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液壓剪板機(jī)數(shù)控自動(dòng)化改造
 
剪板機(jī)標(biāo)準(zhǔn)

剪板機(jī)是機(jī)械行業(yè)制造和維護(hù)修理常用的設(shè)備(shèbèi)之一。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)(jīng jì)的持續(xù)高速增長(zhǎng),社會(huì)對(duì)各類板材的需求量不斷增長(zhǎng),對(duì)板材加工的精度提出了更高的要求;另外,隨著企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日益加劇和人力資源成本的上升,廠家為了在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位,除了保證板材加工的精度外,對(duì)板材加工的效率也提出了更高的要求。基于上述,板材生產(chǎn)加工企業(yè)迫切需要高精度、高效率的生產(chǎn)設(shè)備。剪板機(jī)是板材加工企業(yè)的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備之一,一些資金雄厚的企業(yè),出巨資購(gòu)買全新數(shù)控剪板機(jī);另外,還有相當(dāng)一批中小企業(yè)希望通過(guò)對(duì)原設(shè)備的技術(shù)改造來(lái)滿足這些新要求。
普通剪板機(jī)存在的主要不足有:

  1. 加工精度不高。
造成加工精度不高的主要原因,一方面是加工尺寸由操作控制人員用普通鋼尺手動(dòng)測(cè)得,精度難以保證;另一方面采用異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu),這樣不僅定位精度低,而且易造成剪切面的機(jī)械偏差,這種偏差隨加工板材寬度增加而加大。

  2. 操作控制繁瑣,容易出錯(cuò)。液壓壓力機(jī)的英文名稱是hydraulic and oil press液壓壓力機(jī)又稱液壓成形壓力機(jī),使用各種金屬與非金屬材料成型加工的設(shè)備。
剪板機(jī)需要人工操作控制(control),剪板動(dòng)作的控制需人工完成,占用人力資源,也容易出錯(cuò)。

  3. 能耗大,效率低
剪板機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)(system)一般使用普通異步馬達(dá),在剪板過(guò)程(guò chéng)中不斷啟停,能耗大、效率低。
針對(duì)這些情況(Condition),可以對(duì)剪板機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化改造,提高效率和剪板精度,降低能耗。
控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求如下:
ü 正常剪切功能。液壓沖床是目前是沖壓設(shè)備行業(yè)上的第一款全自動(dòng)、智能化的伺服電液復(fù)合壓力機(jī),其與傳統(tǒng)沖床和注壓機(jī)相比,無(wú)論是在機(jī)械結(jié)構(gòu)上,還是控制系統(tǒng)及功能上都有極大的突破。在正常加工某一規(guī)格產(chǎn)品(Product)前,可以事先設(shè)置加工尺寸、加工數(shù)量。當(dāng)機(jī)器加工板材數(shù)量達(dá)到設(shè)定加工數(shù)量時(shí),機(jī)器不再正常加工。此時(shí),可重新設(shè)置加工參數(shù)或進(jìn)入臨時(shí)剪切狀態(tài)。
ü 臨時(shí)剪切功能。選擇該功能不需要設(shè)置加工參數(shù),即可進(jìn)行加工。該狀態(tài)可加工任意尺寸(須在機(jī)器的機(jī)械加工范圍(fàn wéi)內(nèi))和任意數(shù)量的產(chǎn)品(Product)。
ü 設(shè)定加工參數(shù)(加工尺寸、加工數(shù)量)。數(shù)控折彎?rùn)C(jī)本機(jī)適用于大型鋼結(jié)構(gòu)件,鐵塔、路燈桿、高燈桿、汽車大梁、汽車車貨箱等相關(guān)行業(yè)。
ü 加工參數(shù)實(shí)時(shí)顯示。
ü 附加功能。包含點(diǎn)動(dòng)調(diào)試、自動(dòng)回零位、暫停等。

改造方案一:
如下圖所示,自動(dòng)控制系統(tǒng)(system)由變頻器、光電傳感器、人機(jī)界面(文本顯示器或觸控屏等)、正航A5系列PLC等構(gòu)成。

人機(jī)界面可以采用文本顯示器或觸控屏,可以顯示和設(shè)定目前的工作狀態(tài)、剪板數(shù)量、加工長(zhǎng)度、送料速度、剪板頻率等等參數(shù);
變頻器接受PLC的控制,控制電機(jī)的啟動(dòng)、停止、轉(zhuǎn)速等;
光電傳感器的作用是檢測(cè)后擋料的長(zhǎng)度,通過(guò)(tōng guò)改變光電傳感器的位置可以調(diào)節(jié)加工長(zhǎng)度;
正航A5系列PLC(以下簡(jiǎn)稱A5)是整個(gè)自動(dòng)控制(control)系統(tǒng)(system)的核心,由它來(lái)根據(jù)操作控制人員通過(guò)(tōng guò)人機(jī)界面設(shè)定的參數(shù)控制整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)作。
系統(tǒng)的工作流程如下:
系統(tǒng)(system)上電啟動(dòng),操作人員通過(guò)(tōng guò)人機(jī)界面設(shè)定剪板數(shù)量、加工長(zhǎng)度、送料速度、剪板頻率(frequency)等等參數(shù),參數(shù)可以斷電保持。液壓壓力機(jī)主要是有機(jī)架、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、加壓油缸、上模及下模,加壓油缸裝在機(jī)架上端,并與上模聯(lián)接,冷卻系統(tǒng)與上模、下模聯(lián)接。其特征在于機(jī)架下端裝有移動(dòng)工作臺(tái)及與移動(dòng)工作臺(tái)聯(lián)接的移動(dòng)油缸,下模安放在移動(dòng)工作臺(tái)的上面。正常剪切開(kāi)始后,A5控制(control)變頻器啟動(dòng)電機(jī),傳動(dòng)板材,當(dāng)板材到達(dá)光電傳感器的位置時(shí),光電傳感器將信號(hào)反饋至A5,A5控制變頻器停車,控制切刀動(dòng)作進(jìn)行剪板,完成一塊料的加工,然后A5再控制變頻器啟動(dòng),進(jìn)行下一塊料的加工。加工過(guò)程(guò chéng)中,A5可以完成對(duì)加工數(shù)量、剪板頻率、送料速度等的統(tǒng)計(jì),并可以在人機(jī)界面上實(shí)時(shí)顯示。
在此控制(control)過(guò)程中,A5通過(guò)光電傳感器檢測(cè)材料長(zhǎng)度,然后控制變頻器停車來(lái)控制加工長(zhǎng)度。由于變頻器控制異步馬達(dá)停車有一個(gè)滯后量,會(huì)造成一定的偏差,在設(shè)定光電傳感器的位置時(shí),需要將這個(gè)偏差考慮進(jìn)去并加以調(diào)整。

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