自動(dòng)化技術(shù)壓力機(jī)控制設(shè)計(jì)研究
時(shí)間:2022-07-19 10:15:55
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1機(jī)械壓力機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成
壓力機(jī)被廣泛使用在車(chē)床加工過(guò)程中的彎曲、成型、切斷等方面工藝,在對(duì)金屬器件進(jìn)行加工的過(guò)程中,如果想要改變金屬器件的形狀,就需要使用壓力機(jī)來(lái)對(duì)于通過(guò)壓力的世家來(lái)進(jìn)行形狀的改變。因此,文章以四柱二板氣動(dòng)壓力機(jī)為例,此款產(chǎn)品的傳動(dòng)方式為皮帶與齒輪兩種傳動(dòng)模式相結(jié)合,該產(chǎn)品在進(jìn)行生產(chǎn)工作前要先將電機(jī)啟動(dòng),以便其飛輪能平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng),繼而依據(jù)特定的生產(chǎn)工藝選取適宜的模式,在鍛壓工作開(kāi)始進(jìn)行時(shí),由雙聯(lián)閥帶動(dòng)離合器開(kāi)關(guān)再帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)。因此本文以滑塊運(yùn)動(dòng)路徑作為研究對(duì)象,用智能傳感器來(lái)監(jiān)控滑塊不同時(shí)期的位置情況,以輾轉(zhuǎn)法來(lái)達(dá)到有效控制。在系統(tǒng)軟件控制下進(jìn)行對(duì)制動(dòng)器的研究,用非接觸式角位移傳感器來(lái)進(jìn)行對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)速度的檢測(cè),以此使控制壓力機(jī)的控制更可靠、更精準(zhǔn)?;趬毫C(jī)的制動(dòng)器等系統(tǒng)具備剛性閉鎖的特性,其在投入生產(chǎn)線后必須要做到有序、準(zhǔn)確的操作。
2滑塊控制系統(tǒng)
壓力機(jī)是通過(guò)大型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中傳動(dòng)帶動(dòng)飛輪來(lái)形成其動(dòng)力系統(tǒng),因此其在鍛壓工作進(jìn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)沖擊性的現(xiàn)象,壓力機(jī)在投入生產(chǎn)后,具備工作負(fù)載量大等特性,因此,其在鍛壓之后的大部分時(shí)間在進(jìn)行空載運(yùn)行。在壓力機(jī)鍛壓時(shí),其滑塊的運(yùn)動(dòng)模式都是從起點(diǎn)朝下進(jìn)行空程來(lái)回移動(dòng),在鍛壓完成后再繼續(xù)空程移動(dòng)到始發(fā)位置?;谄溥\(yùn)動(dòng)規(guī)律,我們?cè)O(shè)定其在空程運(yùn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩和時(shí)間為x1與t1,設(shè)定其鍛壓時(shí)的轉(zhuǎn)矩與時(shí)間為x2和t2,因此,其在進(jìn)行鍛壓使轉(zhuǎn)矩由x1向x2進(jìn)行轉(zhuǎn)換,電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度也會(huì)隨著轉(zhuǎn)矩的變化為變化。啟動(dòng)壓力機(jī)會(huì)給電于雙聯(lián)閥線圈,這時(shí)候氣動(dòng)系統(tǒng)會(huì)對(duì)氣缸進(jìn)行控制,來(lái)達(dá)到解除對(duì)制動(dòng)器的制動(dòng),與此同時(shí),離合器聯(lián)結(jié),皮帶及齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)滑塊工作。壓力機(jī)的傳感器根據(jù)信號(hào)反射將滑塊的位移情況傳遞到控制器,進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào),再根據(jù)具體情況判斷是否需要繼續(xù)操作,若需要的話應(yīng)以事前安排完畢的程序進(jìn)行對(duì)滑塊控制的操作。在自控系統(tǒng)受到多種內(nèi)外因素干擾的今天,提升控制精準(zhǔn)程度就開(kāi)始有了十分重要的意義。鍛壓活動(dòng)作為一種不斷重復(fù)的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),通常情況下我們會(huì)通過(guò)輾轉(zhuǎn)法來(lái)控制其運(yùn)動(dòng)路徑。該方法需使用系統(tǒng)的輸入及輸出變量,兩個(gè)變量的選取具有特定要求,前者為滑塊運(yùn)動(dòng)實(shí)際與期望停止位置的電壓差,后者為滑塊位移傳感器對(duì)應(yīng)的線圈電壓,我們可以得出公式:Yn+1(p)=Yn(p)+KqEn(p)其中電壓Y作為輸出變量,E作為輸出變量,Kq為迭代因子數(shù)。
3制動(dòng)器控制系統(tǒng)
壓力機(jī)鍛壓工作時(shí),其制動(dòng)控制技術(shù)具有十分關(guān)鍵的作用,工藝品的生產(chǎn)效率與合格率,也與制動(dòng)效果成正比例關(guān)系。隨著我們社會(huì)數(shù)字化進(jìn)程的加快,新研發(fā)的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)也在壓力機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用中起到十分重要的作用。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)與一般制動(dòng)措施相比優(yōu)勢(shì)明顯,它更大的調(diào)速范圍以及更加節(jié)能環(huán)保的功能,顯著提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的使用,會(huì)讓制動(dòng)器制動(dòng)的同時(shí),使摩擦帶旁的開(kāi)關(guān)伴隨摩擦帶逐漸貼近飛輪。摩擦片因?yàn)殚L(zhǎng)久工作消耗逐漸磨損變薄時(shí),當(dāng)接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)距離大于其與飛輪邊緣的距離,這時(shí)開(kāi)關(guān)可以正常向系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)。若摩擦帶磨損程度在正常范圍之內(nèi),接近開(kāi)關(guān)與飛輪邊緣距離大于接近開(kāi)關(guān)感應(yīng)距離,這時(shí)候感應(yīng)開(kāi)關(guān)便無(wú)法向系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)。系統(tǒng)在收集信號(hào)之后會(huì)在界面顯示出警示,不僅會(huì)及時(shí)停止機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn),還會(huì)在下一次壓力機(jī)啟動(dòng)的同時(shí)給予限制。新型的壓力機(jī)與原有壓力機(jī)相比,不僅可以最大程度上對(duì)制動(dòng)器的主體結(jié)構(gòu)實(shí)施保護(hù),還可以提醒人們對(duì)磨損程度較重的摩擦帶進(jìn)行及時(shí)更換,不僅避免了高額的維修成本,也減少了維修的耗時(shí)。而且,在制動(dòng)器上安裝限位開(kāi)關(guān)可以幫助防止壓力機(jī)的誤動(dòng)。如果發(fā)生在電機(jī)啟動(dòng)之前限位開(kāi)關(guān)位置不對(duì)的情況發(fā)生,系統(tǒng)就會(huì)對(duì)限位開(kāi)關(guān)位置的信號(hào)進(jìn)行收集與處理,在機(jī)器界面彈出警示的同時(shí),并對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)進(jìn)行限制。如果在壓力機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中制動(dòng)器自身發(fā)生了故障,在這種情況下制動(dòng)器上的閥門(mén)就會(huì)脫離限位開(kāi)關(guān)的范圍,導(dǎo)致制動(dòng)器主動(dòng)的對(duì)飛輪進(jìn)行限制,這時(shí)限位開(kāi)關(guān)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào),在系統(tǒng)的處理下,立刻對(duì)電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行制止。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,本文對(duì)壓力機(jī)控制系統(tǒng)所涉及的自動(dòng)化控制技術(shù)的積極作用進(jìn)行了細(xì)致分析,并且改良設(shè)計(jì)后的滑塊控制及制動(dòng)器控制系統(tǒng),也最大化程度的提升了其自動(dòng)化水平,且為其他機(jī)械提供了一定的參考。
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作者:李濤 單位:齊齊哈爾二機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司