扣壓機(現(xiàn)在市場又稱鎖管機、壓管機、扣管機、扣合機、鉚合機縮口機等)廣東省粵語喜歡稱作(zuò):啤喉機。英文(wén)名稱通常翻譯成:Crimping Machine 或者Crimper及Swager。扣壓機是一種用(yòng)于扣壓管件總成的液壓設備,其将所配套的金(jīn)屬接頭通過扣壓機的模具施加收縮力,将金(jīn)屬接頭牢固的扣壓在所配套的工(gōng)程機械附件上(shàng)。例如用(yòng)于各類高(gāo)低(dī)壓油管、氣管、水(shuǐ)管、電纜接頭、汽車空(kōng)調管、汽車動力轉向管、機油管、汽油供油管,以及建築配件、日用(yòng)熱水(shuǐ)氣管的扣壓,廣泛用(yòng)于車輛、工(gōng)程機械、液壓機械、焊割設備等行業。
1、 前言
世界上(shàng),現(xiàn)有的扣壓機設備一般采用(yòng)單片機控制闆+位移傳感器+定制化的顯示屏+液壓系統+一定的機械結構組成;基于現(xiàn)場環境,多台設備用(yòng)電負荷高(gāo),電壓不穩定,現(xiàn)場油氣重等問題;基于操作(zuò)設備,存在工(gōng)藝可優化性差,位移控制精度不高(gāo),顯示屏隻能(néng)用(yòng)按鈕操作(zuò),不可觸控等劣勢;鑒于存在這(zhè)些(xiē)問題,同時(shí),多種邏輯控制模式及數據配方等處理(lǐ)要求,設備操作(zuò)上(shàng)要求盡量簡單易用(yòng);因此,采用(yòng)億維200系列,小(xiǎo)型PLC進行邏輯控制,其易學易用(yòng)、工(gōng)作(zuò)量小(xiǎo),維護方便,容易改造,可靠性高(gāo),抗幹擾能(néng)力強等特點爲今後量産提供了(le)有力的保障。
2、 工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)
扣壓機的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)是:通過電機轉動帶動液壓裝置工(gōng)作(zuò),通過液壓傳導将動力作(zuò)用(yòng)于工(gōng)作(zuò)面,實現(xiàn)模具的收縮和(hé)擴張,完成工(gōng)件扣壓。
扣壓機主要由兩大(dà)控制系統組成:液壓系統、電氣控制系統;
Ⅰ、液壓系統由電機、油泵、電磁閥、調壓閥及液壓閥組成了(le)具有進退運動的雙液壓油路,而且在雙液壓油路中還增加了(le)一個快(kuài)速洩油閥油路,以達到(dào)更加快(kuài)速回位的目的,且速度可調、噪音(yīn)和(hé)系統壓力降低(dī)。
Ⅱ、在電氣控制系統方面,控制電路适用(yòng)PLC電路,它檢修電路容易、維修方便、更換簡單。
用(yòng)戶在扣壓高(gāo)壓管時(shí),如果扣壓量過小(xiǎo),那麽接頭與膠管間壓得過松時(shí),在油壓的作(zuò)用(yòng)下(xià)扣壓膠管在使用(yòng)初期便有可能(néng)從(cóng)接頭中脫出,如果扣壓量過大(dà),那麽接頭與膠管壓得過緊,容易導緻膠管内層受到(dào)局部破壞,産生裂紋,液壓油會(huì)從(cóng)破裂處直接進入鋼絲層,再沿鋼絲間的縫隙竄到(dào)外(wài)套尾部滲出,或一直沿鋼絲層竄到(dào)某處積聚起來(lái),使外(wài)層膠産生鼓包甚至破裂。
3、 系統配置
(1)系統硬件配置
采用(yòng)UniMAT CPU 224XP主控單元,控制液壓系統進退行程。電氣上(shàng)主要由操作(zuò)單元(如控制按鈕、HMI)、控制單元(CPU 224XP)、驅動單元(接觸器、繼電器)、執行單元(液壓控制系統及扣壓模具)以及反饋單元(高(gāo)精度光栅尺、油壓傳感器)組成。
(2)軟件開(kāi)發
扣壓機輸入輸出信号分配如下(xià)表1所示:
數字量輸入 |
光栅尺A相 |
I0.0 |
數字量輸出 |
液壓電機 |
Q0.0 |
光栅尺B相 |
I0.1 |
前進閥門(mén) |
Q0.1 |
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備用(yòng) |
I0.2 |
後退閥門(mén) |
Q0.2 |
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啓動按鈕 |
I0.3 |
洩壓閥門(mén) |
Q0.3 |
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停機按鈕 |
I0.4 |
自(zì)動運行指示燈 |
Q0.4 |
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急停 |
I0.5 |
張開(kāi)指示燈 |
Q0.5 |
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收縮按鈕 |
I0.6 |
壓到(dào)位指示燈 |
Q0.6 |
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張開(kāi)按鈕 |
I0.7 |
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自(zì)動運行按鈕 |
I1.0 |
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後定位裝置傳感器 |
I1.1 |
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腳踏開(kāi)關 |
I1.2 |
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模拟量輸入 |
液壓壓力檢測 |
AIW0 |
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表1
因精度要求控制在5個絲,光栅尺輸出信号爲高(gāo)速脈沖信号,所以我們采用(yòng)億維PLC高(gāo)速計(jì)數器功能(néng);同時(shí)啓用(yòng)高(gāo)速計(jì)數器中斷功能(néng),并采用(yòng)立即指令,以求達到(dào)最快(kuài)的響應速度。壓力采用(yòng)CPU 224XP自(zì)帶的模拟量電壓檢測功能(néng)。實時(shí)采集壓力、位移,并采用(yòng)趨勢圖控件,達到(dào)美(měi)觀、實時(shí)監測數據的功能(néng)。
如下(xià)圖,選擇高(gāo)速計(jì)數器HSC0:模式9,AB相接I0.0、I0.1。高(gāo)速計(jì)數器中斷編号:12。同時(shí)爲提高(gāo)精度,解決掃描周期的影響,本次使用(yòng)立即指令:RI。
考慮到(dào)設備掉電,高(gāo)速計(jì)數器數據不保持導緻零點丢失問題。程序上(shàng)使用(yòng)采用(yòng)億維PLC數據永久保持的優異功能(néng),将數據區(qū)的掉電之前的數據,在開(kāi)機時(shí)裝載回高(gāo)速計(jì)數器,避免開(kāi)機,零點需要重新标定問題。
1、高(gāo)速計(jì)數器配置:
2、中斷程序:
4、 控制工(gōng)藝
電氣控制邏輯分五種模式:手動模式、自(zì)動模式、後定位裝置模式、腳踏模式、維修校正模式。操作(zuò)上(shàng)分:手動按鈕控制、自(zì)動開(kāi)關控制、自(zì)動傳感器控制、維修校準模式控制。
五、 系統效果
改造前,進口的扣壓機設備用(yòng)單片機+非觸摸式顯示屏,操作(zuò)極不方便,工(gōng)藝流程不可修改,控制精度在5個絲;
改造後,采用(yòng)UniMAT CPU 224XP和(hé)觸摸屏控制美(měi)化了(le)交互界面,豐富了(le)功能(néng),優化了(le)可操作(zuò)性;
最優異的是UniMAT CPU 224XP提供的高(gāo)達200KHz的高(gāo)速計(jì)數器功能(néng)、永久性掉電保持功能(néng),并采用(yòng)高(gāo)速中斷編程控制;達到(dào)了(le)令人振奮的是控制精度,已經能(néng)夠達到(dào)1~2個絲的範圍,極大(dà)地提高(gāo)了(le)精度,獲得了(le)客戶的贊揚。
六、 結束語
在設備升級改造過程中,充分體現(xiàn)了(le)億維UniMAT PLC的便捷調試安裝,具有适應惡劣環境的可靠性、穩定行,容易改造,豐富了(le)功能(néng),提高(gāo)了(le)控制精度。同時(shí)自(zì)帶的模拟量檢測功能(néng),爲實時(shí)檢測監控、記錄數據提供了(le)便捷可視(shì)化、曆史數據查詢等特點。