数控折弯机泵控技术

液压折弯机液压控制技术的发展，经历了压力比例控制到流量伺服比例控制，再到电液混合控制技术的三种不同控制阶段，这个过程体现了从简单控制到精准控制，再到同步节约能量和使用成本的控制追求。在液压折弯机采用电液混合技术之后，其实也存在着从粗略到精细的技术更迭。

回顾电液混合技术的发展，受上数控系统和技术认知的影响，只是用伺服电机取代异步电机，采用简单的多段速控制方法，粗略估计加工循环中折弯机对液压流量的需求，设置相应的电机转速。由于是估计，伺服电机驱动的油泵最终会产生超过需求的流量，或通过溢流阀溢流，造成能量损失。同时，该控制模式稳定性不够好，不能满足各种加工工艺的要求，滑块速度控制不灵活，制造成本不低。

随着电液泵控制技术的完善和多行业经验的积累，液压折弯机进一步优化为扭矩限制控制方案，如图1所示。

图1 转矩限制控制方案框架图

该控制方案可以解决溢流的基本情况，进一步降低压力比阀，节省部分液压系统成本。目前，该方案主要用于支持液压流量模拟指令的数控系统。然而，市场上仍有一些数控系统不支持这种双模拟工作模式（液压流量和液压压力），只能利用开关量的组合形成多段速流量控制和压力模拟指令。除了这一明显的缺陷外，扭矩限制控制方案还存在另一个重要的缺陷。首先，简要描述液压折弯机上扭矩限制控制的工作原理，如图2所示。

图2 压力与扭矩的对应关系

通过简单的P，将系统压力与电机输出出扭矩ID控制达到压力控制。原理简单易懂，但在具体实施使用时，也存在着压力指令、转矩限定值、压力实际值三者间不是简单的线性关系，需要在数控系统中，通过描点的方式修正，压力精度要求越高，需要的描点就越多，对应的调机工时也就越多，如果减少描点，压力偏差就会存在增大的问题。

针对上述两个实际应用缺陷，我们提出了相应的解决方案。

全闭环压力控制模式增加了控制系统中压力传感器的实时反馈系统压力。其优点是根本没有溢流，可以真正满足工艺实时流量的需求，输出实际需求，压力精度可以控制到0.1MPa如图3所示，调机工时明显减少。

图3 全闭环压力控制模式框架图

多段流量压力闭环模式为库存市场更多只支持流量开关指令折弯机数控系统，通过优化油电伺服驱动器控制固件，使该数控系统折弯机也实现无溢流精确压力控制，达到提高精度、节能、降低成本的目的。

图4 多段流量控制框架图

具体配置及技术要求见表1。

表1 配置及技术要求

从图5可以看出，在实际弯曲处理中，压力输出与保压状态下的需求设置基本一致，输出流量将根据实际工艺自动调整。

其中：A段—快下；B段—工进；C段—保压；D段—卸压；E段—快上。

图5 全闭环压力控制模式

浅蓝线：压力指令；粉色线：实际压力；蓝线：输出流量；棕色线：输出扭矩。

从图6可以看出，相同的控制效果不仅解决了不同过程中简单多段速控制方案的溢流问题，而且保证了压力控制的精度，带来了良好的经济效益。

图6 多段流量压力控制模式

其中：A段—快下；B段—工进；C段—保压；D段—卸压；E段—快上。

红线：压力指令；绿线：实际压力；蓝线：流量指令；黄线：实际流量。