專利名稱：全自動(dòng)卷板機(jī)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬巻板設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種對金屬板材進(jìn)行巻制成圓形、弧
形或錐圓形的的全自動(dòng)巻板機(jī)及其控制方法。
背景技術(shù)：
巻板機(jī)是將板材通過旋轉(zhuǎn)的輥軸，來制取筒形或弧形工件的主要設(shè)備，特別對大型工件的巻制，較為普遍采用的是四輥巻板機(jī)，該機(jī)的工作原理是由位于上方的固定主動(dòng)輥和其下方的三個(gè)可以上下移動(dòng)的活動(dòng)被動(dòng)輥組成，主動(dòng)輥由驅(qū)動(dòng)電機(jī)或液壓馬達(dá)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，被動(dòng)輥一般由液壓缸帶動(dòng)升降，調(diào)整被動(dòng)輥與主動(dòng)輥之間的間隙。在進(jìn)行巻板時(shí)借助主動(dòng)輥旋轉(zhuǎn)及其與被動(dòng)輥之間的壓力，使金屬板材在前進(jìn)的同時(shí)產(chǎn)生永久性的塑性變形，從而巻制成所需要的圓筒形、弧面形或錐圓形工件。這種巻板機(jī)存在的主要缺陷是
(1)活動(dòng)輥與固定主動(dòng)輥之間的間隙完全靠人工憑借經(jīng)驗(yàn)操作液壓缸的伸縮來調(diào)整，該間隙的大小很難把握，巻制的工件質(zhì)量主要靠工人的技術(shù)水平及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來保證，而且生產(chǎn)效率低下； (2)送料機(jī)構(gòu)完全靠人工進(jìn)行板料送進(jìn)方位的調(diào)正，特別是巻制大型工件時(shí)，還需要借助起吊設(shè)備進(jìn)行板料的移動(dòng)正位，容易出現(xiàn)送進(jìn)角度偏差而導(dǎo)致工件的報(bào)廢；
(3)巻制的工件靠人工移動(dòng)的辦法從主動(dòng)輥上取下來，大型工件還需要用起吊工具方能卸料，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且嚴(yán)重影響著生產(chǎn)效率的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)送料、巻制和下料全過程自動(dòng)化，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的全自動(dòng)巻板機(jī)及其控制方法。 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是該機(jī)包括機(jī)體、主電機(jī)或液壓馬達(dá)、
減速器、固定主動(dòng)輥、3個(gè)活動(dòng)被動(dòng)輥、巻壓輥活動(dòng)軸座、活動(dòng)軸座開合液壓缸、分別與活動(dòng)
被動(dòng)輥連接的升降液壓缸以及為各液壓缸提供動(dòng)力的泵站，在所述機(jī)體的前后分別連接有
自動(dòng)上料裝置和自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)，機(jī)體的下部設(shè)有多個(gè)與活動(dòng)被動(dòng)輥對應(yīng)連接的位移傳感機(jī)
構(gòu)，機(jī)體的一側(cè)設(shè)置有自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置通過信號傳輸線分別與主電機(jī)或液
壓馬達(dá)、升降液壓缸、自動(dòng)上料裝置、自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接。 所述自動(dòng)上料裝置是由支架、位于支架上的進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)、多個(gè)送料輥和上料電
機(jī)組成，其中，支架與巻板機(jī)機(jī)體固定連接，送料輥排列安裝在支架上，并通過鏈傳動(dòng)件與
上料電機(jī)連接，進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)安裝在支架的上部。 所述進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)是由左右對稱的兩組送料扶正夾持柱、滑動(dòng)座、導(dǎo)向桿和伸縮液缸組成，其中，送料扶正夾持柱立直安裝在滑動(dòng)座上，并與送料輥相間排列，導(dǎo)向桿固裝在支架上，滑動(dòng)座與導(dǎo)向桿穿裝連接，并可沿導(dǎo)向桿自由滑動(dòng)，伸縮液缸安裝在支架上，其伸縮端與滑動(dòng)座連接。 所述自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)是由下料導(dǎo)桿、撥料臂和下料液缸組成，其中，下料導(dǎo)桿的兩端
5通過支座固定安裝在巻板機(jī)的機(jī)體側(cè)部，撥料臂穿裝在下料導(dǎo)桿上，其自由端與巻板機(jī)的主動(dòng)輥搭接。 所述位移傳感機(jī)構(gòu)由兩組對稱設(shè)置的光電編碼器、定滑輪和拉線組成，其中，光電編碼器和定滑輪分別通過支座固裝在機(jī)體底梁上，拉線穿過光電編碼器和定滑輪，其一端與機(jī)體連接，另一端通過拉力彈簧與升降液缸的伸出端連接。
所述自動(dòng)控制裝置包括 —個(gè)觸摸式顯示器，用于操作信息的輸入和控制信息的顯示； —個(gè)可編程控制器PLC，通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器、主電機(jī)、液壓泵站電機(jī)及各電磁閥、升降液壓缸、自動(dòng)上料裝置、自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接，用于錄入信息的運(yùn)算處理、存儲和上料、巻制、下料各部動(dòng)作及信息顯示指令的發(fā)送，可編程控制器PLC內(nèi)設(shè)有 輸入信息錄入、處理及存儲單元，用于操作信息和設(shè)定參數(shù)的錄入和儲存； 巻壓控制單元，用于固定主動(dòng)輥正反旋轉(zhuǎn)及活動(dòng)被動(dòng)輥升降移動(dòng)的控制； 送料控制單元，用于送料輥旋轉(zhuǎn)及送料扶正夾持柱移動(dòng)的控制； 下料控制單元，用于活動(dòng)軸座開合及撥料臂移動(dòng)的控制； 調(diào)試模式控制單元，用于巻板機(jī)各動(dòng)作構(gòu)件的調(diào)試； 手動(dòng)模式控制單元，用于手動(dòng)操作進(jìn)行巻板作業(yè)的控制； 自動(dòng)模式控制單元，用于巻板作業(yè)全程的自動(dòng)控制； 巻板運(yùn)行狀態(tài)信息及報(bào)警信號輸出顯示單元，用于巻制過程各步動(dòng)作狀態(tài)信息、參數(shù)以及故障報(bào)警信號的輸出顯示； —個(gè)輔助操作面板，通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器、可編程控制器PLC、主
電機(jī)、上料電機(jī)、升降液壓缸、伸縮液壓缸、軸座開合液壓缸、下料液壓缸的控制開關(guān)連接，
用于手動(dòng)模式的輔助操作，其上排列布設(shè)有開關(guān)按鍵，用于主電機(jī)或液壓馬達(dá)、上料電機(jī)、
活動(dòng)被動(dòng)輥升降液壓缸、軸座開合液壓缸和下料液壓缸、氣缸或電機(jī)運(yùn)行的手動(dòng)操作控制。 所述主電機(jī)和上料電機(jī)均采用調(diào)速電機(jī)。 本發(fā)明的控制方法是按下述步驟進(jìn)行 (1)進(jìn)行巻板機(jī)調(diào)試，接通電源，啟動(dòng)油泵，通過手動(dòng)操作觸摸式顯示器和輔助操作面板，先使控制系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)試模式，然后分別調(diào)整和設(shè)定各活動(dòng)巻壓輥工作狀態(tài)的基準(zhǔn)位置，將固定主動(dòng)輥、送料輥的正反旋轉(zhuǎn)以及所述送料扶正夾持柱、撥料臂、巻壓輥活動(dòng)軸座的移動(dòng)調(diào)試至正常動(dòng)作狀態(tài)； (2)采用手動(dòng)模式控制或自動(dòng)模式控制進(jìn)行巻板作業(yè)
A、手動(dòng)模式控制 1)操作觸摸式顯示器和輔助操作面板，使控制系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)模式，并通過可編程控制器PLC分別使各活動(dòng)被動(dòng)輥上升至巻壓位置； 2)將待巻板坯置放在送料輥上，同時(shí)操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC移動(dòng)送料扶正夾持柱將板坯扶正并夾緊； 3)在板坯扶正后，操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC移動(dòng)送料扶正夾持柱使之松開； 4)操作觸摸式顯示器，啟動(dòng)主電機(jī)或液壓馬達(dá)以及上料電機(jī)，使固定主動(dòng)輥及送
6料輥進(jìn)入旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并帶動(dòng)板坯進(jìn)入固定主動(dòng)輥和活動(dòng)被動(dòng)輥之間，然后通過觸摸式顯示器的操作，停止送料輥旋轉(zhuǎn)； 5)操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC使活動(dòng)被動(dòng)輥升起，將板坯壓緊在活動(dòng)被動(dòng)輥與固定主動(dòng)輥之間； 6)操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC控制活動(dòng)被動(dòng)輥位置及固定主動(dòng)輥的旋轉(zhuǎn)方向及角度，進(jìn)行板坯的巻制； 7)在完成工件巻制后，操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC停止固定主動(dòng)輥的旋轉(zhuǎn)，并使各活動(dòng)被動(dòng)輥下降離開巻制位置； 8)操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC使巻壓輥活動(dòng)軸座傾翻張開，并使撥料臂移動(dòng)，推動(dòng)工件從卸料端脫離固定主動(dòng)輥； 9)操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC使撥料臂和巻壓輥活動(dòng)軸座移動(dòng)至初始位置，即完成一個(gè)工件的巻制；
B、自動(dòng)控制方式 1)在手動(dòng)模式狀態(tài)下，通過觸摸式顯示器，輸入設(shè)定的待巻制板坯厚度、寬度、長度、巻筒半徑、屈服點(diǎn)、彈性模量、泊松系數(shù)以及各活動(dòng)巻壓輥的巻壓位置和巻制總步數(shù)，并編輯儲存該種工件巻制對應(yīng)的文件號； 2)操作觸摸式顯示器，點(diǎn)擊所巻板材參數(shù)相對應(yīng)的文件號，然后將控制系統(tǒng)切換至自動(dòng)模式，再將待巻制板坯送至送料輥上，按下觸摸式顯示器上的相應(yīng)按鈕，即可在可編程控制器PLC的控制下自動(dòng)完成工件的巻制作業(yè)； 3)當(dāng)巻制過程中出現(xiàn)故障時(shí)，巻板機(jī)會自動(dòng)停止，并在觸摸式顯示器上顯示故障部位及種類，人工排除故障后，按下觸摸式顯示器上的相應(yīng)按鈕，巻板機(jī)將自動(dòng)繼續(xù)巻制，直至完成工件的巻制。 按照上述方案制成的全自動(dòng)巻板機(jī)，實(shí)現(xiàn)了金屬板坯巻筒的智能化自動(dòng)加工成型，使生產(chǎn)效率得到大幅度提高，操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕，而且能夠可靠地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。該機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作簡便，安全可靠。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是巻板機(jī)另一個(gè)側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是自動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參看圖1、圖2、圖3，圖中各標(biāo)號分別是機(jī)體1、支座2、下料導(dǎo)桿3、撥料臂4、固定主動(dòng)輥5、活動(dòng)被動(dòng)輥6、鏈傳動(dòng)件7、送料輥8、送料扶正夾持柱9、伸縮液壓缸10、滑動(dòng)座11、導(dǎo)向桿12、支架13、上料電機(jī)14、光電編碼器15、拉線16、升降液壓缸17、底梁18、定滑輪19、拉力彈簧20、活動(dòng)軸座開合液壓缸21、巻壓輥活動(dòng)軸座22、減速器23、液壓馬達(dá)24、電控柜25、下料液壓缸或氣缸26、液壓泵站27、觸摸式顯示器28、可編程控制器PLC29。
本發(fā)明的全自動(dòng)巻板機(jī)包括機(jī)體1、主電機(jī)或液壓馬達(dá)24、減速器23、固定主動(dòng)輥5、3個(gè)活動(dòng)被動(dòng)輥6以及分別與各活動(dòng)被動(dòng)輥6兩端對應(yīng)連接的6個(gè)升降液壓缸17、巻壓輥活動(dòng)軸座22、活動(dòng)軸座開合液壓缸21、為各液壓缸提供動(dòng)力的液壓泵站27、自動(dòng)控制裝置和電控柜25。其中，3個(gè)活動(dòng)被動(dòng)輥6包括1個(gè)下輥和2個(gè)側(cè)輥，均位于固定主動(dòng)輥5的下方，每個(gè)活動(dòng)被動(dòng)輥6的兩端連接有一對升降液壓缸17，并在升降液壓缸17的帶動(dòng)下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)被動(dòng)輥6與固定主動(dòng)輥5之間間隙的調(diào)整和工件的巻制，下輥與固定主動(dòng)輥5配合旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)板坯移動(dòng)，通過2個(gè)側(cè)輥的壓力將板坯巻制成不同直徑大小的工件。本發(fā)明在機(jī)體1的兩側(cè)分別連接有自動(dòng)上料裝置和自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)，機(jī)體1的下部設(shè)有與3個(gè)活動(dòng)被動(dòng)輥兩端軸承座相連接的位移傳感機(jī)構(gòu)，在減速器23的輸出端，設(shè)有控制固定主動(dòng)輥5旋轉(zhuǎn)角度的角角位移傳感器(圖中未示)，在機(jī)體l的一側(cè)設(shè)置有自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置通過信號傳輸線分別與主動(dòng)電機(jī)或液壓馬達(dá)24、升降液壓缸17、自動(dòng)上料裝置、自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)、位移傳感機(jī)構(gòu)及所述角角位移傳感器連接。自動(dòng)上料裝置是由支架13、位于支架13上的進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)、上料電機(jī)14和多個(gè)水平排列布設(shè)的送料輥8組成。支架13與巻板機(jī)機(jī)體1固定連接，上料電機(jī)14采用調(diào)速電機(jī)，安裝在支架13的下部，送料輥8安裝在支架13的上部，上料電機(jī)14通過鏈傳動(dòng)件7將動(dòng)力傳遞至送料輥8，從而帶動(dòng)板坯前進(jìn)。進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)安裝在支架13的上部，由左右對稱的兩組送料扶正夾持柱9、滑動(dòng)座11、導(dǎo)向桿12和伸縮液壓缸10組成，其中，送料扶正夾持柱9豎直安裝在滑動(dòng)座11上，并與送料輥8相間排列，導(dǎo)向桿12固裝在支架13上，滑動(dòng)座11與導(dǎo)向桿12穿裝連接，并可沿導(dǎo)向桿12自由滑動(dòng)。伸縮液壓缸10安裝在支架13上，其伸縮端與滑動(dòng)座11連接，用于帶動(dòng)滑動(dòng)座11沿導(dǎo)向桿12移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)板坯送進(jìn)方位的扶正和送料控制。所述自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)是由下料導(dǎo)桿3、撥料臂4和下料液壓缸或氣缸26組成，其中，下料導(dǎo)桿3的兩端通過支座2固定安裝在巻板機(jī)機(jī)體1的側(cè)部，撥料臂4穿裝在下料導(dǎo)桿3上，其自由端與巻板機(jī)的固定主動(dòng)輥5搭接。下料液壓缸或氣缸26固裝在機(jī)體1上，其伸縮端與撥料臂4連接，并帶動(dòng)撥料臂4沿下料導(dǎo)桿3移動(dòng)。在機(jī)體l的下部設(shè)有位移傳感機(jī)構(gòu)，用于控制活動(dòng)被動(dòng)輥6兩端升降液壓缸17的同步伸縮和活動(dòng)被動(dòng)輥6位移信號的采集。該位移傳感機(jī)構(gòu)由兩組對稱設(shè)置的光電編碼器15、定滑輪19和拉線16組成，其中，光電編碼器15和定滑輪19分別通過支座固裝在機(jī)體1的底梁18上，拉線16穿過定滑輪與光電編碼器15連接，其兩端分別與機(jī)體1和升降液壓缸17的伸出端連接，拉線16的固定端與機(jī)體1連接部位設(shè)有拉力彈簧20，以使拉線16始終處于張緊狀態(tài)。自動(dòng)控制裝置安置在機(jī)體1 一側(cè)的近處，用于全自動(dòng)巻板機(jī)運(yùn)作的自動(dòng)控制和操作。該裝置包括一個(gè)用于信息輸入操作和控制信息顯示的觸摸式顯示器28 (見圖3)、一個(gè)可編程控制器PLC29和一個(gè)輔助操作面板(圖中未示)。可編程控制器PLC29通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器28、主電機(jī)或液壓馬達(dá)24、升降液壓缸17、自動(dòng)上料裝置、自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接，用于錄入信息的運(yùn)算處理、存儲和上料、巻制、下料各部動(dòng)作及信息顯示指令的發(fā)送，可編程控制器PLC29內(nèi)設(shè)有輸入信息錄入、處理及存儲單元，用于操作信息和設(shè)定參數(shù)的錄入和儲存；巻壓控制單元，用于固定主動(dòng)輥5正反旋轉(zhuǎn)及活動(dòng)被動(dòng)輥6升降移動(dòng)的控制；送料控制單元，用于送料輥8旋轉(zhuǎn)及送料扶正夾持柱9移動(dòng)的控制；下料控制單元，用于活動(dòng)軸座22開合及撥料臂4移動(dòng)的控制；調(diào)試模式控制單元，用于巻板機(jī)各動(dòng)作部位的調(diào)試；手動(dòng)模式控制單元，用于手動(dòng)模式操作進(jìn)行巻板作業(yè)；自動(dòng)模式控制單元，用于巻板作業(yè)的全程自動(dòng)控制；巻板運(yùn)行狀態(tài)及報(bào)警信號輸出顯示單元，用于巻制過程各步動(dòng)作狀態(tài)、參數(shù)以及故障報(bào)警信號的輸出顯示。輔助操作面板通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器28、可編程控制器PLC29、主電機(jī)或液壓馬達(dá)24、上料電機(jī)14、升降液壓缸17、伸縮液壓缸10、軸座開合液壓缸21、下料液壓缸或氣缸26的控制開關(guān)連接，用于手動(dòng)模式的輔助操作，其上排列布設(shè)有用于手動(dòng)操作主電機(jī)或液壓馬達(dá)24、上料電機(jī)14、升降液壓缸17、伸縮液壓缸10、軸座開合液壓缸21和下料液壓缸或氣缸26運(yùn)行的開關(guān)按鍵。在自動(dòng)控制裝置中，通過設(shè)定操作程序的錄入，設(shè)有若干個(gè)觸摸操作界面，在觸摸式顯示器28的屏幕上顯示，并可相互切換，其中包括用于啟動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)觸摸操作的開始操作界面，用于本巻板機(jī)調(diào)試觸摸操作的調(diào)試模式操作界面，用于巻制工藝參數(shù)的輸入及自動(dòng)模式切換觸摸操作的手動(dòng)模式操作界面，用于巻板機(jī)各部動(dòng)作狀態(tài)隨機(jī)顯示的巻制狀態(tài)顯示界面和用于自動(dòng)模式進(jìn)行巻制的工藝文件選擇及巻制過程中操作控制的自動(dòng)模式操作界面。 在本發(fā)明中，所述自動(dòng)控制裝置中采用觸摸式顯示器和PLC可編程控制器，并通過RS232通信連接，使該裝置具有體積小，功能強(qiáng)，維修方便等特點(diǎn)，且具備觸摸開關(guān)、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)編輯、故障報(bào)警等功能，并通過觸摸按鈕來控制顯示界面之間的切換，完成調(diào)試模式、手動(dòng)模式和自動(dòng)模式下的各個(gè)功能部件的控制。 該全自動(dòng)巻板機(jī)的控制方法是在全自動(dòng)巻板機(jī)投入使用之前，首先應(yīng)對巻板機(jī)進(jìn)行調(diào)試，使各部動(dòng)作靈活，并達(dá)到巻制作業(yè)前的狀態(tài)要求。調(diào)試的方法是先接通液壓泵站27、主電機(jī)24開關(guān)、上料電機(jī)14的電源開關(guān)以及控制系統(tǒng)各器件的電源，并啟動(dòng)油泵。此時(shí)，觸摸式顯示器28的屏幕上將自動(dòng)顯示系統(tǒng)開始操作界面，觸摸該界面上的相應(yīng)按鈕，切換至手動(dòng)模式操作界面，然后通過觸摸手動(dòng)操作界面，并配合輔助操作面板上相應(yīng)按鍵的操作，將控制系統(tǒng)切換到調(diào)試模式操作界面，再操作其上的按鈕，即可通過活動(dòng)被動(dòng)輥6兩端升降液壓缸17的伸縮，分別調(diào)整和設(shè)定各活動(dòng)被動(dòng)輥6工作狀態(tài)的基準(zhǔn)位置高度值，并使各活動(dòng)被動(dòng)輥6達(dá)到水平狀態(tài)。在各活動(dòng)被動(dòng)輥6調(diào)試完成后，再對固定主動(dòng)輥5、送料輥8的正反旋轉(zhuǎn)以及所述送料扶正夾持柱9、撥料臂4、巻壓輥活動(dòng)軸座22的移動(dòng)進(jìn)行調(diào)試，使之動(dòng)作靈活，符合正常動(dòng)作狀態(tài)要求。完成該巻板機(jī)的調(diào)試后，退出調(diào)試模式，控制系統(tǒng)將自動(dòng)切換至手動(dòng)模式，此時(shí)即可進(jìn)行巻板作業(yè)，在巻板機(jī)正常使用過程中無須再進(jìn)行調(diào)試。巻板作業(yè)時(shí)可以采用手動(dòng)模式操作控制，也可采用自動(dòng)模式控制進(jìn)行巻板作業(yè)
手動(dòng)模式操作控制的方法是操作觸摸式顯示器28屏幕上的手動(dòng)模式操作界面，通過可編程控制器PLC29分別使各活動(dòng)被動(dòng)輥6上升至巻壓位置。再操作手動(dòng)模式操作界面，將待巻板坯置放在送料輥8上，啟動(dòng)伸縮液壓缸IO，使兩側(cè)的伸縮液壓缸10同步伸出，帶動(dòng)送料扶正夾持柱9移動(dòng)將待巻制板坯扶正夾緊。當(dāng)待巻制板坯扶正后，再使伸縮油缸10退回并帶動(dòng)送料扶正夾持柱9向兩側(cè)移動(dòng)，使送料扶正夾持柱9松開。然后，操作手動(dòng)模式操作界面，通過可編程控制器PLC29啟動(dòng)上料電機(jī)14，使送料輥8進(jìn)入旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，板坯即在送料輥8的帶動(dòng)下向前移動(dòng)，進(jìn)入固定主動(dòng)輥5和活動(dòng)被動(dòng)輥6之間，再操作手動(dòng)模式操作界面，通過可編程控制器PLC29使活動(dòng)被動(dòng)輥6上升，并將板坯壓緊。隨后操作手動(dòng)模式操作界面，通過可編程控制器PLC29使固定主動(dòng)輥5旋轉(zhuǎn)，將板坯定位至巻板位置，最后根據(jù)設(shè)定的巻制工藝，通過操作手動(dòng)模式操作界面，調(diào)整活動(dòng)被動(dòng)輥6的壓緊位置及固定主動(dòng)輥5的旋轉(zhuǎn)方向和角度，進(jìn)行板坯的巻制。在完成工件巻制后，操作手動(dòng)模式操作界面，通過可編程控制器PLC29停止固定主動(dòng)輥5的旋轉(zhuǎn)，同時(shí)使活動(dòng)被動(dòng)輥6下降。在活動(dòng)被動(dòng)輥6離開巻制位置后，即可進(jìn)行工件的卸料，其方法是操作手動(dòng)模式操作界面，通過可編程控制器PLC29使固定主動(dòng)輥5的活動(dòng)軸座開合液壓缸21收縮，帶動(dòng)巻壓輥活動(dòng)軸座22
9傾翻張開，再通過手動(dòng)模式操作界面的操作，使撥料臂4移動(dòng)，推動(dòng)工件從卸料端與固定主動(dòng)輥5脫離，即完成一個(gè)工件巻制的全過程。在完成一個(gè)工件的卸料后，還應(yīng)通過手動(dòng)模式操作界面的操作，使撥料臂4和巻壓輥活動(dòng)軸座22及時(shí)移動(dòng)至初始位置，以便進(jìn)行下一個(gè)工件的巻制。 采用自動(dòng)模式控制進(jìn)行巻板的方法是首先觸摸手動(dòng)模式操作界面中的相應(yīng)按鈕，將設(shè)定的待巻制板坯厚度、寬度、長度、巻筒半徑、屈服點(diǎn)、彈性模量、泊松系數(shù)以及各活動(dòng)巻壓輥的巻壓位置和巻制總步數(shù)等參數(shù)輸入可編程控制器PLC29，并編輯儲存該種工件巻制對應(yīng)的文件號，如果在先已有編輯文件儲存，只須輸入待巻制工件的文件號，調(diào)出后即可開始進(jìn)行巻制作業(yè)。開始進(jìn)行巻制作業(yè)時(shí)，可通過觸摸式顯示器28操作，將控制系統(tǒng)切換至自動(dòng)模式，再將待巻制板坯送至送料輥8上，觸摸自動(dòng)模式操作界面中的"自動(dòng)開始"按鈕，即可自動(dòng)完成工件的巻制，如果巻制過程中出現(xiàn)故障，巻板機(jī)會自動(dòng)停止，同時(shí)在觸摸式顯示器28上顯示報(bào)警，并提示故障部位及種類，則可由人工對故障進(jìn)行排除。排除故障后，觸摸自動(dòng)模式操作界面中的"當(dāng)前步"，巻板機(jī)將自動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行巻制，直至完成工件的巻制。在采用自動(dòng)控制方式進(jìn)行巻板的過程中，也可隨時(shí)暫?；蚯袚Q至手動(dòng)模式控制進(jìn)行工件巻制。
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權(quán)利要求
一種全自動(dòng)卷板機(jī)，其特征在于該機(jī)包括機(jī)體、主電機(jī)或液壓馬達(dá)、減速器、固定主動(dòng)輥、3個(gè)活動(dòng)被動(dòng)輥、卷壓輥活動(dòng)軸座、活動(dòng)軸座開合液壓缸、分別與活動(dòng)被動(dòng)輥連接的升降液壓缸以及為各液壓缸提供動(dòng)力的泵站，在所述機(jī)體的前后分別連接有自動(dòng)上料裝置和自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)，機(jī)體的下部設(shè)有多個(gè)與活動(dòng)被動(dòng)輥對應(yīng)連接的位移傳感機(jī)構(gòu)，機(jī)體的一側(cè)設(shè)置有自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置通過信號傳輸線分別與主電機(jī)或液壓馬達(dá)、升降液壓缸、自動(dòng)上料裝置、自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全自動(dòng)巻板機(jī)，其特征在于所述自動(dòng)上料裝置是由支架、 位于支架上的進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)、多個(gè)送料輥和上料電機(jī)組成，其中，支架與巻板機(jī)機(jī)體固定連 接，送料輥排列安裝在支架上，并通過鏈傳動(dòng)件與上料電機(jī)連接，進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)安裝在支架 的上部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)巻板機(jī)，其特征在于所述進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)是由左右對 稱的兩組送料扶正夾持柱、滑動(dòng)座、導(dǎo)向桿和伸縮液缸組成，其中，送料扶正夾持柱立直安 裝在滑動(dòng)座上，并與送料輥相間排列，導(dǎo)向桿固裝在支架上，滑動(dòng)座與導(dǎo)向桿穿裝連接，并 可沿導(dǎo)向桿自由滑動(dòng)，伸縮液缸安裝在支架上，其伸縮端與滑動(dòng)座連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)巻板機(jī)，其特征在于所述自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)是由下料導(dǎo) 桿、撥料臂和下料液缸組成，其中，下料導(dǎo)桿的兩端通過支座固定安裝在巻板機(jī)的機(jī)體側(cè) 部，撥料臂穿裝在下料導(dǎo)桿上，其自由端與巻板機(jī)的主動(dòng)輥搭接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)巻板機(jī)，其特征在于所述位移傳感機(jī)構(gòu)由兩組對稱 設(shè)置的光電編碼器、定滑輪和拉線組成，其中，光電編碼器和定滑輪分別通過支座固裝在機(jī) 體底梁上，拉線穿過光電編碼器和定滑輪，其一端與機(jī)體連接，另一端通過拉力彈簧與升降 液缸的伸出端連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)巻板機(jī)，其特征在于所述自動(dòng)控制裝置包括 一個(gè)觸摸式顯示器，用于操作信息的輸入和控制信息的顯示；一個(gè)可編程控制器PLC，通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器、主電機(jī)、液壓泵站電機(jī) 及各電磁閥、升降液壓缸、自動(dòng)上料裝置、自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接，用于錄入信 息的運(yùn)算處理、存儲和上料、巻制、下料各部動(dòng)作及信息顯示指令的發(fā)送，可編程控制器PLC 內(nèi)設(shè)有輸入信息錄入、處理及存儲單元，用于操作信息和設(shè)定參數(shù)的錄入和儲存； 巻壓控制單元，用于固定主動(dòng)輥正反旋轉(zhuǎn)及活動(dòng)被動(dòng)輥升降移動(dòng)的控制； 送料控制單元，用于送料輥旋轉(zhuǎn)及送料扶正夾持柱移動(dòng)的控制； 下料控制單元，用于活動(dòng)軸座開合及撥料臂移動(dòng)的控制； 調(diào)試模式控制單元，用于巻板機(jī)各動(dòng)作構(gòu)件的調(diào)試； 手動(dòng)模式控制單元，用于手動(dòng)操作進(jìn)行巻板作業(yè)的控制； 自動(dòng)模式控制單元，用于巻板作業(yè)全程的自動(dòng)控制；巻板運(yùn)行狀態(tài)信息及報(bào)警信號輸出顯示單元，用于巻制過程各步動(dòng)作狀態(tài)信息、參數(shù) 以及故障報(bào)警信號的輸出顯示；一個(gè)輔助操作面板，通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器、可編程控制器PLC、主電機(jī)、 上料電機(jī)、升降液壓缸、伸縮液壓缸、軸座開合液壓缸、下料液壓缸的控制開關(guān)連接，用于手 動(dòng)模式的輔助操作，其上排列布設(shè)有開關(guān)按鍵，用于主電機(jī)或液壓馬達(dá)、上料電機(jī)、活動(dòng)被動(dòng)輥升降液壓缸、軸座開合液壓缸和下料液壓缸、氣缸或電機(jī)運(yùn)行的手動(dòng)操作控制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動(dòng)巻板機(jī)，其特征在于所述主電機(jī)和上料電機(jī)均采用 調(diào)速電機(jī)。
8. —種用于權(quán)利要求1所述全自動(dòng)巻板機(jī)的控制方法，其特征在于它是按下述步驟 進(jìn)行(1) 進(jìn)行巻板機(jī)調(diào)試，接通電源，啟動(dòng)油泵，通過手動(dòng)操作觸摸式顯示器和輔助操作面 板，先使控制系統(tǒng)進(jìn)入調(diào)試模式，然后分別調(diào)整和設(shè)定各活動(dòng)巻壓輥工作狀態(tài)的基準(zhǔn)位置， 將固定主動(dòng)輥、送料輥的正反旋轉(zhuǎn)以及所述送料扶正夾持柱、撥料臂、巻壓輥活動(dòng)軸座的移 動(dòng)調(diào)試至正常動(dòng)作狀態(tài)；(2) 采用手動(dòng)模式控制或自動(dòng)模式控制進(jìn)行巻板作業(yè)A、 手動(dòng)模式控制1) 操作觸摸式顯示器和輔助操作面板，使控制系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)模式，并通過可編程控制 器PLC分別使各活動(dòng)被動(dòng)輥上升至巻壓位置；2) 將待巻板坯置放在送料輥上，同時(shí)操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC移動(dòng) 送料扶正夾持柱將板坯扶正并夾緊；3) 在板坯扶正后，操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC移動(dòng)送料扶正夾持柱使 之松開；4) 操作觸摸式顯示器，啟動(dòng)主電機(jī)或液壓馬達(dá)以及上料電機(jī)，使固定主動(dòng)輥及送料輥 進(jìn)入旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并帶動(dòng)板坯進(jìn)入固定主動(dòng)輥和活動(dòng)被動(dòng)輥之間，然后通過觸摸式顯示器的 操作，停止送料輥旋轉(zhuǎn)；5) 操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC使活動(dòng)被動(dòng)輥升起，將板坯壓緊在活動(dòng) 被動(dòng)輥與固定主動(dòng)輥之間；6) 操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC控制活動(dòng)被動(dòng)輥位置及固定主動(dòng)輥的旋 轉(zhuǎn)方向及角度，進(jìn)行板坯的巻制；7) 在完成工件巻制后，操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC停止固定主動(dòng)輥的 旋轉(zhuǎn)，并使各活動(dòng)被動(dòng)輥下降離開巻制位置；8) 操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC使巻壓輥活動(dòng)軸座傾翻張開，并使撥料 臂移動(dòng)，推動(dòng)工件從卸料端脫離固定主動(dòng)輥；9) 操作觸摸式顯示器，通過可編程控制器PLC使撥料臂和巻壓輥活動(dòng)軸座移動(dòng)至初始 位置，即完成一個(gè)工件的巻制；B、 自動(dòng)控制方式1) 在手動(dòng)模式狀態(tài)下，通過觸摸式顯示器，輸入設(shè)定的待巻制板坯厚度、寬度、長度、巻 筒半徑、屈服點(diǎn)、彈性模量、泊松系數(shù)以及各活動(dòng)巻壓輥的巻壓位置和巻制總步數(shù)，并編輯 儲存該種工件巻制對應(yīng)的文件號；2) 操作觸摸式顯示器，點(diǎn)擊所巻板材參數(shù)相對應(yīng)的文件號，然后將控制系統(tǒng)切換至自 動(dòng)模式，再將待巻制板坯送至送料輥上，按下觸摸式顯示器上的相應(yīng)按鈕，即可在可編程控 制器PLC的控制下自動(dòng)完成工件的巻制作業(yè)；3) 當(dāng)巻制過程中出現(xiàn)故障時(shí)，巻板機(jī)會自動(dòng)停止，并在觸摸式顯示器上顯示故障部位 及種類，人工排除故障后，按下觸摸式顯示器上的相應(yīng)按鈕，巻板機(jī)將自動(dòng)繼續(xù)巻制，直至完成工件的巻制'
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全自動(dòng)卷板機(jī)及其控制方法，該卷板機(jī)包括機(jī)體、主電機(jī)或液壓馬達(dá)、減速器、固定主動(dòng)輥、活動(dòng)被動(dòng)輥、卷壓輥活動(dòng)軸座、活動(dòng)軸座開合液壓缸，在所述機(jī)體的前后分別連接有自動(dòng)上料裝置和自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)，機(jī)體的下部設(shè)有多個(gè)與活動(dòng)被動(dòng)輥對應(yīng)連接的位移傳感機(jī)構(gòu)，機(jī)體的一側(cè)設(shè)置有自動(dòng)控制裝置，該自動(dòng)控制裝置通過信號傳輸線分別與主電機(jī)或液壓馬達(dá)、升降液壓缸、自動(dòng)上料裝置、自動(dòng)下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接。該機(jī)通過智能型自動(dòng)化控制方法，實(shí)現(xiàn)了金屬板坯卷筒的自動(dòng)加工成型，使生產(chǎn)效率得到大幅度提高，操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕，而且能夠可靠地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號G05B19/18GK101773955SQ20101012412
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者于永, 呂旭林, 吳會剛, 楊勇波, 武松嶺, 荀忠慧, 閆平海, 高翠英 申請人:河南承信齒輪傳動(dòng)有限公司