一种伺服液压装置及伺服液压折弯机的制作方法

本公开涉及液压折弯机，具体涉及一种伺服液压装置及伺服液压折弯机。

背景技术：

伺服液压折弯机，由于其结构相对简单、折弯施力范围大、易于维护等特点，越来越多的被投入到钣金折弯加工生产中。但在液压折弯时，由于伺服液压折弯机中的伺服液压装置在传力过程中的刚性较差，导致机械定位精度差。

技术实现要素：

本公开提供一种伺服液压装置及伺服液压折弯机，以解决上述的至少一个技术问题。本公开的技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种伺服液压装置，包括第一电磁阀、第二电磁阀、伺服驱动装置、油泵、油缸、满油阀、油箱、第一油路、第二油路以及第三油路，所述油缸中设置有将所述油缸内部分割为上腔和下腔的活塞装置，所述油泵设置于所述油箱内；

所述油泵的一端与所述伺服驱动装置连接、另一端与所述第一电磁阀的一端通过所述第一油路连接，所述第一电磁阀的另一端与所述第二电磁阀的一端通过所述第二油路连接，所述第二电磁阀的另一端与所述满油阀以及所述油缸的上腔之间通过所述第三油路连接；

其中，在所述第一电磁阀和所述第二电磁阀同时开启时，所述伺服驱动装置驱动所述油泵运转，将所述油箱中的液压油泵出，并使得所述液压油依次流经所述第一油路、所述第一电磁阀、所述第一油路、所述第二电磁阀后进入所述油缸的上腔后增大所述上腔的压强、关闭所述满油阀，以实现所述活塞装置的慢下运动或/和工进运动。

进一步，作为一种可能的实现方式，所述伺服液压装置还包括第三电磁阀、第四油路、第五油路以及第六油路，所述第三电磁阀的一端与所述油缸的下腔之间通过所述第四油路连接、另一端通过所述第五油路与所述第四油路以及所述油箱连接，所述满油阀通过所述第六油路与所述油箱连接；

在所述第一电磁阀和所述第二电磁阀关闭，所述第三电磁阀开启时，所述活塞装置由于自重由所述油缸的上腔朝下腔方向运动，使得所述上腔内形成负压，并将所述油箱中的液压油至第六油路、所述满油阀后补充至所述上腔，以实现所述活塞装置的快下运动。

进一步，作为一种可能的实现方式，所述伺服液压装置还包括单向阀，所述单向阀安装于所述第一油路。

进一步，作为一种可能的实现方式，所述伺服液压装置还包括高压过滤器，所述高压过滤器安装于所述油泵与所述单向阀之间。

进一步，作为一种可能的实现方式，所述伺服液压装置还包括能够与所述第一电磁阀构成三位四通阀的第四电磁阀，所述第四电磁阀设置于所述第五油路上；

在所述第一电磁阀和所述第三电磁阀关闭、所述第二电磁阀开启时，所述油缸上腔中的液压油可依次流经所述第三油路、第二电磁阀、所述第二油路、所述三位四通阀、所述第五油路后进入所述油箱，以实现所述活塞装置的卸荷运动。

进一步，作为一种可能的实现方式，所述伺服液压装置还包括第五电磁阀，所述第五电磁阀安装于所述第六油路，并与所述第五油路连接；

在所述第二电磁阀、所述第三电磁阀关闭，所述第一电磁阀、所述第四电磁阀和所述第五电磁阀同时开启时，所述伺服驱动装置驱动所述油泵运转以将所述油箱中的液压油泵出，使得所述液压油依次经所述第一油路、所述第四电磁阀、所述第一电磁阀进入所述油缸的下腔，以为所述活塞装置提供回程动力；以及所述油缸上腔中的液压油流经所述满油阀、所述第五电磁阀进入所述油箱。

进一步，作为一种可能的实现方式，所述伺服液压装置还包括节流阀，所述节流阀安装于所述第六油路，且所述节流阀位于所述满油阀与所述第五电磁阀之间。

进一步，作为一种可能的实现方式，所述伺服液压装置还包括至少一个用于检测所述油路压力并进行释压的溢流阀。

进一步，作为一种可能的实现方式，所述伺服液压装置还包括用于检测油路压力的至少一个压力传感器以及用于油路压力值显示的至少一个压力表。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种伺服液压折弯机，包括上位控制器以及两个上述的伺服液压装置，所述上位控制器与各所述伺服液压装置中的伺服驱动器分别连接，以用于实现对各所述伺服液压装置的同步控制。

本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

通过对伺服液压装置的巧妙设计，能够基于对各电磁阀的控制，实现伺服液压装置在慢下运动和工进运动时的高精度定位，同时还可保持压力性能稳定。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1是根据一示例性实施例示出的滑块下降运动的示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的滑块上升运动的示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的伺服液压装置的结构示意图。

图4是根据另一示例性实施例示出的伺服液压装置的结构示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的伺服液压折弯机的结构示意图。

图标：10-伺服液压装置；s1-第一电磁阀；s1-第二电磁阀；s3-第三电磁阀；s4-第四电磁阀；s5-第五电磁阀；l1-第一油路；l2-第二油路；l3-第三油路；l4-第四油路；l5-第五油路；l6-第六油路；11-伺服驱动装置；13-油泵；14-油缸；140-上腔；141-下腔；142-活塞装置；15-满油阀；16-油箱；17-单向阀；18-高压过滤器；20-溢流阀；21-压力传感器；22-压力表；30-上位控制器；40-伺服液压折弯机。

为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开具体实施例及相应的附图对本公开技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

相关技术中，最常见的液压折弯机的油路设计和动作顺序一般可包括如下内容。

(1)油路设计：

(1a)感应马达带动油泵以提供稳定流量的液压动力；

(1b)通过调节比例压力阀来控制油路系统压力，使得多余的油量泄回油箱；

(1c)切换比例方向阀通道来控制油缸前进、后退，实现折弯机滑块往复运动。

(2)动作顺序：

(2a)启动马达，提供固定流量的液压动力；

(2b)根据折弯压力，通过计算来调节比例压力阀以控制液压系统压力；

(2c)通过调节比例方向阀的开口大小，控制流量，从而调整滑块的运动速度；

(2d)调整比例方向阀开口，实现两侧油缸的同步动作。

但在基于前述的前述液压折弯机在进行折弯作业时可能存在以下问题：

(3a)折弯机两侧油缸同步性能不佳，定位精度不高；

(3b)滑块运动速度较慢，折弯周期长；

(3c)马达不停运转，能耗非常高，增加生产成本。

对此，为解决前述至少一个技术问题，申请人通过对现有的伺服液压折弯机的作业过程研究发现，伺服液压折弯机中的折弯机滑块在折弯作业时的一个运动周期可以分为滑块下降运动和滑块上升运动。其中，滑块下降运动一般由“快下运动、慢下运动和工进运动”这三个阶段组成，滑块上升运动由“卸荷运动和回升运动”这两个阶段组成。但在快下运动、慢下运动、工进运动、卸荷运动和回升运动这五种运动中，除工进运动为折弯加工作业时的有效运动(动作)外，其余四个运动均为准备动作。下面结合图1和图2对前述五种运动的详细特点进行简单说明。

应注意：图1和图2中所示的上死点是指折弯机滑块的上升终点位置；变速点是指折弯机滑块由快速下降切换到慢速下降的切换点；压板点是指上模刚好贴紧钣金(即待折弯工件)时折弯机滑块的位置；下死点是指折弯机滑块的工进终点位置；卸荷点是指工进结束后，折弯机滑块卸除折弯压力的位置。

如图1所示，伺服液压折弯机上的滑块由上死点运动到下死点的过程称为滑块下降运动，该滑块下降运动可以包括如下三个阶段。

第一阶段：快下运动，如图1所示的第一阶段，快下运动是滑块由上死点位置运动到变速点位置的运动过程。其中，快下运动具有距离长、危险性低、精度要求低的特点，因此，为缩短折弯周期，要求快下运动必须具有较快速度，在一些实现方式中，快下距离一般大于50mm，快下速度一般大于100mm/s。

第二阶段：慢下运动，如图1所示的第二阶段，慢下运动是滑块由变速点位置运动到压板点位置的运动过程。其中，慢下运动具有距离短、危险性高、定位精度要求高的特点，因此，慢下动作必须要速度慢。在一些实现方式中，慢下距离一般在10mm左右，速度一般小于20mm/s。

第三阶段：工进运动，如图1所示的第三阶段，工进运动是滑块由压板点位置运动到下死点位置的运动过程。其中，工进运动具有距离短、压力大、同步精度和定位精度高，以及高压下要求精确保持当前位置的特点，因此，工进动作必须要速度慢、动作可以灵活调节。在一些实现方式中，工进距离一般小于10mm，工进速度一般为10mm/s左右。

另外，请结合参阅图2，伺服液压折弯机上的滑块由下死点运动到上死点的过程称为滑块上升运动，该滑块上升运动可以包括如下两个阶段。

第一阶段：卸荷运动，如图2所示的第一阶段，卸荷运动是滑块由下死点位置运动到卸荷点位置的运动过程。其中，卸荷运动具有距离短、速度慢、系统压力波动大的特点，因此，卸荷动作必须要速度慢，动作可以灵活调节。在一些实现方式中，卸荷运动的卸荷距离一般小于5mm，速度一般为10mm/s左右。

第二阶段：回升运动，如图2所示的第二阶段，回升运动是滑块由卸荷点位置运动到上死点位置的运动过程。其中，回升运动具有距离长、危险性低、精度要求低的特点，因此，回升动作必须要速度快，在一些实现方式中，回升运动的回升距离一般大于60mm，速度一般在120mm/s以上。

基于前述图1和图2示出的伺服液压折弯机在折弯作业过程中涉及的五个运动阶段，本公开实施例给出一种伺服液压装置和伺服液压折弯机，通过对伺服液压装置巧妙设计(即油路设计)，以解决前述至少一个技术问题，并满足折弯作业过程中的五个运动阶段的不同需求，进而实现快速、平顺、精准的折弯作业(加工)。为了便于说明，下面以图3所示的具有单杠的伺服液压装置对本公开给出的技术方案进行介绍。

如图3所示，本实施例提供的伺服液压装置10至少可以包括第一电磁阀s1、第二电磁阀s2、伺服驱动装置11、油泵13、油缸14、满油阀15、油箱16、第一油路l1、第二油路l2以及第三油路l3，油缸14中设置有将油缸14内部分割为上腔140和下腔141的活塞装置142，油泵13设置于油箱16内。油泵13的一端与伺服驱动装置连接、另一端与第一电磁阀s1的一端通过第一油路l1连接，第一电磁阀s1的另一端与第二电磁阀s2的一端通过第二油路l2连接，第二电磁阀s2的另一端与满油阀15以及油缸14的上腔140之间通过第三油路l3连接。

其中，在第一电磁阀s1和第二电磁阀s2同时开启(得电)时，伺服驱动装置11驱动油泵13运转以将油箱16中的液压油泵出13，使得液压油能够依次流经第一油路l1、第一电磁阀s1、第二油路、第二电磁阀s2后进入油缸14的上腔140后增大上腔140的压强，进而使得满油阀15关闭，以实现活塞装置142的慢下运动或/和工进运动。需要注意的是，在本实施例中，以伺服液压折弯机为例，在实际实施时，折弯作业中的滑块可设置于活塞装置142上，以通过活塞装置142的运动带动滑块实施折弯作业，如慢下运动、工进运动等。

可选地，伺服驱动装置11可由伺服马达、伺服驱动器等构成，本实施例对此不做限制。第一电磁阀s1和第二电磁阀s2可选用，但不限于电磁换向阀，关于该电磁换向阀的型号可根据实际需求进行灵活选取，本实施例对此不做限制。另外，在一些实现方式，第一电磁阀s1和第二电磁阀s2的关断控制可以由上位控制器等实现统一控制，也可单独控制，本实施例对此不做限制。

在前述给出的伺服液压装置10中，通过对油路和控制逻辑的巧妙设计，可使得伺服液压装置10中的活塞装置142在慢下运动或/和工进运动中，能够保证超高的同步精度(对于双杠伺服液压装置10而言)、定位精度和压力保持性能等。

进一步，请再次参阅图3，在一些实现方式中，伺服液压装置10还可包括第三电磁阀s3、第四油路l4、第五油路l5以及第六油路l6，该第三电磁阀s3的一端与油缸14的下腔141之间通过第四油路l4连接、另一端通过第五油路l5与第四油路l4以及油箱16连接，满油阀15通过第六油路l6与油箱16连接。

其中，在第一电磁阀s1和第二电磁阀s2关闭(失电)，第三电磁阀s3开启(得电)时，活塞装置142由于自重由油缸14的上腔140朝下腔141方向运动，使得上腔140内形成负压，以将油箱16中的液压油经第六油路l6、满油阀15后补充至上腔140，以实现活塞装置142在无动力情况下的快下运动，达到节能效果。

实际实施时，为了能够进一步加快活塞装置142的快下速度，以缩短伺服液压装置10的作业周期，作为一种可能的实现方式，活塞装置142中至少可以包括活塞杆以及用于增加自重的下压块等，关于活塞杆和下压块的结构等可根据实际需求进行设计，本实施例对此不做限制。

进一步，在另一些实现方式中，伺服液压装置10还可包括图3所示的能够与第一电磁阀s1构成三位四通阀的第四电磁阀s4，第四电磁阀s4设置于第五油路l5上。其中，在第一电磁阀s1和第三电磁阀s3关闭、第二电磁阀s2开启时，油缸14上腔140中的液压油可依次流经第三油路l3、第二电磁阀s2、第二油路l2、三位四通阀(中位)、第五油路l5后进入油箱16，使得油缸14中的压力降到与油箱16中的压力一样，以实现活塞装置142的卸荷运动。

进一步，在另一些实现方式中，伺服液压装置10还包括如图3所示的第五电磁阀s5，第五电磁阀s5可安装于第六油路l6，并与第五油路l5连接。其中，在第二电磁阀s2、第三电磁阀s3关闭，第一电磁阀s1、第四电磁阀s4和第五电磁阀s5同时开启时，伺服驱动装置11驱动油泵13运转，以将油箱16中的液压油泵13出，使得液压油依次流经第一油路l1、第四电磁阀s4、第一电磁阀s1进入油缸14的下腔141增大下腔141的压强，以为活塞装置142提供回程动力；同时，在活塞装置142回程过程中，油缸14上腔140的压强增大以打开满油阀15，使得油缸14上腔140中的液压油流经满油阀15、第五电磁阀s5进入油箱16，从而使得在无压力憋住的情况下，实现活塞装置142回程运动，以达到节能效果。

关于前述的第一电磁阀s1、第二电磁阀s2、第三电磁阀s3、第四电磁阀s4、第五电磁阀s5可以由上位控制器进行统一控制，也可以对各电磁阀进行单独控制，本实施例对此不做限制。

可选地，实际实施时，伺服液压装置10还可包括图4所示的单向阀17，该单向阀17安装于第一油路l1。实际实施时，通过单向阀17的设置，能够避免由油泵13泵出的液压油出现回流现象，造成装置损坏。此外，伺服液压装置10还可包括图4所示的高压过滤器18，高压过滤器18可安装于油泵13与单向阀17之间，该高压过滤器18用于将液压油中的杂质过滤掉，以防止液压油流通不畅而损坏精密设备，如采用前述伺服液压装置10的伺服液压折弯机。

进一步，作为一种可能的实现方式，伺服液压装置10还包括节流阀19，节流阀19安装于第六油路l6，并位于满油阀15与第五电磁阀s5之间，通过节流阀19的设置，以控制第六油路l6上的液压油流量，达到流量控制的目的。

作为另一种可能的实现方式，伺服液压装置10还包括图4所示的至少一个用于检测油路压力并进行释压的安全溢流阀20，以防止伺服液压装置10在作业过程中出现爆管问题，达到安全压力保护的作用。需要注意的，关于安全溢流阀20的设置位置和数量可根据需求进行设计，具体在此不做限制。

进一步，伺服液压装置10还可包括图4所示的用于检测油路压力的至少一个压力传感器21以及用于油路压力值显示的至少一个压力表22，以用于对油路中油路压力值进行检测。另外，关于压力传感器21、压力表22的设置位置以及设置数量可以如图4所示，也可根据实际需求进行设计，本实施例对此不做限制。

从前述对伺服液压装置10的描述可以看出，本实施例给出的伺服液压装置10至少具有以下技术效果。

通过对伺服液压装置10中的油路的巧妙设计，可基于对各电磁阀的控制，实现在慢下运动和工进运动时的高精度定位，且压力保持性能较优。

此外，在快下运动和回升运动时能够保持动作平稳、运动速度快，有效缩短了作业周期，提高生产效率。同时，可在无动力的勤快下实现快下运动，达到节约能源、油温温升低等效果。

进一步，基于前述给出的伺服液压装置10，如图5所示，本实施例还给出一种伺服液压折弯机40，该伺服液压折弯机40包括上位控制器30以及两个上述的伺服液压装置10，上位控制器30与各伺服液压装置10中的伺服驱动器分别连接，以用于实现对各伺服液压装置10的同步控制，以在快速运动时，可提供高速运动并保证双侧伺服液压装置10中的油缸14同步；同时，还可在高精度运动时，通过转换油路控制方式，实现细微、精准的慢速运动，另外这种方案油温温升不会存在很大，本质上实现节能。

需要说明的是，在实际实施时，上位控制器30可与伺服液压装置10中的各电磁阀、伺服驱动装置11、压力传感器21等连接，以实现对伺服液压装置10作业过程中的作业控制及油路数据监控。

例如，在伺服液压折弯机作业时，上位控制器30能够接收压力传感器21检测并反馈的油路压力值，在上位控制器30判断到该油路压力值异常时，上位控制器30可通过控制伺服液压装置10的作业状态，以降低油路压力等。

此外，由于伺服液压折弯机40中的伺服液压装置10具有与前述伺服液压装置10相同或相应的技术特征，因此，关于伺服液压折弯机40中的伺服液压装置10的详细描述可参照前述伺服液压装置10的详细描述，本实施例对此不再赘述。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

还需要说明的是，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、商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、商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，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。