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本發(fā)明涉及一種旋壓機控制方法，具體涉及一種旋壓機產(chǎn)品檢測的方法。
背景技術(shù)：
旋壓機屬于金屬塑性成型機械。在其床身上面裝有交流伺服系統(tǒng)，該系統(tǒng)中的旋輪架設(shè)有縱、橫兩個相互垂直的滑架，橫向和縱向進給采用精密滾珠絲杠副，由伺服電機依次與同步帶傳動副及精密滾珠絲杠副相連接；在滑架下面設(shè)有精密滾珠直線導(dǎo)軌；在旋輪架的橫向滑座的上面設(shè)有對芯模外形輪廓“拷貝”機構(gòu)；控制伺服系統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)裝置及控制液壓傳動系統(tǒng)的可編程序控制器均分別與工業(yè)PC機相連。新型旋壓機實現(xiàn)了自動加工和控制，為多功能、通用型設(shè)備，精度和可靠性高，并具有CAD繪圖編程功能、芯模拷貝功能及錄返功能。
現(xiàn)有的旋壓機在完成對工件的加工后，需要對工件進行質(zhì)檢判斷是否加工合格，工作效率低，無法在加工的同時完成對工件的質(zhì)檢，浪費時間。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在旋壓機工作的同時完成產(chǎn)品質(zhì)檢，目的在于提供一種對產(chǎn)品進行自檢的旋壓機系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的旋壓機在完成對工件的加工后，需要對工件進行質(zhì)檢判斷是否加工合格，工作效率低，無法在加工的同時完成對工件的質(zhì)檢，浪費時間的問題
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種旋壓機產(chǎn)品檢測的方法，包括依次進行的以下步驟：
A、在旋壓機的旋壓機構(gòu)上設(shè)置產(chǎn)品檢測裝置；將檢測裝置整合到生產(chǎn)機械上；
B、將傳統(tǒng)檢測方法檢測合格的標準產(chǎn)品置入旋壓機；將標準件置入系統(tǒng)；
C、開啟步驟A所述的旋壓機和產(chǎn)品檢測裝置；
D、產(chǎn)品檢測裝置獲取步驟B中標準產(chǎn)品的各項參數(shù)，將這些參數(shù)作為標準參數(shù)進行儲存；檢測標準件的各項參數(shù)，生成檢測裝置的標準參數(shù)，避免由于加工裝置不同導(dǎo)致的誤差和了人工輸入的誤差，降低了人工成本；
E、在步驟D獲取的標準參數(shù)上根據(jù)生產(chǎn)要求添加合理的誤差范圍獲得最終的檢測標準；根據(jù)客戶的需求選擇合適的誤差范圍作為合格標準，如，標準件加工出的厚度為0.5mm時，客戶要求誤差±2％以內(nèi)，則合格標準為0.49-0.51mm；
F、取下標準產(chǎn)品，換上生產(chǎn)原料開始生產(chǎn)，根據(jù)步驟E得到的檢測標準在旋壓機工作時進行產(chǎn)品檢測；
所述步驟A上設(shè)置的產(chǎn)品檢測裝置包括DSP處理器和連接在DSP處理器上的激光發(fā)射器、激光接收器；
DSP處理器：向激光發(fā)射器輸出控制信號，從激光接收器接收數(shù)字信號；
激光發(fā)射器：接收DSP處理器發(fā)送的控制信號，根據(jù)控制信號向待測產(chǎn)品發(fā)射激光；
激光接收器：接收從待測產(chǎn)品表面反射的激光，處理為數(shù)字信號后發(fā)送給DSP處理器。旋壓機產(chǎn)品檢測主要為表面光滑度和表面形狀，當表面光滑度與表面形狀穩(wěn)定時，激光射在其表面反射光也較為穩(wěn)定，將激光發(fā)射器與激光接收器匹配安裝在旋壓機執(zhí)行旋壓工作的結(jié)構(gòu)上，隨著旋壓結(jié)構(gòu)的工作檢測產(chǎn)品的表面數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給DSP處理器，DSP處理器固定激光發(fā)射器的控制信號，通過分析激光接收器的數(shù)字信號可以得到檢測表面的平整度。
所述步驟D重復(fù)執(zhí)行至少3次獲取至少3個標準參數(shù)后再執(zhí)行步驟E。多次檢測降低系統(tǒng)誤差。
所述步驟F開始生產(chǎn)后，直到產(chǎn)品檢測裝置檢測到產(chǎn)品合格，旋壓機才停止工作。直到產(chǎn)品合格才停止加工可提高產(chǎn)品的合格率。
所述步驟F還包括對每件產(chǎn)品加工周期進行計時，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗設(shè)置時間上限，當某件產(chǎn)品加工時間超過時間上限后還未合格，則旋壓機發(fā)出錯誤報告。避免由于機械故障或者原料品質(zhì)導(dǎo)致產(chǎn)品一直不能合格延誤生產(chǎn)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：
1、本發(fā)明一種旋壓機產(chǎn)品檢測的方法，具有自檢功能，生產(chǎn)高效穩(wěn)定；
2、本發(fā)明一種旋壓機產(chǎn)品檢測的方法，在加工過程中完成產(chǎn)品質(zhì)檢，節(jié)約時間。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例
一種旋壓機產(chǎn)品檢測的方法，包括依次進行的以下步驟：
A、在旋壓機的旋壓機構(gòu)上設(shè)置產(chǎn)品檢測裝置；將檢測裝置整合到生產(chǎn)機械上；產(chǎn)品檢測裝置包括DSP處理器和連接在DSP處理器上的激光發(fā)射器、激光接收器；DSP處理器向激光發(fā)射器輸出控制信號，從激光接收器接收數(shù)字信號；激光發(fā)射器接收DSP處理器發(fā)送的控制信號，根據(jù)控制信號向待測產(chǎn)品發(fā)射激光；激光接收器接收從待測產(chǎn)品表面反射的激光，處理為數(shù)字信號后發(fā)送給DSP處理器。旋壓機產(chǎn)品檢測主要為表面光滑度和表面形狀，當表面光滑度與表面形狀穩(wěn)定時，激光射在其表面反射光也較為穩(wěn)定，將激光發(fā)射器與激光接收器匹配安裝在旋壓機執(zhí)行旋壓工作的結(jié)構(gòu)上，隨著旋壓結(jié)構(gòu)的工作檢測產(chǎn)品的表面數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給DSP處理器，DSP處理器固定激光發(fā)射器的控制信號，通過分析激光接收器的數(shù)字信號可以得到檢測表面的平整度。
B、將傳統(tǒng)檢測方法檢測合格的標準產(chǎn)品置入旋壓機；將標準件置入系統(tǒng)；
C、開啟步驟A所述的旋壓機和產(chǎn)品檢測裝置；
D、產(chǎn)品檢測裝置獲取步驟B中標準產(chǎn)品的各項參數(shù)，將這些參數(shù)作為標準參數(shù)進行儲存；檢測標準件的各項參數(shù)，生成檢測裝置的標準參數(shù)，避免由于加工裝置不同導(dǎo)致的誤差和了人工輸入的誤差，降低了人工成本；所述步驟D重復(fù)執(zhí)行至少3次獲取至少3個標準參數(shù)后再執(zhí)行步驟E；多次檢測降低系統(tǒng)誤差；
E、在步驟D獲取的標準參數(shù)上根據(jù)生產(chǎn)要求添加合理的誤差范圍獲得最終的檢測標準；根據(jù)客戶的需求選擇合適的誤差范圍作為合格標準，如，標準件加工出的厚度為0.5mm時，客戶要求誤差±2％以內(nèi)，則合格標準為0.49-0.51mm；
F、取下標準產(chǎn)品，換上生產(chǎn)原料開始生產(chǎn)，根據(jù)步驟E得到的檢測標準在旋壓機工作時進行產(chǎn)品檢測；直到產(chǎn)品檢測裝置檢測到產(chǎn)品合格，旋壓機才停止工作，可提高產(chǎn)品的合格率，同時根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗設(shè)置時間上限，當某件產(chǎn)品加工時間超過時間上限后還未合格，則旋壓機發(fā)出錯誤報告。避免由于機械故障或者原料品質(zhì)導(dǎo)致產(chǎn)品一直不能合格延誤生產(chǎn)。
以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
摘 要：本文在簡述金屬少無切削旋壓成形工藝原理的基礎(chǔ)上，重點描述基于中達電通PUTNC-H4-2數(shù)控系統(tǒng)與臺達伺服系統(tǒng)系統(tǒng)集成自動化平臺的數(shù)控旋壓機設(shè)計，給出功能概念設(shè)計和詳盡的操控界面技術(shù)細節(jié)。
關(guān)鍵詞：金屬制品 旋壓加工 臺達數(shù)控 臺達伺服
1 引言
在金屬加工工程領(lǐng)域，旋壓是金屬制品無屑成型加工的一種新技術(shù)。旋壓加工利用金屬的延展性，綜合了鍛壓、擠壓、拉伸、彎曲、環(huán)軋、橫軋和滾壓等工藝特點，實現(xiàn)少無切削加工的優(yōu)質(zhì)高效金屬成型過程。強力旋壓是本世紀五十年代以后迅速發(fā)展起來的。這種成型技術(shù)具有變形條件好、制品性能好、尺寸公差小、材料利用率高、制品范圍廣、可制程整體無縫空心回轉(zhuǎn)體零件等優(yōu)點。它已經(jīng)在各先進工業(yè)國家的工業(yè)部門中顯示出其先進性、實用性和經(jīng)濟性。旋壓技術(shù)和設(shè)備成功地應(yīng)用，不僅促進了航空、火箭、導(dǎo)彈和人造衛(wèi)星等尖端技術(shù)地發(fā)展，而且在常規(guī)兵器、化工、冶金、機械制造、電子以及輕工民用等工業(yè)部門中，成為量大面廣的金屬加工技術(shù)裝備和產(chǎn)品。旋壓加工作為一項新技術(shù)與傳統(tǒng)工藝方法并行地發(fā)展著，并且已形成近代金屬壓力加工地一個新領(lǐng)域。
2 數(shù)控旋壓機設(shè)計
旋壓成型加工的工藝設(shè)備是旋壓機。利用旋壓加工設(shè)備將厚壁金屬筒形件，包括難熔金屬、有色金屬、不銹鋼等經(jīng)強力旋壓成各種尺寸的薄壁管材或異形旋壓加工成異形空心回轉(zhuǎn)件的加工。旋壓成形是將毛坯夾緊在模芯上,由旋壓機帶動模芯和毛坯一起以高速旋轉(zhuǎn)。同時利用滾輪的壓力和進給運動,使毛坯產(chǎn)生局部變形,最后獲得軸對稱零件。旋壓模具簡單,且為局部變形,可用功率和噸位較小的設(shè)備加工大型零件,多用于批量小而形狀復(fù)雜的零件。旋壓機原理是在工件高速旋轉(zhuǎn)時，通過強大的外力對工件按一定路徑進行擠壓，通過滾輪對材料進行反復(fù)趕壓,使其由點到線,由線到面最終導(dǎo)致工件熱變形形成需要的外形。根據(jù)需要的擠壓力不同，小型旋壓機通過伺服電機帶動螺桿產(chǎn)生壓力即可，一些大型強力旋壓機則需要通過液壓的方式來擠壓。
本例介紹的是鋼管旋壓機，主要是用于將管頭的直徑縮小，生產(chǎn)出的零件用于一些制冷行業(yè)。電氣控制系統(tǒng)采用中達電通PUTNC-H4-2數(shù)控系統(tǒng)+兩套臺達伺服系統(tǒng)，數(shù)控旋壓機圖片參見圖1，鋼管旋壓機的成型制品參見圖2。
圖1 數(shù)控旋壓機
圖2 旋壓縮管成型制品
2.1 旋壓機結(jié)構(gòu)原理
主軸：帶動工件旋轉(zhuǎn)。小輪：XY 軸工作臺帶動小輪按一定路徑對工件進行擠壓。車刀：旋壓完成后利用車刀對工件端面進行適當修整。送料機構(gòu)：相關(guān)動作見下面動作介紹。
2.2 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計
邏輯動作由括號內(nèi)的M碼控制，上料和下料的動作順序可參考后附的加工程序。
（1）送料進/退（M06/M07）：將工件送到一個可以推料進夾頭的位置，加工過程中送料架不能停在這個位置。
（2）吹氣開/關(guān)（M08/M09）：對工件吹氣進行冷卻。
（3）夾頭夾緊/松開（M10/M11）：夾持工件以便加工。
（4）推料進/退（M12/M13）：由一個氣缸將工件送入主軸夾頭內(nèi)。
（5）尾座緊/松（M14/M15）：芯棒進到位后為防止加工過程中芯棒被擠出來尾座須夾緊。
（6）卸料進/退（M16/M17）：將工件從夾頭中頂出來。
（7）產(chǎn)料1進/退（M18/M19）：產(chǎn)料1和產(chǎn)料2配合保證每次只上一個料。
（8）產(chǎn)料2進/退（M20/M21）：產(chǎn)料1和產(chǎn)料2配合保證每次只上一個料。
（9）芯棒進/退（M79/M78）：工件加工時對內(nèi)孔尺寸有要求，而旋壓在外表面進行不能保證內(nèi)孔尺寸，所以加工時需要將芯棒放入工件內(nèi)來保證內(nèi)孔尺寸。
（10）旋壓自動化：XY 軸工作臺帶動小輪按一定路徑對工件進行擠壓，不同的工件外形旋壓路徑不同。
2.3 自動化旋壓工藝軌跡設(shè)計
（1）軌跡設(shè)計。第一種自動化旋壓加工軌跡如圖3所示。第二種自動化旋壓加工軌跡如圖4所示。采用第一種進給方式優(yōu)點是編程簡單，工件表面光潔度好，但是容易導(dǎo)致工件變粗或拉斷，因此采用第二種進給方式。
單邊進給
雙邊進給
圖3 自動化旋壓加工軌跡（1）
單邊進給
雙邊進給
圖4 自動化旋壓加工軌跡（2）
（2）軌跡計算.在不同工藝條件需設(shè)定不同的進給量，需要計算每段進給路徑中的圓弧在XY方向的長度，計算過程根據(jù)圖5計算如下。
圖5 工藝軌跡計算參考圖
每段圓弧在Y方向長度ΔY1、ΔY2．．．ΔYn=K
第一段圓弧在X方向長度ΔX1=sqrt(R2-(R-K)2)
第二段圓弧在X方向長度ΔX2=sqrt(R2-(R-2K)2)- ΔX1
．．．
第n段圓弧在X方向長度ΔXn=sqrt(R2-(R-n*K)2)-ΔXn-1
3 系統(tǒng)操控界面設(shè)計
3.1自動畫面
從面板按鍵上選擇自動模式進入自動畫面。自動畫面下按上下翻頁鍵可以調(diào)整G01進給倍率。
自動畫面下輔助功能鍵介紹：
程式暫停：按一下反白時程式暫停執(zhí)行，再按一下反白消失程式繼續(xù)執(zhí)行。
循環(huán)一次：反白時程式循環(huán)執(zhí)行一次加工一個工件就不再執(zhí)行，不反白時程式啟動后連續(xù)加工工件不停止。
計數(shù)清零：持續(xù)按住1秒加工計數(shù)會清零。
夾頭：夾頭加緊/松開
油泵：油泵開啟/關(guān)閉
3.2 手動畫面
從面板上選擇手動模式進入手動畫面。
手動畫面下按上下左右按鍵可以控制XY兩軸正負方向進給。
手動畫面下按上下翻頁鍵可以調(diào)整G01和手動進給倍率。
手動畫面下輔助功能鍵介紹：
點動測試：按一下進入輸出點測試畫面。
對刀：按一下進入對刀畫面。
程序設(shè)置：按一下進入程式選擇畫面。
3.3 輸出點測試畫面
通過上下翻頁鍵可在兩個測試畫面間切換。
輸出點測試畫面下輔助功能鍵介紹：
夾頭/產(chǎn)料1/產(chǎn)料2/送料/推料/芯棒/尾座/卸料/落料/吹氣：各種輸出測試，按一下開按一下閉。
3.4 對刀畫面
通過上下翻頁鍵可在兩個對刀畫面間切換。
對刀畫面下輔助功能鍵介紹：
記憶X1：記憶小輪機械坐標X并寫入MCM參數(shù)#19。
記憶Y1：記憶小輪機械坐標Y并寫入MCM參數(shù)#20。
記憶X2：記憶車刀1機械坐標X并寫入MCM參數(shù)#23。
記憶Y2：記憶車刀1機械坐標Y并寫入MCM參數(shù)#24。
記憶X3：記憶車刀2機械坐標X并寫入MCM參數(shù)#27。
記憶Y3：記憶車刀2機械坐標Y并寫入MCM參數(shù)#28。
返回：按下返回手動畫面。
3.5 工藝選擇畫面
編程方式選擇：輸入0時，系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇的圖形執(zhí)行相應(yīng)的程式，用戶不能自己選擇程式；輸入1時，用戶可在程式選擇畫面下自己選擇程式。
工件圖形選擇：選擇與需要加工的工件外形相同的預(yù)先設(shè)置的圖形，輸出圖形左上角的數(shù)字，程式號碼會自動切換到相應(yīng)程式。
加工方式選擇：輸入相應(yīng)的數(shù)字選擇單邊或雙邊進刀的加工路徑，程式號碼會自動切換到相應(yīng)程式。
程式選擇畫面下輔助功能鍵介紹：
返回：按下返回手動畫面。
參數(shù)設(shè)置：按下進入?yún)?shù)設(shè)置畫面。工件圖形選擇不同進入不同的參數(shù)設(shè)置畫面。
3.6 零件參數(shù)設(shè)置畫面
在此畫面下輸入零件的相關(guān)尺寸。
輔助功能鍵介紹：
工藝參數(shù)：按下進入工藝參數(shù)畫面。
返回：按下返回程式選擇畫面。
3.7 工藝參數(shù)設(shè)置畫面
通過上下翻頁鍵可在三個工藝參數(shù)設(shè)置畫面間切換。
4 結(jié)束語
國內(nèi)自主產(chǎn)權(quán)生產(chǎn)精密旋壓機床已有30多年的歷史，設(shè)計、制造、生產(chǎn)的技術(shù)能力已有很大進步，許多技術(shù)指標已達到國際先進水平，并已形成出口能力。國內(nèi)自行開發(fā)研制的各型精密旋壓設(shè)備完全可以替代進口。外國旋壓機造價昂貴，同等性能的旋壓設(shè)備國外價格是國內(nèi)的5-8倍。更有硬件、軟件分開計費，軟件使用費往往超過設(shè)備費用，即使不購軟件，也要自己投入大量人力、物力二次開發(fā)。更換、修理零部件同樣也受制于人。而國內(nèi)設(shè)備交付時都將試制產(chǎn)品和設(shè)計軟件一并交付，零部件的更換時間也有保證。基于中達電通PUTNC-H4-2數(shù)控系統(tǒng)與兩套臺達伺服系統(tǒng)集成技術(shù)平臺的新型高性能數(shù)控旋壓機的研發(fā)已經(jīng)取得成功，是為國產(chǎn)自主產(chǎn)權(quán)數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)振興的貢獻。
摘 要：本文主要論述臺達變頻器、PLC、HMI產(chǎn)品在多功能旋壓機控制系統(tǒng)的應(yīng)用原理， 在該系統(tǒng)中，變頻器驅(qū)動主軸電機的旋轉(zhuǎn)；PLC以RS-485通訊方式調(diào)節(jié)主軸（變頻器）的轉(zhuǎn)速，PLC模擬量擴展模塊用于控制液壓缸的壓力和流量，編碼器獲取左側(cè)液壓缸以及右側(cè)液壓缸的當前位置信號，HMI監(jiān)控旋壓機的運行狀態(tài)以及警報信息，展示了臺達自動化產(chǎn)品的系統(tǒng)集成優(yōu)勢。
1 引言
旋壓技術(shù)，也叫金屬旋壓成形技術(shù)，通過旋轉(zhuǎn)使之受力點由點到線由線到面，同時在某個方向給予一定的壓力使金屬材料沿著這一方向變形和流動而成型某一形狀的技術(shù)。這里，金屬材料必須具有塑性變形或流動性能，旋壓成形不等同塑性變形，它是集塑性變形和流動變形的復(fù)雜過程，特別需要指出的是，我們所說的旋壓成形技術(shù)不是單一的強力旋壓和普通旋壓，它是兩者的結(jié)合。
旋壓是將平板或空心坯料固定在旋壓機的模具上，在坯料隨機床主軸轉(zhuǎn)動的同時，用旋輪或趕棒加壓于坯料，使之產(chǎn)生局部的塑性變形。在旋輪的進給運動和坯料的旋轉(zhuǎn)運動共同作用下，使局部的塑性變形逐步地擴展到坯料的全部表面，并緊貼于模具，完成零件的旋壓加工。
旋壓皮帶輪與鑄鐵皮帶輪相比的優(yōu)點是采用旋壓工藝制成的(無屑加工)，結(jié)構(gòu)輕、省材料，因而轉(zhuǎn)動慣量小，是一種節(jié)料、節(jié)能的新產(chǎn)品。生產(chǎn)效率高(每分鐘加工2～4件)，平衡性能好，一般無需平衡處理。由于材料流線不被切斷，表面生產(chǎn)冷作硬化，組織密度提高，使輪槽表面的強度和硬度提高，并且尺寸精度高，三角帶與輪槽的滑差小，皮帶壽命長。
2 工藝控制要求
本文介紹的是多功能旋壓機用于生產(chǎn)、加工各種型號的汽車皮帶輪，并通過在觸摸屏中調(diào)整工藝流程、改變設(shè)備運行參數(shù)加工不同規(guī)格的汽車皮帶輪。圖1是多功能旋壓機的控制實景圖。
圖1 多功能旋壓機控制實景圖
A 自動模式：
(1)當模式開關(guān)撥至『Auto』時，設(shè)備切換至自動模式，此時可通過觸摸屏配置自動模式參數(shù)。
(2)進入自動模式后，通過控制面板上的『啟動』按鈕啟動，每按一次『啟動』按鈕，設(shè)備按照預(yù)先設(shè)置的步驟執(zhí)行。
(3)當發(fā)生緊急情況需要停車時，按下『停止』按鈕，可終止當前所有動作。
(4)設(shè)備有三種狀態(tài)，運行狀態(tài)、待機狀態(tài)、故障狀態(tài)。當設(shè)備為運行狀態(tài)時， 指示燈點亮；當設(shè)備為待機狀態(tài)時， 指示燈點亮；當設(shè)備為故障狀態(tài)時， 指示燈點亮。
B手動模式：
當模式開關(guān)撥至『Manu』，設(shè)備工作于手動模式。此時可通過控制面板的進刀/退刀按鈕分別控制主缸、1#缸、2#缸、3#缸、4#缸、頂出缸的進刀/退刀動作。
3控制系統(tǒng)
3.1 硬件配置
本系統(tǒng)的硬件配置如表1所示。
序號產(chǎn)品型號數(shù)量說明
1DVP80EH00R21臺EH2系列PLC主機
2DVP04DA-H21臺4通道模擬量輸出模塊
3DVP06XA-H21臺4通道輸入/2通道輸出混合模塊
4DVP04TC-H21臺4通道溫度模塊
5VFD370B23A1臺37KW VFD-B系列變頻器
6ZSP3806-003G-2500BZ1-12-24F4臺無錫士普2500線編碼器
7LTM-400S5K1支0～5K歐姆電子尺
8DOP-B07S2011臺DOP-B系列7”觸摸屏
表1 系統(tǒng)硬件配置圖
3.2 系統(tǒng)框架
多功能旋壓機控制系統(tǒng)采用臺達人機界面作為主站監(jiān)控設(shè)備，利用人機界面DOP-B07S201的RS232通訊口。PLC主機DVP80EH00R2采用RS232通訊口與HMI設(shè)備連接，同時利用RS485通訊口與變頻器VFD370B23A相連，PLC通訊寫入變頻器給定頻率、變頻器啟動停止命令，讀取實際輸出頻率；人機界面設(shè)定電機目標轉(zhuǎn)速，讀取電機實際轉(zhuǎn)速。PLC主機同時通過4通道模擬量輸出模塊、溫度模塊及輸入輸出混合模塊來控制編碼器、電子尺和熱電偶傳感器等外圍測量設(shè)備。
圖2 控制系統(tǒng)框架圖
3.3 部分產(chǎn)品介紹
（1）LTM-400S5K電子尺
電子尺又稱位移傳感器，運動傳感器的功能是把一個機械位移轉(zhuǎn)換成電氣信號，并且該信號能夠與機械運動成正比。電刷裝配連接到機械激勵器，繼而使塑料阻軌產(chǎn)生一個電壓分配器。電阻計的阻軌（1、3）連接到穩(wěn)定的輸入直流電壓。當在電刷和修正阻軌之間測量時，信號電壓是電壓分配器的主要部分，并且與阻軌上的電刷位置成正比。
圖片
內(nèi)阻5K歐姆
測量范圍0～400mm
精度0.07%
用途廣泛應(yīng)用于注塑機、壓鑄機、吹瓶機、制鞋機、木工機械、印刷機械等需要進行線性位移控制的自動控制機械
（2）比例放大器PF-AC-220
項目內(nèi)容/說明
功能模型交流輸入型
交流電源輸入AC220V
最大輸出電流5A
響應(yīng)時間0.1～5S
控制信號0～10V
負載阻抗5/40歐姆
（3）VFD370B變頻器參數(shù)設(shè)置
參數(shù)設(shè)置值說明
02-0004主頻率由RS-485通訊界面控制
02-0103運轉(zhuǎn)指令由RS-485通訊界面控制，鍵盤STOP有效
09-0001設(shè)置VFD-B系列變頻器的通訊地址為K1
09-0102設(shè)置VFD-B系列變頻器的通訊速率為19200bps
09-0403設(shè)置VFD-B系列變頻器的通訊格式為<8,N,2,RTU>
注意：當出現(xiàn)變頻器因參數(shù)錯亂而導(dǎo)致不能正常運行時，可先設(shè)置P00-02=10(回歸出廠值)，再按照上述表格設(shè)置參數(shù)。
4 上位機監(jiān)控畫面
4.1 主監(jiān)控界面
多功能旋壓機主監(jiān)控界面有手動模式參數(shù)設(shè)置、自動模式參數(shù)設(shè)置、自動模式、運行模式、溫度顯示、報警查看、幫助等功能，用戶可以點擊相應(yīng)按鈕進入其畫面。如圖4所示。
圖4 主監(jiān)控界面
4.2 手動模式
手動模式下，主油缸、左側(cè)缸、右側(cè)缸執(zhí)行進給/后退均分為三段位置。
A：設(shè)置進給位置參數(shù)時，快進位置、慢進1位置、慢進2位置的設(shè)定值應(yīng)逐漸增大，相應(yīng)的壓力和流量應(yīng)逐漸增大。如圖5所示。
圖5 設(shè)置進給位置參數(shù)的運行畫面
B：設(shè)置退刀位置參數(shù)時，快進位置、慢進1位置、慢進2位置的設(shè)定值應(yīng)逐漸減小，相應(yīng)的壓力和流量應(yīng)逐漸減小。如圖6所示。
圖6 設(shè)置退刀位置參數(shù)的運行畫面
注意為防止因設(shè)備振動導(dǎo)致油缸誤動作，可適當調(diào)節(jié)終點誤差的設(shè)定值，確保系統(tǒng)切換平穩(wěn)進行。
4.3 自動模式
自動模式運行包含1#缸第一次進刀、2#缸第一次進刀、1#缸第二次進刀、1#缸第一次退刀、1#缸第二次退刀、2#缸第一次退刀等步驟。2.1#缸進刀/退刀、2#缸進刀/退刀可由用戶根據(jù)實際工況自行選擇。默認情況下為 ，表示不執(zhí)行該步驟，如需執(zhí)行該步驟，只需點擊將按鈕切換為 即可。如圖7所示。
圖7 自動運行模式
4.4報警模式
點擊警報查看按鈕，進入報警模式，如圖8所示：此模式可以查看四項內(nèi)容：
（1）04PT、04DA、06XA的運行狀態(tài)。
（2）潤滑泵、冷卻水泵的工作狀態(tài)。
（3）1#、2#以及3#液壓泵的工作狀態(tài)。
（4）變頻器的工作狀態(tài)。
圖8 報警模式
5 應(yīng)用總結(jié)
與傳統(tǒng)的旋壓機相比，基于臺達自動化產(chǎn)品的多功能旋壓機具有以下特點：
（1）進刀/退刀分三段進行
此系統(tǒng)的進刀/退刀均分為三段位置，每段位置的目標點可根據(jù)加工工件的尺寸任意調(diào)整。每段位置的壓力和流量可通過觸摸屏任意調(diào)整。
（2）可靠性高
該系統(tǒng)通過PLC程序?qū)崿F(xiàn)『提前通知』和『自動補償』功能。由于采用油壓/液壓控制，所以設(shè)備的運行慣性較大，容易沖過目標位置，這里采用『提前通知』功能，可以有效避免左側(cè)缸和右側(cè)缸過沖的現(xiàn)象；當左側(cè)缸或右側(cè)缸沖過目標位置時，執(zhí)行『自動補償』功能，使左側(cè)缸以及右側(cè)缸能夠返回其目標位置。
（3）人性化
該系統(tǒng)采用直觀的畫面實時顯示旋壓機的運行狀態(tài)，便于工作人員迅速查看旋壓機的狀態(tài)以及警報信息。并提供『原點校正』功能，當設(shè)備硬件發(fā)生故障時，可以通過觸摸屏實現(xiàn)原點的校正功能，大大節(jié)省了設(shè)備的維護時間。
6 結(jié)語
根據(jù)客戶設(shè)備技術(shù)要求，本多功能旋壓機控制系統(tǒng)結(jié)合臺達HMI、PLC、變頻器等自動化產(chǎn)品，為客戶開發(fā)了一套穩(wěn)定可靠的生產(chǎn)線系統(tǒng)，受到了客戶和使用單位的充分認可，再次證明中達電通是客戶值得信賴的合作伙伴。運行實踐表明，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，安全可靠，性價比高，值得業(yè)界同行借鑒和推廣。
【參考文獻】
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由于經(jīng)濟全球化和行業(yè)的快速發(fā)展，發(fā)達國家與中國在建筑工程數(shù)控旋壓機貿(mào)易領(lǐng)域的相互依存度和利益重合度越來越大。在這種情況下，旋壓機廠家數(shù)控旋壓機企業(yè)開始面對一系列全新的市場準入規(guī)則，如特種設(shè)備管理、汽車公告審查制度、CCC認證、CE認證和UL認證等。
這就提出一個緊迫的問題：中國企業(yè)如何盡快適應(yīng)國內(nèi)外市場準入規(guī)則，不斷提高中國產(chǎn)品的國際競爭力，讓中國的產(chǎn)品走向世界。
國內(nèi)外市場準入制度
現(xiàn)階段中國全自動旋壓機產(chǎn)品市場準入管理可劃分為3類：一部分納入機電類特種設(shè)備制造許可管理,如：裝載機、挖掘機、挖掘裝載機、鏟運機、起重旋壓機、叉車等;一部分納入CCC認證的產(chǎn)品目錄管理,主要是工程起重機和專用車類;其余大部分產(chǎn)品進入中國市場基本不受任何限制，如：推土機、平地機、壓路機、攤鋪機和旋挖鉆機等。
目前，部分全自動旋壓機產(chǎn)品實行的特種設(shè)備管理具有中國特色，筆者認為這是國內(nèi)認證制度沒有完善的一種過渡性管理。不同產(chǎn)品有不同的市場準入規(guī)則,有些產(chǎn)品甚至沒有市場準入規(guī)則，這就是過渡階段的特殊表現(xiàn)。主要原因是中國的標準內(nèi)容和標準執(zhí)行規(guī)則還不能滿足市場準入的要求，建立認證制度的條件尚不具備，但最終會納入中國產(chǎn)品認證的管理模式。
適當?shù)臒崽幚砜梢约毣饘賰?nèi)部晶粒、改變金屬晶相組織，從而改變金屬性能，因此人們開始把熱處理技術(shù)與旋壓技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造出新的旋壓加工方法，為旋壓技術(shù)奠定了新的里程碑。近年來，許多學(xué)者在熱處理與旋壓加工相結(jié)合方面也做了不少研究。雖然以上研究已為鋁合金旋壓技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了理論支撐和實踐指導(dǎo)，但是隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，為滿足需求，作者認為如果鋁合金旋壓技術(shù)向以下發(fā)向發(fā)展將會有劃時代的意義。隨著科技的發(fā)展，對自動旋壓機設(shè)備產(chǎn)品的的要求也越來越高。由于冷旋壓過程中出現(xiàn)的加工硬化等缺陷，使得冷旋壓技術(shù)已不能滿足生產(chǎn)的需求。
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