本發(fā)明涉及一種基于PLC和伺服控制的液壓裝缸機的改進。

背景技術：

液壓裝缸機是一種廣泛應用于油缸自動化裝配線的一種壓裝設備，主要用于油缸的活塞桿壓裝、導向套的壓裝、缸筒定位、鎖螺栓和關節(jié)軸承的壓裝等工藝。當前的油缸裝配大多是手工裝配，手工裝配油缸效率低，螺栓鎖緊力不均勻，造成密封圈的壓縮變形量不均，裝配質量穩(wěn)定性差。

技術實現要素：

本發(fā)明提出了一種基于PLC和伺服控制的液壓裝缸機，選用PLC作為控制核心，配置相應的伺服旋轉頭和擰緊軸，通過擰緊軸的反饋可精確控制螺栓擰緊力的大小，這樣不僅可以避免多螺栓鎖緊油缸手工旋轉問題，也可以解決油缸密封受力不均影響油缸壽命和安全的問題。

本發(fā)明所采用的技術方案是：所述液壓裝缸機由旋轉頭、旋轉頭橫向調整裝置、缸筒、缸筒支撐裝置、螺母擰緊裝置、活寒桿組件、活寨桿支撐裝置、活塞桿壓裝裝置和活塞桿壓裝電機組成。

所述液壓裝缸機采用模塊化的設計方法，每個運動為一個子裝配件，其工作原理如下：當缸筒吊裝到缸筒支撐裝置上時，手動調整缸筒支撐裝置，使缸筒中心線與裝缸機旋轉頭的回轉中心線重合，依據缸筒的長度，通過旋轉頭橫向調整裝置來調整分度頭在裝缸機上的位置，再將缸筒固定到旋轉頭上；當活塞桿組件吊裝到活塞桿支撐裝置上時，手動調整V型塊的開度，保證活塞桿軸線與缸筒軸線重合；當活塞桿組件壓裝到缸筒后，旋轉缸蓋，插入鎖緊螺栓，利用旋轉頭的定位功能，使用螺母擰緊裝置自動鎖緊缸蓋螺栓。

裝缸機的活塞桿壓裝機構要求壓裝行程是裝缸機床身長度的2/3以上，在裝缸機上安裝不同行程的油缸是因為壓裝機構的空行程距離較長，裝配效率較低，為了減少裝配的空行程，螺母擰緊裝置固定在床身的中間，壓裝機構的壓裝行程僅為床身長度的一半，旋轉頭橫向調整裝置可以沿床身橫向移動，移動距離為床身的1/4，裝配結構的改進，可以減少裝配過程中約1/2的空行程，提高了裝配效率，旋轉頭橫向調整裝置中，橫向傳動機構采用絲桿螺母機構，絲桿兩端固定在軸承座上，旋轉頭工作臺通過傳動塊與螺母固聯，螺母的有效行程為床身長度的1/4，螺母3移動的位置是旋轉頭的移動位置。

所述液壓裝缸機采用PLC作為主控單元，按照油缸的裝配工藝，編制裝配路線，協(xié)調設備中各個部分的運動，從而實現液壓裝缸機的自動控制。螺母擰緊裝置有一個獨立的軸控制器單元，該單元負責各種信號的輸入檢測、輸出控制和數據處理。在過程控制中，擰緊的工藝參數和控制參數信號，可以通過RS-232或RS-485通信接口與上位機通信，也可以有軸控制器設定，為簡化編程，本發(fā)明采用第二種控制方式，模式參數通過軸控制器事先設定，當接收到上位機輸入的正轉、反轉、啟動、停止信號后，開始擰緊控制；在擰緊過程中，扭矩傳感器的信號通過A/D轉換輸入到軸控制器，軸控制器計算后通過D/A轉換輸出電壓信號，伺服電機帶動機械擰緊軸來完成擰緊過程。通過控制面板和傳感器將指令信號送入PLC進行數據處理，將運算結果分別輸出到伺服驅動器、軸控制器、變頻器和電磁閥，以實現裝缸機的運動控制。

所述液壓裝缸機的PLC程序設計采用模塊化編程，裝缸機的動作實現均由子程序完成，主程序只負責初始化和調用子程序，保證了良好的維護性和清晰的代碼結構，增強了PLC程序的可讀性和調試的方便性。裝缸機在缸筒和活塞桿組件對中并固定完成后，完成活塞桿壓裝動作。手動安裝缸蓋螺栓后，螺母擰緊裝置向左移動到位后，輸出控制信號到伺服擰緊軸控制器，擰緊軸控制器完成螺栓擰緊控制后，反饋信號到PLC主程序，旋轉頭開始旋轉到給定角度后，擰緊軸控制器完成下個螺栓的擰緊。當所有螺栓擰緊后，系統(tǒng)調用參考點子程序，旋轉頭回到參考點位置，這樣一個裝缸工序完成，如此往復，完成下一個油缸的裝配。

本發(fā)明的有益效果是：該設備具有較好的定位精度和精確控制的擰緊力矩，且操作簡單，維修方便，滿足工程類油缸的裝配要求。同時，采用模塊化設計的PLC程序，為自動化生產線設備的改進提供了較大的空間。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的裝缸機結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的裝缸機的控制方案圖。

圖3是本發(fā)明的PLC系統(tǒng)流程圖。

圖中：1.旋轉頭；2.旋轉頭橫向調整裝置；3.缸筒；4.缸筒支撐裝置；5.螺母擰緊裝置；6.活寒桿組件；7.活寨桿支撐裝置；8.活塞桿壓裝裝置；9.活塞桿壓裝電機。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1，液壓裝缸機由旋轉頭、旋轉頭橫向調整裝置、缸筒、缸筒支撐裝置、螺母擰緊裝置、活寒桿組件、活寨桿支撐裝置、活塞桿壓裝裝置和活塞桿壓裝電機組成。

液壓裝缸機采用模塊化的設計方法，每個運動為一個子裝配件，其工作原理如下：當缸筒吊裝到缸筒支撐裝置上時，手動調整缸筒支撐裝置，使缸筒中心線與裝缸機旋轉頭的回轉中心線重合，依據缸筒的長度，通過旋轉頭橫向調整裝置來調整分度頭在裝缸機上的位置，再將缸筒固定到旋轉頭上；當活塞桿組件吊裝到活塞桿支撐裝置上時，手動調整V型塊的開度，保證活塞桿軸線與缸筒軸線重合；當活塞桿組件壓裝到缸筒后，旋轉缸蓋，插入鎖緊螺栓，利用旋轉頭的定位功能，使用螺母擰緊裝置自動鎖緊缸蓋螺栓。

裝缸機的活塞桿壓裝機構要求壓裝行程是裝缸機床身長度的2/3以上，在裝缸機上安裝不同行程的油缸是因為壓裝機構的空行程距離較長，裝配效率較低，為了減少裝配的空行程，螺母擰緊裝置固定在床身的中間，壓裝機構的壓裝行程僅為床身長度的一半，旋轉頭橫向調整裝置可以沿床身橫向移動，移動距離為床身的1/4，裝配結構的改進，可以減少裝配過程中約1/2的空行程，提高了裝配效率，旋轉頭橫向調整裝置中，橫向傳動機構采用絲桿螺母機構，絲桿兩端固定在軸承座上，旋轉頭工作臺通過傳動塊與螺母固聯，螺母的有效行程為床身長度的1/4，螺母3移動的位置是旋轉頭的移動位置。

如圖2，液壓裝缸機采用PLC作為主控單元，按照油缸的裝配工藝，編制裝配路線，協(xié)調設備中各個部分的運動，從而實現液壓裝缸機的自動控制。螺母擰緊裝置有一個獨立的軸控制器單元，該單元負責各種信號的輸入檢測、輸出控制和數據處理。在過程控制中，擰緊的工藝參數和控制參數信號，可以通過RS-232或RS-485通信接口與上位機通信，也可以有軸控制器設定，為簡化編程，本發(fā)明采用第二種控制方式，模式參數通過軸控制器事先設定，當接收到上位機輸入的正轉、反轉、啟動、停止信號后，開始擰緊控制；在擰緊過程中，扭矩傳感器的信號通過A/D轉換輸入到軸控制器，軸控制器計算后通過D/A轉換輸出電壓信號，伺服電機帶動機械擰緊軸來完成擰緊過程。通過控制面板和傳感器將指令信號送入PLC進行數據處理，將運算結果分別輸出到伺服驅動器、軸控制器、變頻器和電磁閥，以實現裝缸機的運動控制。

如圖3，液壓裝缸機的PLC程序設計采用模塊化編程，裝缸機的動作實現均由子程序完成，主程序只負責初始化和調用子程序，保證了良好的維護性和清晰的代碼結構，增強了PLC程序的可讀性和調試的方便性。裝缸機在缸筒和活塞桿組件對中并固定完成后，完成活塞桿壓裝動作。手動安裝缸蓋螺栓后，螺母擰緊裝置向左移動到位后，輸出控制信號到伺服擰緊軸控制器，擰緊軸控制器完成螺栓擰緊控制后，反饋信號到PLC主程序，旋轉頭開始旋轉到給定角度后，擰緊軸控制器完成下個螺栓的擰緊。當所有螺栓擰緊后，系統(tǒng)調用參考點子程序，旋轉頭回到參考點位置，這樣一個裝缸工序完成，如此往復，完成下一個油缸的裝配。