本發(fā)明涉及預(yù)彎機(jī)，具體為一種預(yù)彎機(jī)液壓電液比例控制系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

1、軋鋼機(jī)械設(shè)備，特別是在不銹鋼直縫埋弧焊管生產(chǎn)線上的鋼板預(yù)彎機(jī)，由左、右兩臺預(yù)彎機(jī)同時對鋼板兩端邊緣進(jìn)行預(yù)彎成型，當(dāng)預(yù)彎鋼板通過入口側(cè)的輸送輥道，逐段被輸送至預(yù)彎機(jī)的上、下模具之間，下模具向上模具靠攏合模，將鋼板兩端的縱向邊緣通過模具步進(jìn)壓制成型，彎曲成一定均勻曲率，使之達(dá)到成型鋼管的公稱曲率，并且鋼板預(yù)彎邊緣的圓度在焊縫要求的范圍之內(nèi)，從而保證鋼管焊縫區(qū)域的幾何形狀和尺寸精度。

2、目前預(yù)彎機(jī)在液壓鋼板時其電液比例依靠人工操作，且數(shù)值也依賴人工調(diào)整，即使有操作手冊或數(shù)據(jù)集輔助也需要根據(jù)鋼板型號大小來確定不同的電液比例驅(qū)動預(yù)彎機(jī)，操作過程繁瑣，同時人工操作會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯報漏報的情況，導(dǎo)致預(yù)彎機(jī)壓力值過大損壞模具或鋼板。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、解決的技術(shù)問題

2、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種預(yù)彎機(jī)液壓電液比例控制系統(tǒng)及其方法，具備系統(tǒng)根據(jù)上料預(yù)彎的鋼板自動分析所需壓力值和電液比，系統(tǒng)在遇到未知鋼板能夠進(jìn)行保險預(yù)彎不會損壞設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，解決了上述技術(shù)的問題。

3、技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種預(yù)彎機(jī)液壓電液比例控制系統(tǒng)，包括預(yù)彎機(jī)內(nèi)置的控制系統(tǒng)本體，所述控制系統(tǒng)由掃描識別單元、數(shù)據(jù)對照單元、液壓驅(qū)動單元、數(shù)據(jù)收集反饋單元和電液比例優(yōu)化單元組成，所述控制系統(tǒng)各單元使用局域網(wǎng)控制；

5、所述掃描識別單元用于掃描將送往預(yù)彎機(jī)進(jìn)行預(yù)彎成型的鋼板數(shù)據(jù)，識別數(shù)據(jù)為：鋼板型號、厚度和面積；

6、所述數(shù)據(jù)對照單元用于接收掃描識別單元鋼板數(shù)據(jù)，并根據(jù)識別數(shù)據(jù)對照數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有同型號、同厚度和同面積鋼板預(yù)彎所需壓力，所述鋼板型號、厚度和面積滿足條件優(yōu)先級為：鋼板型號＞厚度＞面積，所述數(shù)據(jù)對照單元未識別同型號鋼板則不向液壓驅(qū)動單元發(fā)送信息直接進(jìn)入液壓驅(qū)動單元；

7、所述液壓驅(qū)動單元由控制系統(tǒng)直驅(qū)，所述液壓驅(qū)動單元根據(jù)數(shù)據(jù)對照單元對照數(shù)據(jù)庫得出的壓力值預(yù)彎鋼板，所述液壓驅(qū)動單元還設(shè)置最低驅(qū)動值，所述最低驅(qū)動壓力值為20mpa，所述最低驅(qū)動值在液壓驅(qū)動單元未接收數(shù)據(jù)對照單元信息時觸發(fā)；

8、所述數(shù)據(jù)收集反饋單元用于收集液壓驅(qū)動單元在預(yù)彎鋼板時的壓力值和液壓電液比例數(shù)據(jù)，并反饋至電液比例優(yōu)化單元；

9、所述電液比例優(yōu)化單元接受數(shù)據(jù)收集反饋單元數(shù)據(jù)并提高液壓驅(qū)動單元的最低驅(qū)動壓力值直至達(dá)成預(yù)彎目標(biāo)，并記錄目標(biāo)預(yù)彎時電液比例，并存入掃描識別單元所屬的數(shù)據(jù)庫。

10、優(yōu)選的，所述掃描識別單元具體步驟為：

11、s1.1、掃描鋼板數(shù)據(jù)：將鋼板放置在掃描區(qū)域內(nèi)使用光學(xué)傳感器，獲取鋼板的相關(guān)信息；

12、s1.2、識別數(shù)據(jù)：光學(xué)傳感器獲取的數(shù)據(jù)包括鋼板的型號、厚度和面積，通過圖像處理算法和識別技術(shù)，對掃描得到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從中提取出鋼板的型號、厚度和面積信息。

13、s1.3、數(shù)據(jù)傳輸：識別到的鋼板數(shù)據(jù)將被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)對照單元進(jìn)行后續(xù)的處理和對照。

14、優(yōu)選的，所述掃描識別單元表達(dá)式為：

15、鋼板型號識別表達(dá)式：鋼板的型號表示為m，則用函數(shù)來表示型號的識別過程：

16、m＝fmodel(i)

17、其中，i是輸入到掃描識別單元的鋼板圖像數(shù)據(jù)，fmodel是用來識別型號的函數(shù)；

18、所述鋼板厚度識別表達(dá)式為：鋼板的厚度為y，則掃描識別單元通過測量圖像中的鋼板邊緣獲取厚度信息，厚度的識別表示為：

19、y＝fthickness(i)

20、其中，fthickness是用來識別厚度的函數(shù)；

21、鋼板面積計(jì)算：假設(shè)鋼板的面積為a，通過測量鋼板的尺寸并應(yīng)用幾何計(jì)算方法來確定其面積，面積的計(jì)算表示為：

22、a＝farea(i)

23、其中，farea是用來計(jì)算面積的函數(shù)。

24、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)對照單元具體步驟為：

25、s2.1、數(shù)據(jù)對照單元接收來自掃描識別單元的鋼板數(shù)據(jù)，包括鋼板型號m、厚度y和面積a；

26、s2.2、查詢數(shù)據(jù)庫：根據(jù)接收到的鋼板數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)對照單元查詢預(yù)先建立的數(shù)據(jù)庫，尋找與輸入數(shù)據(jù)匹配的記錄，查詢的優(yōu)先級為：首先根據(jù)型號m查詢，其次根據(jù)厚度y，最后根據(jù)面積a；

27、s2.3、進(jìn)行數(shù)據(jù)庫匹配：若找到與型號m完全匹配的記錄，記錄中的預(yù)彎所需壓力p被提取，若沒有找到同型號的記錄，查詢厚度y進(jìn)行匹配；若找到同厚度的記錄，則使用該記錄的預(yù)彎壓力，若仍然沒有匹配，則查詢面積a；若找到同面積的記錄，則使用該記錄的預(yù)彎壓力，若在所有條件下均未找到匹配記錄，則進(jìn)入下一步；

28、s2.4、無匹配處理：若未識別到同型號的鋼板，數(shù)據(jù)對照單元將直接將控制信號傳遞給液壓驅(qū)動單元，采用默認(rèn)的預(yù)彎壓力值；

29、s2.5、輸出結(jié)果：根據(jù)查詢結(jié)果，數(shù)據(jù)對照單元輸出所需的預(yù)彎壓力p到液壓驅(qū)動單元，完成預(yù)彎的準(zhǔn)備工作。

30、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)對照單元表達(dá)式為：

31、型號匹配優(yōu)先級表達(dá)式：

32、p＝pdb(m’)，如果m’存在于db

33、p＝pdefault，否則

34、其中pdb(m’)表示從數(shù)據(jù)庫中db獲取與型號m’匹配的預(yù)彎壓力值，pdefault為默認(rèn)的預(yù)彎壓力值，用于未找到匹配型號的情況；

35、型號未匹配情況下的厚度匹配表達(dá)式為：

36、p＝pdb(y’)，如果m’未找到且y’存在于db

37、p＝pdefault，否則

38、其中，pdb(y’)表示從數(shù)據(jù)庫db中獲取與厚度y’匹配的預(yù)彎壓力值，pdefault為默認(rèn)的預(yù)彎壓力值，用于未找到匹配厚度的情況；

39、型號和厚度都未匹配情況下的面積匹配表達(dá)式為：

40、p＝pdb(a’)，如果m’和y’都未找到且a’存在于db

41、p＝pdefault，否則

42、其中，型號m’和厚度y’都未在數(shù)據(jù)庫db中找到匹配項(xiàng)，但為面積a’存在于數(shù)據(jù)庫db，那么預(yù)彎壓力p被設(shè)定為p＝pdb(a’)，即從數(shù)據(jù)庫中獲取與面積a’匹配的預(yù)彎壓力值；

43、數(shù)據(jù)庫db，其中包含了預(yù)先存儲的鋼板信息及其對應(yīng)的預(yù)彎壓力p，每條記錄包括鋼板的型號m，厚度y，面積a和預(yù)彎壓力p，接收到的鋼板數(shù)據(jù)為(m’，y’，a’)，表示掃描識別單元識別出的鋼板的型號、厚度和面積。

44、優(yōu)選的，所述液壓驅(qū)動單元表達(dá)式為：

45、pdrive＝p

46、其中：

47、pdrive表示液壓驅(qū)動單元實(shí)際使用的驅(qū)動壓力值；

48、p為數(shù)據(jù)對照單元根據(jù)數(shù)據(jù)庫匹配得出的預(yù)彎壓力值。

49、優(yōu)選的，所述液壓驅(qū)動單元加入最低驅(qū)動壓力值后表達(dá)式為：

50、pdrive＝max(p，pmin)

51、其中

52、pdrive表示液壓驅(qū)動單元實(shí)際使用的驅(qū)動壓力值；

53、p為數(shù)據(jù)對照單元根據(jù)數(shù)據(jù)庫匹配得出的預(yù)彎壓力值；

54、pmin＝20mpa為設(shè)定的最低驅(qū)動壓力值。

55、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)收集反饋單元表達(dá)式為：

56、pfeedbdck＝(pdrive，比例數(shù)據(jù))

57、其中：

58、pfeedbdck表示數(shù)據(jù)收集反饋單元反饋的數(shù)據(jù)，包括液壓驅(qū)動單元的壓力值pdrive和液壓電液比例數(shù)據(jù)；

59、pdrive為液壓驅(qū)動單元實(shí)際使用的驅(qū)動壓力值，根據(jù)之前的公式pdrive＝p來定義；

60、液壓電液比例數(shù)據(jù)用于優(yōu)化液壓系統(tǒng)參數(shù)的相關(guān)信息。

61、優(yōu)選的，所述電液比例優(yōu)化單元表達(dá)式為：

62、

63、其中：

64、為優(yōu)化后的最低驅(qū)動壓力值，確保預(yù)彎目標(biāo)的達(dá)成；

65、pmin＝20mpa為最初設(shè)定的最低驅(qū)動壓力值；

66、為從數(shù)據(jù)收集反饋單元接收到的目標(biāo)驅(qū)動壓力值，通常與預(yù)彎目標(biāo)相關(guān)聯(lián)。

67、一種預(yù)彎機(jī)液壓電液比例控制方法，具體步驟為：

68、步驟一、掃描識別鋼板數(shù)據(jù)：將待預(yù)彎的鋼板放置在掃描區(qū)域內(nèi)，通過光學(xué)傳感器獲取鋼板的圖像數(shù)據(jù)，將識別到的鋼板數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)對照單元；

69、步驟二、數(shù)據(jù)對照與預(yù)壓力計(jì)算：數(shù)據(jù)對照單元接收來自掃描識別單元的鋼板數(shù)據(jù)；

70、步驟三、液壓驅(qū)動與最低壓力控制：液壓驅(qū)動單元接收來自數(shù)據(jù)對照單元的預(yù)彎壓力值p，并設(shè)置最低驅(qū)動壓力值為pmin＝20mpa；

71、步驟四、數(shù)據(jù)收集與反饋：數(shù)據(jù)收集反饋單元在預(yù)彎過程中實(shí)時收集液壓驅(qū)動單元的壓力值pdrive和電液比例數(shù)據(jù)；

72、步驟五、電液比例優(yōu)化與記錄：電液比例優(yōu)化單元根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整最低驅(qū)動壓力值。

73、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種預(yù)彎機(jī)液壓電液比例控制系統(tǒng)及其方法，具備以下有益效果：

74、1、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)對照單元根據(jù)預(yù)先建立的數(shù)據(jù)庫，通過匹配鋼板數(shù)據(jù)，確定最合適的預(yù)彎壓力值，優(yōu)先級設(shè)定為：型號>厚度>面積，確保在可能的情況下選擇最匹配的預(yù)彎參數(shù)，液壓驅(qū)動單元根據(jù)數(shù)據(jù)對照單元提供的預(yù)彎壓力值進(jìn)行實(shí)際驅(qū)動，同時加入了最低驅(qū)動壓力的控制機(jī)制，確保預(yù)彎過程穩(wěn)定進(jìn)行，并且在未接收到有效數(shù)據(jù)時使用安全的默認(rèn)壓力值，數(shù)據(jù)收集反饋單元實(shí)時記錄液壓驅(qū)動單元的壓力值和電液比例數(shù)據(jù)，用于系統(tǒng)優(yōu)化和未來分析，達(dá)到了系統(tǒng)根據(jù)上料預(yù)彎的鋼板自動分析所需壓力值和電液比的有益效果。

75、2、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)收集反饋單元實(shí)時記錄液壓驅(qū)動單元的壓力值和電液比例數(shù)據(jù)。即使在處理未知鋼板時，這些數(shù)據(jù)也能夠提供實(shí)時的反饋，電液比例優(yōu)化單元根據(jù)反饋的數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整最低驅(qū)動壓力值，確保在不同工況下仍能達(dá)到預(yù)定的預(yù)彎目標(biāo)。這種動態(tài)優(yōu)化保證了即使在處理未知鋼板時，系統(tǒng)也能夠自適應(yīng)地調(diào)整參數(shù)，達(dá)到了系統(tǒng)在遇到未知鋼板能夠進(jìn)行保險預(yù)彎不會損壞設(shè)備的有益效果。