y3光栅尺14、y4光栅尺15、上模16和下模17，其运行时，y伺服比例阀（也即y1伺服比例阀3、y2伺服比例阀4、y3伺服比例阀5、y4伺服比例阀6）通过y电液机专用油缸（即y1电液机专用油缸7、y2电液机专用油缸8、y3电液机专用油缸9、y4电液机专用油缸10）推动机器滑块11上下运动；上模16安装在滑块11上，待折弯的板材被上模16和下模17不同程度的挤压形成所需要的形状。
21.本实施方案中，一般的机床纵向称为y轴，横向称为x轴，在y轴方向，通过y电液机专用油缸（即y1电液机专用油缸7、y2电液机专用油缸8、y3电液机专用油缸9、y4电液机专用油缸10）控制机器滑块11的行程决定变形角度，压得浅成型后角度大，压得深成型后角度小。
22.用户于人机交互（显示屏）1输入目标角度、上模16信息、下模17信息和板材厚度，板材宽度计算需要的y轴位置和需要的折弯压力。
23.y轴位置的计算公式如下：；折弯压力的计算公式如下：；其中，h为y轴位置，hp为上模高度，hd
为下模高度，v为下模槽宽，rd为下模半径，
∂
为目标角度，ht为板厚，rp为上模半径，l为板材宽度，rm为抗拉强度，k为板材系数。，公式即p= rm
×
（ht）2
ꢀ×
l
×
（k）/ v。本发明的工作原理及使用流程：工作时，如图2所示，人机交互（显示屏）1将各轴位置和压力计算完毕后通过串口将数据发送至控制器2，控制器2控制y伺服比例阀（3,4,5,6）通过y电液机专用油缸（7,8,9,10）推动机器滑块11上下运动，y光栅尺（12,13,14,15）与控制器2电性连接，检测机器11滑块的实时位置，处理该信息并获取当前机器滑块11的位置，对比y1光栅尺，y2光栅尺，y3光栅尺，y4光栅尺的位置，分别调整输出y1伺服比例阀3，y2伺服比例阀4，y3伺服比例阀5，y4伺服比例阀6的模拟量信号，动态调节y1电液机专用油缸7，y2电液机专用油缸8，y3电液机专用油缸9，y4电液机专用油缸10，使y1电液机专用油缸7，y2电液机专用油缸8，y3电液机专用油缸9，y4电液机专用油缸10同步运行，控制器2一直实时检测各个限位开关的状态，一旦出现异常立即将各个轴停止运行并将信号反馈到人机交互（显示屏）1，人机交互（显示屏）1弹出报警提示，报警提示明确显示具体是哪里出现问题，据提示可以查询处理方法。
24.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种4缸同步折弯机数控系统，其特征在于，包括用于参数输入与显示的人机交互显示屏、与人机交互显示屏电性连接的控制器，控制器通过四个伺服比例阀分别与四个电液机专用油缸一一电性连接，四个电液机专用油缸沿待折弯板料长度方向依次设置；四个电液机专用油缸均与机器滑块相连。2.根据权利要求1所述的一种4缸同步折弯机数控系统，其特征在于，所述四个电液机专用油缸的活塞杆均与机器滑块铰接；机器滑块的底部安装有折弯机专用上模具，上模具下方设有固定连接在折弯机机架上的下模具；机器滑块的长度方向与待折弯板料的长度方向一致。3.根据权利要求2所述的一种4缸同步折弯机数控系统，其特征在于，与所述控制器电性连接有用于检测机器滑块实时位置、处理该信息并获取当前机器滑块位置的四个光栅尺，四个光栅尺位于机器滑块上方。4.根据权利要求3所述的一种4缸同步折弯机数控系统，其特征在于，四个伺服比例阀分别为y1伺服比例阀、y2伺服比例阀、y3伺服比例阀及y4伺服比例阀；四个电液机专用油缸分别为y1电液机专用油缸、y2电液机专用油缸、y3电液机专用油缸及y4电液机专用油缸；四个光栅尺分别为y1光栅尺、y2光栅尺、y3光栅尺及y4光栅尺。5.根据权利要求4所述的一种4缸同步折弯机数控系统，其特征在于，所述四个电液机专用油缸沿待折弯板料长度方向等距间隔设置；人机交互显示屏用于用户输入参数，参数包括目标角度、上模具信息、下模具信息、板材厚度、板材宽度及机器吨位参数信息。6.使用如权利要求1至5任一项所述4缸同步折弯机数控系统的折弯方法，其特征在于，包括如下依次进行的步骤：s1：用户在人机交互显示屏上输入参数；参数包括目标角度、上模具信息、下模具信息、板材厚度、板材宽度及机器吨位参数信息；s2：对比y1光栅尺，y2光栅尺，y3光栅尺，y4光栅尺的位置，分别调整输出y1伺服比例阀，y2伺服比例阀，y3伺服比例阀，y4伺服比例阀的模拟量信号，动态调节y1电液机专用油缸，y2电液机专用油缸，y3电液机专用油缸，y4电液机专用油缸，使y1电液机专用油缸，y2电液机专用油缸，y3电液机专用油缸，y4电液机专用油缸同步运行；s3：y1电液机专用油缸，y2电液机专用油缸，y3电液机专用油缸，y4电液机专用油缸同步运行推动机器滑块上下运动；s4：机器滑块的上下运动带动上模具上下运动，上模具与下模具配合将待折弯的板材，通过上模具与下模具不同程度的挤压形成所需要的形状。7.根据权利要求6所述的使用4缸同步折弯机数控系统的折弯方法，其特征在于，控制器实时检测各个限位开关的状态，一旦出现异常立即将各个轴停止运行并将信号反馈到人机交互显示屏，人机交互显示屏弹出报警提示，报警提示明确显示具体是哪里出现问题，据提示可以查询处理方法。8.根据权利要求7所述的使用4缸同步折弯机数控系统的折弯方法，其特征在于，在所述s1步骤中，控制器根据人机交互显示屏输入的参数信息，自动计算出各个轴需要运行的目标位置以及所需的折弯压力。9.根据权利要求8所述的使用4缸同步折弯机数控系统的折弯方法，其特征在于，所述目标位置即为y轴位置，y轴位置的计算公式如下：
；折弯压力的计算公式如下：p＝rm
×
h
t2
×
l
×
(k)
÷
v；其中，h为y轴位置，h
p
为上模高度，h
d
为下模高度，v为下模槽宽，r
d
为下模半径，为目标角度，h
t
为板厚，r
p
为上模半径，l为板材宽度，r
m
为抗拉强度，k为板材系数。

技术总结

本发明公开了一种4缸同步折弯机数控系统，包括用于参数输入与显示的人机交互显示屏、与人机交互显示屏电性连接的控制器，控制器通过四个伺服比例阀分别与四个电液机专用油缸一一电性连接，四个电液机专用油缸沿待折弯板料长度方向依次设置；四个电液机专用油缸均与机器滑块相连。本发明采用伺服比例阀驱动电液机专用油缸实现数控折弯加工方式，通过光栅尺检测机器滑块实时位置，运动过程中实时检测机器滑块位置动态调节4组伺服比例阀，使得机器滑块的下压过程平稳，通过电液机专用油缸的上下运动控制机器滑块挤压金属板材成型，具有精度高和直线度好的优点，解决10米以上长板料折弯时中间角度大，折弯扭曲等的问题。折弯扭曲等的问题。折弯扭曲等的问题。