本發(fā)明涉及一種立式數(shù)控輾環(huán)機控制系統(tǒng)，適用于機械領域。

背景技術：

國產(chǎn)D51系列立式輾環(huán)機一直采用人工操作的方式加工軸承套圈，該設備對操作工人的經(jīng)驗要求非常高，且勞動環(huán)境差、強度較大。由于產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定，需要通過外加整形機進行尺寸矯正。

為保證小型立式輾環(huán)機的加工精度，提高產(chǎn)品加工效率，在DS1Y-160 E型液壓手動輾環(huán)機的基礎上研制出D51KY-160 E型立式數(shù)控輾環(huán)機，其結合軸承套圈熱輾擴工藝的實際情況，采用PLC控制液壓伺服比例閥的方式推動主滑塊進給，采用光柵尺主動測量輾擴過程中軸承套圈尺寸變化，全自動化生產(chǎn)，不需要人工干預，保證了工件的輾擴精度和零件尺寸穩(wěn)定。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種立式數(shù)控輾環(huán)機控制系統(tǒng)，采用PLC控制液壓伺服比例閥的方式推動主滑塊進給，采用光柵尺主動測量輾擴過程中軸承套圈尺寸變化，全自動化生產(chǎn)，不需要人工干預，保證了工件的輾擴精度和零件尺寸穩(wěn)定。

本發(fā)明所采用的技術方案是。

所述控制系統(tǒng)主要由PLC、觸摸屏、伺服比例閥放大器、光柵尺、高速計數(shù)模塊、數(shù)模轉換模塊等組成。PLC作為整個控制系統(tǒng)的運算處理中心，按照觸摸屏設定的工藝參數(shù)負責對整個加工過程進行監(jiān)控，通過數(shù)模轉換模塊完成對電液比例閥的實時控制，實現(xiàn)對液壓缸行程位置的控制，并通過編碼器接口控制獲得運動位置反饋信息。利用光柵尺主動測量輾擴過程中套圈尺寸實時變化狀況，當尺寸達到產(chǎn)品預設值時，開始整圓。

所述PLC采用三菱公司FX3U-80MT小型高速邏輯可編程控制器，具有高速的運算速度和豐富的運算指令，還具有模擬控制、運動控制、高速計數(shù)等專用模塊。觸摸屏采用臺灣威綸公司的MT8010IE型10 in觸摸屏，為65 K真彩顯示屏，支持配方存儲，使用簡單，性價比高。比例伺服閥采用意大利阿托斯DLHZO-TE-040-T型非線性比例伺服閥，具有高精度、高響應、帶閥芯位置閉環(huán)反饋等優(yōu)點，能根據(jù)輸入指令模擬電壓的變化快速調(diào)整伺服比例閥的流量，進而快速調(diào)整輾壓輪的進給速度。

所述比例伺服閥PLC輸出模擬量控制信號采用調(diào)用子程序的命令，根據(jù)配方參數(shù)在自動加工過程中輸出不同的模擬信號控制比例伺服閥，進而不斷改變油缸進給速度。由于比例伺服閥受到油溫的影響會產(chǎn)生零點漂移，在控制程序中采用中斷的方式用鎖零程序來抑制零漂，防止在給定“零”信號的時候，滑塊由于比例伺服閥的零漂引起誤動作。

本發(fā)明的有益效果是：該控制系統(tǒng)采用PLC控制液壓伺服比例閥的方式推動主滑塊進給，采用光柵尺主動測量輾擴過程中軸承套圈尺寸變化，全自動化生產(chǎn)，不需要人工干預，保證了工件的輾擴精度和零件尺寸穩(wěn)定。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)框圖。

圖2是本發(fā)明的比例伺服閥控制電氣原理圖。

圖3是本發(fā)明的光柵尺側量信號電氣原理圖。

圖4是本發(fā)明的比例伺服閥鎖零程序梯形圖。

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，控制系統(tǒng)主要由PLC、觸摸屏、伺服比例閥放大器、光柵尺、高速計數(shù)模塊、數(shù)模轉換模塊等組成。PLC作為整個控制系統(tǒng)的運算處理中心，按照觸摸屏設定的工藝參數(shù)負責對整個加工過程進行監(jiān)控，通過數(shù)模轉換模塊完成對電液比例閥的實時控制，實現(xiàn)對液壓缸行程位置的控制，并通過編碼器接口控制獲得運動位置反饋信息。利用光柵尺主動測量輾擴過程中套圈尺寸實時變化狀況，當尺寸達到產(chǎn)品預設值時，開始整圓。

PLC采用三菱公司FX3U-80MT小型高速邏輯可編程控制器，具有高速的運算速度和豐富的運算指令，還具有模擬控制、運動控制、高速計數(shù)等專用模塊。觸摸屏采用臺灣威綸公司的MT8010IE型10 in觸摸屏，為65 K真彩顯示屏，支持配方存儲，使用簡單，性價比高。比例伺服閥采用意大利阿托斯DLHZO-TE-040-T型非線性比例伺服閥，具有高精度、高響應、帶閥芯位置閉環(huán)反饋等優(yōu)點，能根據(jù)輸入指令模擬電壓的變化快速調(diào)整伺服比例閥的流量，進而快速調(diào)整輾壓輪的進給速度。

如圖2、圖3，模擬量輸入模塊(FX3U-4AD)輸入點為V+，VI-，分別為伺服油缸液壓壓力+和伺服油缸液壓壓力-。模擬量輸出模塊(FX3U-4DA)輸入點為V+,VI-，分別為伺服比例閥控制信號+和伺服比例閥控制信號-。

如圖4，比例伺服閥PLC輸出模擬量控制信號采用調(diào)用子程序的命令，根據(jù)配方參數(shù)在自動加工過程中輸出不同的模擬信號控制比例伺服閥，進而不斷改變油缸進給速度。由于比例伺服閥受到油溫的影響會產(chǎn)生零點漂移，在控制程序中采用中斷的方式用鎖零程序來抑制零漂，防止在給定“零”信號的時候，滑塊由于比例伺服閥的零漂引起誤動作。