【摘 要】
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玻璃镜片生产经历了几个不同阶段,发展至今,模压成型技术已经成为了最成熟、最普遍的技术。相比于机械螺纹式模压机,采用比例技术的液压机具有诸多优势,如输出压力大、调节范围广、工作行程长、工作空间充足、平顺性好等。本文通过比例减压阀设计一个光学镜片压力成型比例控制系统,实现柔性接触工件,加压瞬间无冲击,且压制力在500N～50000N的范围内实现精确控制,具体包含以下内容:（1）进行课题的调研,了解相关
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玻璃镜片生产经历了几个不同阶段,发展至今,模压成型技术已经成为了最成熟、最普遍的技术。相比于机械螺纹式模压机,采用比例技术的液压机具有诸多优势,如输出压力大、调节范围广、工作行程长、工作空间充足、平顺性好等。本文通过比例减压阀设计一个光学镜片压力成型比例控制系统,实现柔性接触工件,加压瞬间无冲击,且压制力在500N～50000N的范围内实现精确控制,具体包含以下内容:（1）进行课题的调研,了解相关设备的结构设计与发展方向,比较各种设计方案的优缺点,并以此为根据完成本设备的机械结构、电气与液压原理设计。（2）根据设计结果确定各结构的设计图,做出整个设备的三维模型,并根据模型装配情况进行结构的优化改进。再使用ANSYS对设备主要的受力结构进行有限元分析,对应力应变不满足要求的部分进行结构优化。（3）建立系统的数学模型并进行动态特性分析,找出系统控制精度达不到要求的薄弱点,针对这些薄弱点设计PID以及模糊PID控制器进行校正,通过Simulink模拟仿真验证控制器的控制效果。（4）根据系统电气、液压原理图以及具体动作要求,基于PLC进行系统控制程序的编制,并使用专门软件设计系统操作面板。使得系统能够可靠运行自动控制程序以及方便的修改程序参数。满足新产品开发对设备的柔性要求。（5）搭建比例控制系统实际设备,并根据北方夜视公司的具体要求进行实验和测试。控制设备完成龙门移动、活塞杆快速升降动作,并测量加压阶段各测量点压力误差是否在允许范围内。实验结果表明,龙门架移动功能正常,定位精度满足要求;液压缸活塞杆快进快退动作平顺,无闯动、爬行现象,且能够与自动控制程序自由切换;设备的压力控制精度在各个压力段均远远高于精度要求。夜视镜片压力成型比例控制系统基本满足要求。
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