基于计算机的高精度伺服压装方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及自动化控制领域，特别是涉及一种基于计算机的高精度伺服压装方 法。
【背景技术】
[0002] 伺服压力机为采用伺服电机进行驱动控制的压力机，伺服电机对压力机下压过程 可以起到控制快捷和灵活的特点。压力机下压过程中最为关键的参数是压力以及下压量或 压头位移，但是，现有的伺服压力机根据采集到的压力数据进行压制控制，而基本上并未对 采集的数据进行处理也缺乏对整个下压过程中的压力和位移关系进行监测的装置或手段， 导致工件的压控存在延迟高、响应慢、压力采集不准确、适应能力差和稳定性不高的缺点， 即缺乏对整体下压过程的量化监控，这样没法判断加工过程中的压力量是否正常，整个加 工过程是否正常，削弱了伺服压力机对加工精度和质量控制的能力。
[0003] 对于有弹性能够变形的工件，对其进行规范的压制难度非常大，因为工件本身带 有弹性，因此十分容易出现压制不到位等情况，影响到弹性变形工件的加工精确度。近年 来，虽然在理论上压力检测不断成熟，但在实际的测量和控制中，如何保证快速实时的压力 采样、如何保证弹性工件根据采集的压力数据进行智能控制以得到理想制品是急待解决的 问题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够根据采 集到的压力进行精确控制且具有较高稳定性的工件高精度伺服压装方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种基于计算机的高精度伺服压装方法，在数控 压力机的压杆下方设置有压力传感器，所述压力传感器的输出端连接处理器的第一信号输 入端；所述处理器的第二输入端与位移传感器的输出端连接；所述处理器双向连接第一无 线信号收发模块；所述第一无线信号收发模块与第二无线信号收发模块通过无线信号进行 数据传输，所述第二无线信号收发模块双向连接计算机；所述处理器的第一信号输出端连 接伺服电机的控制信号输入端；所述处理器的第二信号输出端还与声光报警器的输入端连 接；
[0006] 基于计算机的高精度伺服压装方法按以下步骤执行：
[0007] 步骤一、进行参数设置；该参数包括压制压力标准值、第一压力设定值、第二压力 设定值、第一设定位移值、第二设定位移值、第三设定位移值、压制位移标准值、工进压力报 警值、压头后退设定值、压头前进设定值、压制保压时间报警值、保压压力上限值和保压压 力下限值；
[0008] 步骤二、处理器接收到计算机发送的信号后，控制伺服电机带动压杆运动，压杆通 过压力传感器带动数控压力机的压头向下工进；
[0009] 所述压力传感器将采集到的压力值通过处理器发送到计算机；所述位移传感器将 采集到的压头的位移值通过处理器发送到计算机；
[0010] 步骤三、所述计算机对采集到的压制压力值进行补偿，并且所述计算机根据补偿 后压制压力值的不同，发送信号给所述处理器，使得所述处理器控制压头压制不同距离的 位移值：
[0011] 当补偿后的压制压力值小于等于第一压力设定值时，压头压制距离为第一设定位 移值；当补偿后的压制压力值大于第一压力设定值且小于等于第二压力设定值时，压头压 制距离为第二设定位移值；当补偿后的压制压力值大于第二压力设定值时，压头压制距离 为第三设定位移值；
[0012] 步骤四、判断压头的位移值是否到达压制位移标准值；当压头的位移值到达压制 位移标准值时，执行步骤五；当压头的位移值未到达压制位移标准值时，返回执行步骤三；
[0013] 步骤五、压杆通过压力传感器带动数控压力机的压头进行保压；
[0014] 当在保压阶段，压头的压制压力大于保压压力上限值时，压头后退，压头后退的距 离为压头后退设定值，然后执行步骤六；当在保压阶段，压头的压制压力小于保压压力下限 值时，压头下压，压头下压的距离为压头前进设定值，然后执行步骤六；否则继续执行步骤 五；
[0015] 步骤六、判断压头保压时间是否超过压制保压时间报警值；
[0016] 当压头保压时间超过压制保压时间报警值时，压头后退以停止对工件的压制，同 时计算机发送信号给所述处理器，所述处理器输出控制信号给所述声光报警器进行报警；
[0017] 当压头保压时间未超过压制保压时间报警值时，返回执行步骤五；
[0018] 步骤三中所述计算机对采集到的压制压力值进行补偿按以下步骤执行：
[0019] Sl、设定采集到的压制压力值为Qt，所述t为正整数；
[0020] S2、获取有效压力数列；
[0021] 设定有效判断值为Pa，设定判断阈值为R;计算Pa=Qa-Qai得到Pa;判断是否 Pa>R，当PR时，将QJM除；当Pa<R时，将Q彦入有效压力数列中；2彡a彡t且a 为整数；所述R> 〇;设定所述有效压力数列为{Mb}，所述b为正整数；
[0022] S3、计算压力补偿参数；
[0023] 设定所述压力补偿参数为N。，计算
得到压力补偿参数N。;所述 McG{Mb}且c彡3、c为整数；
[0024] S4、对{Mc}进行补偿；
[0025] 设定补偿后的压制压力值为Z。，计算
得到补偿后的压 制压力值Z。。
[0026] 采用以上技术方案，对采集到的压力值进行滤波，能够有效的克服偶然因数引起 的波动干扰，为后续的数据处理提供了准确的压力采集单元值。然后通过计算压力补偿参 数对采集到的压力值进行补偿，由于传统的伺服压力机采集到的压力偏差大且动态响应性 差，对压力变化的趋势缺乏考虑，因此必须对压力进行补偿，采用本技术方案获取的压力补 偿参数及补偿方式，能够动态的根据采集到的压力值及压力变化趋势对采集压力进行补 偿，使得伺服压力机能够准确预判压力调节量，以对弹性工件进行适应性的压制，提高了针 对弹性工件的压制准确性及压力控制的稳定性，不会出现传统工艺中的压力过大或实际压 制压力稍小导致弹性工件压制不合格，保证了工件的质量，同时由于极大的消除了干扰数 据的影响，保证了本压力控制方法在不同加工环境的适应性。同时，本技术方案让伺服压力 机通过无线信号与上位机进行交互，以实现数据采集及压力控制，更加适合大型工厂的远 距离控制及数据采集分析，提高了弹性工件的压制效率，降低了人力成本。本发明通过对设 定值与实际值的比较，解决了压力位移曲线与预设的曲线的一致性，以上方案解决了原生 产过程中定位不精确、压入后工件反弹的问题，能根据不同的间隙、不同的粗糙度、不同的 硬度自动调节压力、速度和过盈量，保证了定位精度稳定精确。
[0027] 本发明的有益效果是：本发明能够动态的根据采集到的压力值及模具压力变化趋 势对采集压力进行补偿，使得伺服压力机能够准确预判压力调节量，以对弹性工件进行适 应性的压制，提高了针对弹性工件的压制准确性及压力控制的稳定性，不会出现传统工艺 中的压力过大或实际压制压力稍小导致弹性工件压制不合格，保证了工件的质量，同时由 于极大的消除了干扰数据的影响，保证了本压力控制方法在不同加工环境的适应性，特别 适应于弹性工件易反弹的情况引起的压力值采样不准。本发明解决了压力位移曲线与预设 的曲线的一致性，以上方案解决了原生产过程中定位不精确、压入后工件反弹的问题，能根 据不同的间隙、不同的粗糙度、不同的硬度自动调节压力、速度和过盈量，保证了定位精度 稳定精确。
【附图说明】
[0028] 图1是本发明一【具体实施方式】的压力机弹性变形工件压制控制系统的电路原理 示意图。
[0029] 图2是本发明一【具体实施方式】的流程示意图。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
[0031] 如图1所示，一种基于计算机的压力机弹性变形工件压制系统，包括设置在数控 压力机压杆下方的压力传感器1，所述压力传感器1的输出端连接处理器2的第一信号输入 端；所述处理器2的第二输入端与位移传感器8的输出端连接；所述处理器2双向连接第一 无线信号收发模块3 ;所述第一无线信号收发模块3与第二无线信号收发模块6通过无线 信号进行数据传输，所述第二无线信号收发模块6双向连接计算机5 ;所述处理器2的第一 信号输出端连接伺服电机4的控制信号输入端；所述处理器2的第二信号输出端还与声光 报警器7的输入端连接。
[0032] 如图2所示，一种基于计算机的高精度伺服压装方法，按以下步骤执行：
[0033] 步骤一、进行参数设置；该参数包括压制压力标准值、第一压力设定值、第二压力 设定值、第一设定位移值、第二设定位移值、第三设定位移值、压制位移标准值、工进压力报 警值、压头后退设定值、压头前进设定值、压制保压时间报警值、保压压力上限值和保压压 力下限值。
[0034] 步骤二、处理器2接收到计算机5发送的信号后，控制伺服电机4带动压杆运动， 压杆通过压力传感器1带动数控压力机的压头向下工进。
[0035] 所述压力传感器1将采集到的压力值通过处理器2发送到计算