一种液压矫直方法和系统与流程

本发明涉及液压控制技术领域，具体而言，涉及一种液压矫直方法和系统。

背景技术：

随着工业技术的迅速发展，长度导轨正被广泛地应用于各个领域，如机床设备、传送装置、铁路轨道等，尤其是最近几年我国高铁行业的迅猛发展，对长导轨需求越来越大。但在长导轨制造及应用过程中仍存在很多问题亟待解决，其中，对长导轨的矫直就是其中之一，如在导轨的长期使用过程中出现的弯曲变形问题。现有的矫正技术主要依赖于人工经验，存在自动化程度低，工人劳动强度大等问题。

技术实现要素：

本发明旨在改善上述的技术问题。为此，本发明提供一种液压矫直方法和系统，能够实现液压矫直过程的自动化，提高矫直精度和工作效率，降低工人劳动强度。

本发明较佳实施例提供一种液压矫直方法，应用于液压矫直系统，所述液压矫直系统包括控制装置、液压矫直装置和检测装置，所述控制装置与所述液压矫直装置和所述检测装置分别电连接，所述方法包括：

所述控制装置根据获取的信息指令生成第一控制信号并发送至所述液压矫直装置；

所述液压矫直装置根据所述第一控制信号对待矫直物件进行矫直；

所述检测装置检测在矫直过程中，所述待矫直物件与所述液压矫直装置之间的矫直参数并反馈给所述控制装置；

所述控制装置根据接收到的所述矫直参数生成对应的控制信号，以实时调整矫直过程中的矫直参数。

进一步地，所述液压矫直装置包括动力机构和液压机构，所述动力机构包括油箱、液压泵和马达，所述液压机构包括液压缸、活塞杆和压头，所述液压泵与所述液压缸、所述油箱和所述马达分别机械连接，所述马达与所述控制装置电连接，所述活塞杆安装在所述液压缸上，所述压头与所述活塞杆的一端连接，所述液压矫直装置根据接收到的所述第一控制信号对待矫直物件进行矫直的步骤包括：

所述马达根据所述第一控制信号，启动所述液压泵，使得所述液压泵将所述油箱中的油泵入所述液压缸；

所述液压缸中产生压力以带动活塞杆移动，使得位于所述活塞杆端部的所述压头对待矫直物件进行矫正。

进一步地，所述液压矫直设备还包括设备本体和支撑平台，所述液压矫直装置安装于所述设备本体上，所述设备本体活动安装于所述支撑平台上，所述液压矫直方法还包括：

所述马达根据所述控制装置发送的第一控制信号，控制所述设备本体在所述支撑平台上移动，使得所述液压矫直装置矫直所述待矫直物件的不同位置。

进一步地，所述检测装置包括位移传感器，所述液压机构还包括伺服阀，所述伺服阀和所述位移传感器分别与所述控制装置电连接，调整所述矫直参数的步骤包括：

所述位移传感器检测所述待矫直物件与所述液压缸之间的距离值并转换为的第一电信号；

所述控制装置根据接收到的第一电信号生成第二控制信号，以控制所述伺服阀调节所述液压泵的流量，使得所述液压机构中的油量与预设值相同。

进一步地，所述第二控制信号的生成步骤为：

将所述第一电信号进行模数转换，得到数字信号；

对所述数字信号与预设距离值求取差值，并生成与该差值相对应的控制量；

对所述控制量进行数模转换以得到模拟信号，并对该模拟信号进行放大，进而生成所述第二控制信号。

进一步地，所述检测装置还包括光电编码器，所述光电编码器分别与所述控制装置电连接，调整所述矫直参数的步骤还包括：

所述光电编码器检测所述待矫直物件的运行速度并转换为的第二电信号；

所述控制装置将接收到的第二电信号转换为数字信号，将该数字信号与预设运行速度相比较，并生成第三控制信号发送，以实时调整所述待矫直物件的运行速度。

进一步地，所述检测装置还包括压力传感器，所述压力传感器与所述伺服阀和控制装置分别连接，所述液压矫直方法还包括：

所述压力传感器检测在矫直过程中，所述伺服阀上的压力值并发送；

所述控制装置根据接收到的所述压力值生成第四控制信号，使得所述伺服阀调整所述液压泵的流量，从而调整所述液压机构的压力。

进一步地，所述控制装置还与测量装置通信连接，在所述控制装置获取矫直参数以控制并启动所述液压矫直装置的步骤之前，所述液压矫直方法还包括：

通过所述测量装置测量所述待矫直物件上的直线度并发送；

所述控制装置根据所述直线度生成与该直线度相对应的控制量，用于与所述控制装置获取的信息指令共同生成所述第一控制信号。

本发明较佳实施例还提供一种液压矫直系统，所述液压矫直系统包括：

控制装置，用于根据获取的信息指令生成第一控制信号并发送至所述液压矫直装置；以及

根据接收到的矫直参数生成对应的控制信号，以实时调整矫直过程中的矫直参数；

液压矫直装置，用于根据所述第一控制信号对待矫直物件进行矫直；

检测装置，用于检测在矫直过程中，所述待矫直物件与所述液压矫直装置之间的矫直参数并反馈给所述控制装置。

进一步地，所述系统还包括：

测量装置，用于测量所述待矫直物件上的直线度并发送给所述控制装置；

所述控制装置根据所述直线度生成与该直线度相对应的控制量，用于与所述控制装置获取的信息指令共同生成所述第一控制信号。

与现有技术相比，本发明给出了一种的液压矫直方法和系统，其中，通过液压矫直系统的巧妙设计和控制，实现了液压矫直过程的自动化，高效化，且矫直精度高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的液压矫直系统的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例提供的液压矫直系统的连接框图。

图3为图2中所示的液压矫直系统的另一种连接框图。

图4为图2中所示的液压矫直系统的另一种连接框图。

图5为本发明较佳实施例提供的液压矫直方法的流程示意图。

图标：10-液压矫直系统；100-控制装置；102-控制器；104-位置控制器；106-速度控制器；108-放大器；110-按钮；112-显示屏；200-液压矫直装置；210-动力机构；212-伺服阀；214-液压泵；216-油箱；218-马达；220-液压机构；222-液压缸；224-活塞杆；226-压头；300-检测装置；310-位移传感器；320-光电编码器；330-压力传感器；400-设备本体；500-支撑平台；510-V型支撑块；520-滑轨；600-测量装置；20-待矫直物件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请结合参阅图1和图2，分别为本发明实施例提供一种液压矫直系统10的结构框图和连接框图。所述液压矫直系统10包括控制装置100、液压矫直装置200、检测装置300、设备本体400和支撑平台500，所述支撑平台500上设置有多个用于支撑待矫直物件20的V型支撑块510和滑轨520，所述多个V型支撑块510位于所述滑轨520内。所述控制装置100与所述液压矫直装置200和检测装置300分别电连接，所述液压矫直装置200设置于所述设备本体400上，所述设备本体400安装于所述支撑平台500上的所述滑轨520上，且能够沿着所述滑轨520移动。

进一步地，在本发明实施例中，通过所述控制装置100控制所述液压矫直装置200进行自动化矫正，同时，并控制所述设备本体400在所述支撑平台500上移动，对位于所述V型支撑块510上的待矫直物件20的不同位置进行矫直。

可选地，如图3所示，该控制装置100包括控制器102、位置控制器104、速度控制器106、按钮110和显示屏112，所述位置控制器104、速度控制器106、按钮110和显示屏112分别与所述控制器102电连接。

具体地，所述控制器102为所述液压矫直设备的主控制器102，在准备对所述待矫直物件20开始矫直时，预先通过显示屏112以及按钮110向所述控制器102输入相关的矫直参数，如测量得到的所述待矫直物件20的弯曲指数、预期标准指数、矫正模式等。然后，所述控制器102发送控制指令给所述液压矫直装置200，使得所述液压矫直装置200对所述待矫直物件20进行矫直。其中，在矫直过程中，所述控制器102根据接收到的所述速度控制器106和所述位置控制器104发送的数据，实时调整矫正过程中的矫直参数。可选地，所述位置控制器104为闭环控制器，所述速度控制器106为开环控制器。

进一步地，所述控制器102为PLC控制器，采用西门子公司最新型PLCS7－400系列产品，该产品功能强大，配置灵活，模块化，该PLC控制器能满足中、小规模的性能要求，可以非常好地满足和适应各种自动化控制任务，且扩展能力强大，便于实现集散控制，易于操作、编程、维护和服务。

可选地，所述显示屏112可以是，但不限于触摸式液晶显示屏，该显示屏112响应速度快、稳定性高、使用方便，可用于文字、图片等的输入和显示。在本发明实施例中，所述触摸式液晶显示屏112可以分为三部分，分别用于基本参数输入、参数调试和工况显示。

进一步地，请再次参阅图3，所述液压矫直装置200包括动力机构210和液压机构220。其中，所述动力机构210包括伺服阀212、液压泵214、油箱216和马达218，所述液压机构220包括液压缸222、活塞杆224和压头226。其中，所述伺服阀212与所述控制器102和所述液压泵214分别电连接，所述液压泵214与所述液压缸222和所述油箱216分别连接，所述活塞杆224安装在所述液压缸222上，所述压头226与所述活塞杆224的一端连接。

可选地，所述液压泵214是一种性能增强的新型压力补偿型变量泵，可以根据外载荷的大小自动调节泵的流量，该液压泵214零件少、可靠性高、容积效率和总效率高，总尺寸小、能够有效降低冲击，满足本发明实施例的设计要求。

进一步地，由于在液压矫直过程中，需要根据所述待矫直物件20的位置和矫直程度不断修正所述待矫直物件20与该液压矫直设备之间的距离、压力等参数。因此，所述检测装置300包括位移传感器310、光电编码器320和压力传感器330，所述位移传感器310和所述光电编码器320分别与所述控制装置100电连接，所述压力传感器330与所述伺服阀212和所述控制器102分别电连接。其中，在本发明实施例中，所述光电编码器320与所述马达218同轴安装。

可选地，在本发明实施例中，所述位移传感器310与所述位置控制器104电连接，所述位置控制器104与所述控制器102电连接，所述光电编码器320与所述速度控制器106电连接。

可选地，所述速度控制器106还可连接有放大器108，所述放大器108对所述速度控制器106发送给所述控制器102的电信号进行放大。

可选地，通过所述位移传感器310、所述光电编码器320和所述压力传感器330检测数据结果均可通过所述显示屏112进行显示。

进一步地，所述测量装置600与所述控制装置100通信连接，所述测量装置600用于检测待矫直物件20的直线度并发送给控制装置100。

基于上述液压矫直系统10的设计，本发明实施例还提供一种液压矫直方法，如图5所示，为本发明实施例提供的液压矫直方法的流程示意图，下面将结合图5对该液压矫直方法进行详细阐述。

步骤S102:通过测量装置600测量待矫直物件20上的直线度。

具体地，在本发明实施例中，所述步骤S102由所述测量装置600执行，即过所述测量装置600测量所述待矫直物件20上的直线度并发送。所述控制装置100根据所述直线度生成与该直线度相对应的控制量。

步骤S104：控制装置100根据获取地信息指令生成第一控制信号并发送至液压矫直装置200。

具体地，在本发明实施例中，所述步骤S104由所述控制器102执行，其中，在准备对所述待矫直物件20开始矫直时，所述控制器102根据上述控制量以及预先通过显示屏112、按钮110获取的相关矫直参数，生成第一控制信号并发送。其中，所述矫直参数可以为预期标准指数、矫正模式等。

步骤S106：液压矫直装置200根据第一控制信号对待矫直物件20进行矫直。

具体地，在本发明实施例中，所述步骤S106由所述液压矫直装置200执行。其中，所述马达218接收所述控制器102发送的第一控制信号，以控制所述液压泵214从所述油箱216中向所述液压缸222供油，使所述液压缸222产生压力以带动所述活塞杆224上下移动，进而使得位于所述活塞杆224端部的所述压头226下移至所述待矫直物件20上，对该物件的弯曲位置进行矫直。在完成该点的矫直后，所述伺服阀212卸荷，所述活塞杆224上移。其中，在对所述待矫直物件20进行矫直过程中,由于矫直力的变化会使所述活塞杆224产生震动,这时可通过调节所述伺服阀212来控制输入到所述液压缸222下腔的流量,最终使所述活塞杆224达到稳定状态。其中，如图4所示，所述伺服阀212为三位四通型电液伺服阀212。

进一步地，所述马达218还可根据所述控制装置100发送的第一控制信号，控制所述设备本体400沿着所述滑轨520在所述支撑平台500上移动，使得所述液压矫直装置200能够矫直所述待矫直物件20的不同位置。

步骤S108：检测装置300检测在矫直过程中，待矫直物件20与液压矫直装置200之间的矫直参数并反馈给控制装置100。

步骤S110：控制装置100根据接收到的所述矫直参数生成对应的控制信号，以实时调整矫直过程中的矫直参数。

具体地，在本发明实施例中，所述步骤S108由所述检测装置300执行，所述步骤S110由所述控制装置100和所述液压矫直装置200共同执行。

其中，所述位移传感器310检测所述待矫直物件20与所述液压缸222之间的距离值并转换为第一电信号，所述位置控制器104将所述第一电信号进行模数转换，得到数字信号，并对该数字信号与预设距离值求取差值，以生成与该差值相对应的控制量；对该控制量进行数模转换以得到模拟信号，然后将该模拟信号进行放大发送，所述控制器102根据接收到的数据生成所述第二控制信号，以控制所述伺服阀212调节所述液压泵214的流量，使得所述液压机构220中的油量与预设值相同。其中，所述电信号可以为电压信号、电流信号等。

进一步地，所述光电编码器320检测所述待矫直物件20的运行速度并转换为的第二电信号发送给所述速度控制器106，所述速度控制器106将接收到的第二电信号转换位数字信号并与预设速度进行比较以生成控制量并发送，所述控制器102根据该控制量生成第三控制信号，以实时调整所述待矫直物件20的运行速度。其中，该电信号可以为电压信号、电流信号等。

进一步地，在进行液压矫直过程中，由于通过所述液压缸222中的液体的流量产生的压力，进而带动所述活塞杆224上的所述压头226对所述待矫直物件20进行施压以矫直弯曲部分。但是，若不及时检测所述压头226对所述待矫直物件20上的压力，则可能导致二者之间的压力过大而损坏所述待矫直物件20。因此，在本发明实施例中，通过所述压力传感器330检测在矫直过程中所述伺服阀212上的压力值，所述控制装置100根据接收到的所述压力值生成第四控制信号，以使所述伺服阀212调整所述液压泵214的流量，从而调整所述液压机构220的压力，进而使得所述压头226施加在所述待矫直物件20上的压力值最佳。应理解，所述伺服阀212上的压力是所述液压缸222中的压力的反作用力。

基于以上设计，本发明实施例给出的应用上述液压矫直方法对所述待矫直物件20进行矫直的过程为：启动所述液压矫直系统10，将所述待矫直物件20放置于所述V型支撑块510上，通过所述显示屏112或者所述按钮110向该液压矫直设备输入相关矫直参数，启动所述控制装置100，使所述液压缸222快下到设定位置后慢下，加压矫直，达到反弯量后停止加压，所述液压矫直装置200保压延时到结束，泄压，所述液压缸222先快速回程后慢速回程，回程后再次启动检测装置300进行检测，产品合格后，卸下该待矫直物件20，如果不合格则重复以上相应过程。其中，在进行矫直过程中，通过所述位移传感器310、所述光电编码器320和所述压力传感器330实时检测所述待矫直物件20的位置、所受的压力值等，从而实时调整矫直过程中的矫直参数。

综上所述，本发明提供了一种液压矫直方法和系统，其中，通过对该液压矫直系统10的巧妙设计，并有效结合液压矫直方法以控制液压矫直系统10实现液压矫直过程的自动化，高效化，且矫直精度高，避免了现有技术中主要依赖人工进行矫直的问题，提高了工作效率。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。