臥式折彎機(jī)液壓及控制系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)-

1、臥式折彎機(jī)液壓及控制系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)任麗華1李歡2訾壯輝3(1寧波大紅鷹學(xué)院軟件學(xué)院,寧波315175(2寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院,寧波315175(2黑龍江特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院,哈爾濱150000Horizontal bending machine hydraulic control system design and developmentREN Li-hua 1,LI Huan 2,ZI Zhuang-hui 3(1Software College ,Ningbo Dahongying Vocational Technical College ,Ningbo 315175,China (2Ningbo

2、 Polytechnic ,Ningbo 315175,China (3Heilongjiang Institute of Special Eqaipment Inspection ,Herbin 150000,China 文章編號(hào):1001-3997(200905-0049-02【摘要】主要闡述了液壓折彎機(jī)液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)與仿真過程。通過對(duì)工作原理的分析,完成了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì),在對(duì)折彎力進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)算的基礎(chǔ)上確定了系統(tǒng)所采用的各種液壓元件的型號(hào)。采用日本三菱系列可編程序控制器技術(shù)對(duì)該折彎機(jī)設(shè)備進(jìn)行了控制系統(tǒng)的開發(fā)與調(diào)試。采用了24點(diǎn)三菱系列可編程序控制器,在保證了折彎工藝順利完成

3、的基礎(chǔ)上,適當(dāng)留有一定的冗余,便于功能的進(jìn)一步擴(kuò)展。利用主控和跳轉(zhuǎn)指令完成手動(dòng)和自動(dòng)操作之間的轉(zhuǎn)換。關(guān)鍵詞:液壓;機(jī)械系統(tǒng);可編程序控制器【Abstract 】The design and simulation of hydraulic system and control system in hydraulic brake e -quipment are discussed.The principle of these systems are analysed ,and then the hydraulic system is de -signed ,the models of the va

4、rious components in the hydraulic system are selected on the bases of bending force calculating.The bending machine control system is developed and debugged on Japan s Mitsubishi PLC .By ensuring the successful completion of the bending process on the basis of appropriate redundan -cy ,a 24points Mi

5、tsubishi PLC is used.More functions can be extended.Manual and automatic operation conversion is completed by jumping programme sentences.Key words :Hydraulic ;Mechanical systems ;Programmable controller*來稿日期:2008-07-15中圖分類號(hào):TH12,TG502.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)折彎機(jī)是一種廣泛應(yīng)用的彎曲機(jī)械,板料折彎成形因其模具的通用性好、工藝簡單、工藝范圍廣,所以在鈑金

6、加工中得到了非常廣泛的應(yīng)用,如在機(jī)床電器、家電行業(yè)、機(jī)械、建筑等制造行業(yè)中都使用了大量的板料折彎件。為了縮短輔助時(shí)間降低生產(chǎn)成本、改善勞動(dòng)環(huán)境、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高產(chǎn)品質(zhì)量,對(duì)于成批大量生產(chǎn)的廠商來講,專用折彎機(jī)得到了不斷發(fā)展和應(yīng)用。折彎過程是金屬板料加工中復(fù)雜的過程之一,在普通的折彎機(jī)上只有高度熟練的操作人員才能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的零件,而且還需要比較長的調(diào)整時(shí)間。采用先進(jìn)的液壓系統(tǒng)傳動(dòng)和先進(jìn)的可編程序控制器技術(shù)的折彎裝備不但可以大大縮短調(diào)整時(shí)間,而且,對(duì)于產(chǎn)品的改良和更新非常有好處,只需要更改程序和適當(dāng)?shù)哪＞呒纯?。根?jù)要求,折彎機(jī)在按下啟動(dòng)按鈕后,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵工作,此時(shí)為了降低功率損耗好,因

7、該使液壓泵卸荷,按下工作進(jìn)給按鈕后才開始正常工作,所以,我們把與泵出口處作為過載保護(hù)的溢流閥設(shè)計(jì)成為一個(gè)具有通電卸荷功能的電磁溢流閥,以實(shí)現(xiàn)此功能。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作時(shí)的保壓功能,我們把液壓缸的高壓腔連接一個(gè)壓力繼電器,利用壓力從升高到發(fā)出信號(hào)這個(gè)時(shí)間差來控制保壓時(shí)間,以便有效的消除回彈現(xiàn)象。自動(dòng)工作循環(huán),由形成開關(guān)和壓力繼電器等協(xié)助實(shí)現(xiàn),手動(dòng)和自動(dòng)由一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行調(diào)整。為了完成上述操作,根據(jù)液壓折彎機(jī)所實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作要求,液壓折彎機(jī)的動(dòng)作循環(huán)圖,如圖1所示。圖1液壓系統(tǒng)動(dòng)作循環(huán)圖根據(jù)分析可知,該系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)速度比較低,移動(dòng)距離不大,但是折彎力比較大,而且,對(duì)于金屬來講具有彎曲回彈的特性,所以折制工件

8、到所需形狀后,需要一定的保壓定形時(shí)間,所以,對(duì)于該系統(tǒng)要考慮自動(dòng)運(yùn)行時(shí)要有一定的保壓時(shí)間,而手動(dòng)操作時(shí)只需要操作者人為的保壓操作就可以了。根據(jù)分析,設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)圖,如圖2所示。工進(jìn)返回停留停止Machinery Design &Manufacture機(jī)械設(shè)計(jì)與制造第5期2009年5月49圖2液壓系統(tǒng)理圖根據(jù)工況分析負(fù)載類型,該載荷為沖擊載荷。對(duì)于V 型自由彎曲,在b =450N/mm 2及長度L =1m 時(shí)有如下經(jīng)驗(yàn)公式:P =650LS 2V(b =450N/mm 2(1式中:P 折彎力(kN ;S 板厚(mm ;L 板寬(m ;V 下模槽寬(mm 。不同強(qiáng)度的材料及長度所需的折彎力可按相應(yīng)

9、的比例計(jì)算可得出折彎力。當(dāng)b =450N/mm 2及長度L =1m 時(shí),凹模寬度取50mm 時(shí),由公式(1得:P =650LS 2V (b =450N/mm 20.21=17KN故當(dāng)長度為1400mm ,b =192MPa 時(shí),計(jì)算得出折彎力P =11KN 。首先確定液壓泵:根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第四卷第17篇,根據(jù)折彎力P =11KN ,選擇液壓泵,即選擇:YB1-10型葉片泵,其相關(guān)參數(shù),如表1所示。表1YB1-10型葉片泵參數(shù)表電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率為:P =pq (2式中:P 電機(jī)輸入功率(W ;p 壓力(MPa ;q 流量(L/min 。P =pq =6.31061010-6所以選擇電機(jī)功率為2.

10、2KW 。機(jī)械手冊第四卷P17-742中關(guān)于油箱尺寸的選擇有如下經(jīng)驗(yàn)值,即取液壓泵每分鐘流量的(37倍。液壓泵流量:q=Vn(3式中:q 液壓泵的流量(ml/min ;V 液壓泵的排量(ml/r ;n 轉(zhuǎn)速(r/min 。所以確定油箱容量V =14.55=72L ,取系列值為75L 。根據(jù)以上參數(shù),可選擇液壓泵站的型號(hào)為:UZ6.3Y10/2.275型液壓泵站,其相應(yīng)參數(shù),如表2所示。表2液壓泵站參數(shù)表根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第四卷第17篇,P265表17-6-8:液壓缸內(nèi)徑:D =4F 1p姨10-3mm(4式中:D 液壓缸內(nèi)徑(m ;F 負(fù)載(N ;P 壓力(MPa 。即:D=m =4111061

11、03姨10-3=47.210-3m所以選擇缸徑為50mm 的液壓缸。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取行程100mm ,則液壓型號(hào)確定為:FB-50B-70-100H 。管路的選擇:Q姨(5式中:d 管路直徑(mm ;Q 流量(ml/nim ;v 管路中油液流速(m/s 。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊P17-625中經(jīng)驗(yàn)公式,壓油管路中取v =4m/s ,故取DN =10mm ,管外徑為18mm ,故選擇管接頭連接螺紋為M181.5。2電氣系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)折彎機(jī)接通電源,指示燈亮啟動(dòng)電機(jī)液壓泵工作調(diào)整按鈕使YA1得電,調(diào)整電磁溢流閥4,由壓力表9讀出示值調(diào)試壓力繼電器6的返回工作壓力調(diào)試定位銷工作是否可靠調(diào)試鉗口返回的停止位置,由行

12、程開關(guān)撞塊XK 確定。單步操作:接通電源面板指示燈亮按啟動(dòng)按鈕液壓泵工作.,此時(shí)系統(tǒng)壓力卸荷.放入工件,由定位銷定位按工進(jìn)按鈕,液壓缸推動(dòng)凹模與凸模閉合,對(duì)工件進(jìn)行折彎軋制按返回按鈕液壓缸回程,凸凹模分開,工件軋制成型按拔銷按鈕,移動(dòng)工件完成一步折彎工序。自動(dòng)循環(huán):按下循環(huán)按鈕工進(jìn)停留返回拔銷延時(shí)1秒復(fù)位,自動(dòng)完成全部工作過程。該液壓折彎機(jī)中,有11個(gè)輸入信號(hào),均為開關(guān)量,其中按鈕有8個(gè),檢測元件有1個(gè),行程開關(guān)2個(gè)。輸出信號(hào)有6個(gè),采用10個(gè)輸出點(diǎn)(因本程序有手動(dòng)和自動(dòng)循環(huán)兩種操作,故對(duì)于部分中間繼電器須有2個(gè)線圈驅(qū)動(dòng),其中有8個(gè)為控制電磁鐵,1個(gè)控制電動(dòng)機(jī),1個(gè)控制自動(dòng)循環(huán)轉(zhuǎn)換,均為開關(guān)量

13、。考慮留有適當(dāng)?shù)挠嗔亢?控制系統(tǒng)選用FX-24MR 主機(jī),即可滿足控制要求。排量轉(zhuǎn)速重量V =10ml/rn =1450r/minv 80%=70%額定壓力排量電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率V =10ml/r75L12345678910AY2AY9XKYKAY1第5期任麗華等:臥式折彎機(jī)液壓及控制系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)50基于恒定類的形位誤差檢驗(yàn)算子庫的構(gòu)建研究*王銘張琳娜鄭玉花馬健(鄭州大學(xué),鄭州450001Study on construction of inspection operator of form and location error based on invarianceWANG Ming ,ZHANG

14、 Lin-na ,ZHENG Yu-hua ,MA Jian(Zhengzhou University ,Zhengzhou 450001,China 文章編號(hào):1001-3997(200905-0051-03【摘要】基于對(duì)GPS 恒定類、操作算子技術(shù)的研究及對(duì)形位誤差本質(zhì)特征的分析,揭示形位誤差與恒定類之間關(guān)系的內(nèi)在規(guī)律性,提出形位誤差檢驗(yàn)操作算子庫的構(gòu)建優(yōu)化策略。在理論研究的基礎(chǔ)上,開發(fā)檢驗(yàn)操作算子庫管理系統(tǒng);并以實(shí)例論證該系統(tǒng)的可行性及其工程價(jià)值。關(guān)鍵詞:現(xiàn)代產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS ;恒定類;形位誤差;操作;操作算子【Abstract 】According to studying GP

15、S invariance and operation technology ,and analyzing intrinsi -cal characteristic of form and location error.Indicated the inherent regularity between form and location error and invariance ,then pointed out optimal strategy for construction of operator database of form and lo -cation error.Based on

16、 the theroretical study ,not only explored the managing system of this verification op -erators database ,but also demonstrated its feasibility and project application through examples.Key words :Geometrical product specification (GPS ;Invariance ;form and location error ;op -eration ;Operator*來稿日期:

17、2008-07-15*基金項(xiàng)目:國家“十一五”公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(2007GYB177-3中圖分類號(hào):TH124,TG802文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A現(xiàn)代產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(以下簡稱GPS 提出的操作及操作算子的概念,不僅規(guī)范了形位誤差評(píng)定中各階段的內(nèi)容,而且對(duì)整個(gè)誤差評(píng)定過程進(jìn)行了有序的封裝。為使操作、操作算子技術(shù)與形位誤差檢驗(yàn)本質(zhì)真正融合統(tǒng)一,在研究形位誤差項(xiàng)目的內(nèi)在將輸入信號(hào)、輸出信號(hào)按照功能類型進(jìn)行分類后,并將各個(gè)元件一一對(duì)應(yīng)后,編排地址,列出外部I/O 信號(hào)與PLC 的I/O 端地址編號(hào)對(duì)照表,如表3所示。表3外部信號(hào)與PLC 地址編號(hào)對(duì)照表2.2.3PLC 梯形圖程序設(shè)計(jì)通過對(duì)折彎機(jī)折彎工藝的分

18、析,以及設(shè)計(jì)的控制要求,我采用了梯形圖編程方式進(jìn)行編程。因設(shè)備工藝過程有手動(dòng)和自動(dòng)循環(huán)轉(zhuǎn)換,故采用了一個(gè)利用主控指令,同時(shí)借助一個(gè)跳轉(zhuǎn)指令實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換。主控指令是用于連接公共串聯(lián)觸點(diǎn)的連接指令,即當(dāng)某一觸點(diǎn)的條件滿足時(shí),按照正常順序執(zhí)行;當(dāng)這一條件不滿足時(shí),則不執(zhí)行某部分程序,與這部分程序相關(guān)的繼電器狀態(tài)全部為零。當(dāng)X003(手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置位時(shí),PLC執(zhí)行自動(dòng)程序,同時(shí)跳過手動(dòng)程序,當(dāng)該條件不滿足時(shí),執(zhí)行手動(dòng)程序,完成折彎操作。采用的是這種方法編程。另外,折彎機(jī)也可以利用步進(jìn)程序?qū)崿F(xiàn),借助流程圖完成程序設(shè)計(jì)。該折彎機(jī)動(dòng)作順序?yàn)榈湫筒竭M(jìn)過程,手動(dòng)與自動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換可以通過選擇性順序?qū)崿F(xiàn),故采用選擇順序的步進(jìn)指令完成編程也比較簡單,而且運(yùn)行可靠,此處不再贅述。3小結(jié)主要針對(duì)某空調(diào)有限公司自動(dòng)消防閥門生產(chǎn)線上的閥門體開發(fā)了一套專用板料液壓折彎設(shè)備,主要完成兩個(gè)部分的設(shè)計(jì)與開發(fā)工作,即液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)。在對(duì)該臺(tái)液壓折彎機(jī)的性能要求、工藝