帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)，包括有電氣柜、封頭專(zhuān)用液壓機(jī)機(jī)身、封頭專(zhuān)用液壓機(jī)液壓站、琴式操作臺(tái)、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路裝置、控制變壓器裝置、穩(wěn)壓電源裝置、安裝于電氣柜內(nèi)的PLC的CPU模塊、安裝于電氣柜內(nèi)和CPU模塊相連的I/O模塊、安裝于電氣柜內(nèi)和CPU模塊相連的模擬量輸入模塊、集中式操作面板、精密電位器、中間繼電器、位移傳感器、上極限行程開(kāi)關(guān)和下極限行程開(kāi)關(guān)、壓力傳感器、電磁閥、比例溢流閥、人機(jī)界面。本發(fā)明可以根據(jù)每次成型和拉伸時(shí)的具體情況，隨時(shí)旋轉(zhuǎn)精密電位器，提供工件實(shí)時(shí)需要的壓力，避免產(chǎn)品被撕裂或產(chǎn)生產(chǎn)品壁厚不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn)，大大提高了產(chǎn)品的合格率，降低了產(chǎn)品的成本，節(jié)約了原材料。
【專(zhuān)利說(shuō)明】帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及到機(jī)床設(shè)備電氣控制系統(tǒng)，具體涉及一種帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)。
[0002]【背景技術(shù)】:
封頭專(zhuān)用液壓機(jī)，主要用于壓力容器的成型及拉伸工藝，球形、橢圓形碳鋼及不銹鋼封頭的壓制成型及拉伸工藝。
[0003]此種專(zhuān)用液壓機(jī)在進(jìn)行壓力容器的成型及拉伸工藝，球形、橢圓形碳鋼及不銹鋼封頭的壓制成型及拉伸工藝過(guò)程中存在以下共識(shí)的缺陷:
1、壓力容器的成型及拉伸工藝，球形、橢圓形碳鋼及不銹鋼封頭的壓制成型及拉伸工藝過(guò)程中，由于工件在成型和拉伸過(guò)程中所需的壓邊力和拉伸力是隨時(shí)需要增大或減小的；通過(guò)人機(jī)界面事先設(shè)定某一個(gè)固定的拉伸力和壓邊力，不能滿(mǎn)足工件在成型和拉伸過(guò)程中所需的隨動(dòng)壓力，造成工件具有撕裂或壁厚不均勻的現(xiàn)象，大大影響了產(chǎn)品的質(zhì)量；
2、在壓力容器的制造中，埋下了安全隱患；
3、廢品率高，不僅增加了產(chǎn)品成本,也造成材料的浪費(fèi)。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)，在進(jìn)行壓力容器的成型及拉伸工藝，球形、橢圓形碳鋼及不銹鋼封頭的壓制成型及拉伸工藝時(shí)，通過(guò)精密電位器來(lái)實(shí)時(shí)設(shè)定工件在成型和拉伸過(guò)程中所需的隨動(dòng)壓邊力和拉伸力，避免工件被撕裂或產(chǎn)生工件壁厚不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn)，大大提高了產(chǎn)品的合格率，降低了產(chǎn)品的成本，節(jié)約了原材料。
[0005]本發(fā)明的所采用的技術(shù)方案是:
帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)，包括有電氣柜、封頭專(zhuān)用液壓機(jī)機(jī)身、封頭專(zhuān)用液壓機(jī)液壓站，其特征在于:還包括有琴式操作臺(tái)、位移傳感器、壓力傳感器；
所述的電氣柜中安裝有電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電路裝置、控制變壓器裝置、穩(wěn)壓電源裝置、控制比例溢流閥的放大器、PLC的CPU模塊；
所述的CPU模塊連接有I/O模塊、模擬量輸入模塊；
所述的琴式操作臺(tái)設(shè)置在封頭專(zhuān)用液壓機(jī)機(jī)身右前側(cè)地面上，包括人機(jī)界面和集中式操作面板；
所述人機(jī)界面包括有顯示封頭專(zhuān)用液壓機(jī)各種信息的主畫(huà)面窗口、設(shè)置封頭專(zhuān)用液壓機(jī)各種參數(shù)的參數(shù)設(shè)置畫(huà)面窗口、顯示所有設(shè)置封頭專(zhuān)用液壓機(jī)各種參數(shù)的參數(shù)顯示畫(huà)面窗口、顯示并記錄故障報(bào)警內(nèi)容和報(bào)警時(shí)間的故障報(bào)警畫(huà)面窗口、監(jiān)控PLC各I/O點(diǎn)通斷的監(jiān)控畫(huà)面窗口，人機(jī)界面與CPU模塊通過(guò)RS232通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
所述的集中式操作面板包括有兩個(gè)拉伸滑塊雙手下行按鈕、拉伸滑塊回程按鈕、兩個(gè)壓邊滑塊雙手下行按鈕、壓邊滑塊回程按鈕、兩個(gè)精密電位器、壓機(jī)工作方式選擇按鈕、電機(jī)起動(dòng)按鈕、急停按鈕和全機(jī)靜止按鈕，各按鈕均和I/O模塊相連接，兩個(gè)精密電位器分別與兩個(gè)放大器的輸入信號(hào)相連，其中一個(gè)放大器控制拉伸滑塊的壓力、另一個(gè)放大器控制壓邊滑塊的壓力，放大器的輸出信號(hào)分別與各自的比例溢流閥相連接，比例溢流閥安裝于封頭專(zhuān)用液壓機(jī)的液壓站上；
所述的電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電路裝置通過(guò)電機(jī)起動(dòng)按鈕控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、通過(guò)集中式操作面板上的急停按鈕控制電動(dòng)機(jī)的停止；
所述的位移傳感器安裝于封頭專(zhuān)用液壓機(jī)右邊兩個(gè)立柱之間，其中一個(gè)位移傳感器用來(lái)檢測(cè)拉伸滑塊的實(shí)時(shí)位移，另一個(gè)位移傳感器用來(lái)檢測(cè)壓邊滑塊的實(shí)時(shí)位移；
所述的壓力傳感器安裝于封頭專(zhuān)用液壓機(jī)液壓站的管路上，其中一個(gè)壓力傳感器用來(lái)檢測(cè)拉伸滑塊的實(shí)時(shí)壓力，另一個(gè)壓力傳感器用來(lái)檢測(cè)壓邊滑塊的實(shí)時(shí)壓力；
位移傳感器、壓力傳感器均與模擬量輸入模塊相連接；
所述封頭專(zhuān)用液壓機(jī)右邊兩個(gè)立柱之間還安裝有拉伸滑塊和壓邊滑塊各自的上、下極限行程開(kāi)關(guān)，各自的上、下極限行程開(kāi)關(guān)均與I/o模塊相連接，用來(lái)保護(hù)油缸不能超程使用；
所述電氣柜內(nèi)還安裝有中間繼電器，中間繼電器線圈與I/o模塊相連接，中間繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)與電磁閥的線圈相連接，采用中間繼電器直接與I/o模塊相連接，可以延長(zhǎng)I/O模塊輸出點(diǎn)的壽命。
[0006]所述控制變壓器裝置提供AC220V控制電壓，穩(wěn)壓電源裝置提供DC24V電壓。
[0007]所述的集中式操作面板上的壓機(jī)工作方式選擇按鈕包括調(diào)整、O、單次三種選擇功倉(cāng)泛。
[0008]所述的精密電位器用來(lái)給定放大器的輸入信號(hào)，可以在拉伸滑塊和壓邊滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中隨時(shí)調(diào)整拉伸滑塊的拉伸壓力和壓邊滑塊的壓邊壓力。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
本發(fā)明提供一種帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)，在工件的成型和拉伸過(guò)程中，根據(jù)工藝參數(shù)的需要，通過(guò)精密電位器給定的放大器輸入信號(hào)，來(lái)實(shí)時(shí)的控制比例溢流閥的開(kāi)口大小，從而達(dá)到實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)拉伸滑塊和壓邊滑塊對(duì)工件不同部位所需的壓力。根據(jù)每次成型和拉伸時(shí)的具體情況，隨時(shí)旋轉(zhuǎn)精密電位器，提供工件實(shí)時(shí)需要的壓力，避免產(chǎn)品被撕裂或產(chǎn)生產(chǎn)品壁厚不均勻的現(xiàn)象出現(xiàn)，大大提高了產(chǎn)品的合格率，降低了產(chǎn)品的成本，節(jié)約了原材料。
[0010]應(yīng)用精密電位器和比列溢流閥對(duì)封頭專(zhuān)用液壓機(jī)壓制過(guò)程中壓力需要隨時(shí)變化進(jìn)行電液比例控制，大大提高了帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)的控制精度和自動(dòng)化程度。
[0011]本自動(dòng)化系統(tǒng)功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單、方便、實(shí)用性強(qiáng)，而且通訊方便。
[0012]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1為本發(fā)明的總體示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的集中操作面板圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的HMI的畫(huà)面窗口結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖4為本發(fā)明的整體控制方法流程圖。
[0016]【具體實(shí)施方式】:
如圖1、圖2所示，該帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)包括有電氣柜1、封頭專(zhuān)用液壓機(jī)機(jī)身2、封頭專(zhuān)用液壓機(jī)液壓站3、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路裝置12、控制變壓器裝置5、穩(wěn)壓電源裝置6、安裝于電氣柜內(nèi)的PLC的CPU模塊7、安裝于電氣柜內(nèi)和CPU模塊相連的I/O模塊8、安裝于電氣柜內(nèi)和CPU模塊相連的模擬量輸入模塊9、琴式操作臺(tái)
4、集中式操作面板15、中間繼電器10、位移傳感器16、上極限行程開(kāi)關(guān)21和下極限行程開(kāi)關(guān)22、壓力傳感器19、電磁閥18、控制比例溢流閥的放大器11、比例閥20、人機(jī)界面17。
[0017]控制變壓器裝置5、穩(wěn)壓電源裝置6均安裝于電氣柜I內(nèi)?？刂谱儔浩餮b置5提供AC220V控制電壓；穩(wěn)壓電源裝置6提供DC24V電壓。
[0018]琴式操作臺(tái)4設(shè)置在封頭專(zhuān)用液壓機(jī)機(jī)身2右前側(cè)地面上，包括有10.4英寸的人機(jī)界面17和集中式操作面板15。
[0019]集中式操作面板15設(shè)置在琴式操作臺(tái)4上，包括兩個(gè)拉伸滑塊雙手下行按鈕23、拉伸滑塊回程按鈕26、兩個(gè)壓邊滑塊雙手下行按鈕27、壓邊滑塊回程按鈕31、兩個(gè)精密電位器25、壓機(jī)工作方式選擇按鈕24、電機(jī)起動(dòng)按鈕28、急停按鈕30和全機(jī)靜止按鈕29，，這些按鈕均與I/O模塊8相連接。
[0020]電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路裝置12安裝于電氣柜I內(nèi)，通過(guò)集中式操作面板15上的電機(jī)起動(dòng)按鈕28控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，通過(guò)集中式操作面板15上的急停按鈕30來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的停止。
[0021]控制比例溢流閥20的放大器11安裝于電氣柜I內(nèi)，放大器11的輸入信號(hào)與精密電位器25相連接。所述比例溢流閥20安裝于封頭專(zhuān)用液壓機(jī)液壓站3上，放大器11輸出信號(hào)和比例溢流閥20相連接，比例溢流閥20通過(guò)放大器11給定的信號(hào)，來(lái)實(shí)時(shí)的控制比例溢流閥20的開(kāi)口大小，從而達(dá)到實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)拉伸滑塊和壓邊滑塊對(duì)工件不同部位所需的壓力。
[0022]位移傳感器16安裝于封頭專(zhuān)用液壓機(jī)2右邊兩個(gè)立柱之間，所述壓力傳感器19安裝于封頭專(zhuān)用液壓機(jī)液壓站3的管路上，均與模擬量輸入模塊9相連接；位移傳感器16用來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)位置，壓力傳感器19用來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)壓力。所述上極限行程開(kāi)關(guān)21和下極限行程開(kāi)關(guān)22均安裝于封頭專(zhuān)用液壓機(jī)2右邊兩個(gè)立柱之間，均與I/O模塊8相連接，用來(lái)保護(hù)油缸不能超程使用。
[0023]中間繼電器10，安裝于電氣柜內(nèi)1，中間繼電器10線圈與I/O模塊8相連接，中間繼電器10常開(kāi)觸點(diǎn)與電磁閥18的線圈相連接。采用中間繼電器10直接與I/O模塊8相連接，可以延長(zhǎng)I/O模塊8輸出點(diǎn)的壽命。
[0024]人機(jī)界面17安裝于琴式操作臺(tái)4上，包括有顯示封頭專(zhuān)用液壓機(jī)各種信息的主畫(huà)面窗口 32、設(shè)置封頭專(zhuān)用液壓機(jī)各種參數(shù)的參數(shù)設(shè)置畫(huà)面窗口 33、顯示所有設(shè)置封頭專(zhuān)用液壓機(jī)各種參數(shù)的參數(shù)顯示畫(huà)面窗口 34、顯示并記錄故障報(bào)警內(nèi)容和報(bào)警時(shí)間的故障報(bào)警畫(huà)面窗口 35、監(jiān)控PLC各I/O點(diǎn)通斷的監(jiān)控畫(huà)面窗口 36。人機(jī)界面17與CPU模塊7通過(guò)RS232通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0025]如圖4所示，本發(fā)明的帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)的整體控制方法包括以下步驟:
(a)通過(guò)所述電機(jī)起動(dòng)按鈕28起動(dòng)電動(dòng)機(jī)；通過(guò)所述設(shè)置封頭專(zhuān)用液壓機(jī)各種參數(shù)的參數(shù)設(shè)置畫(huà)面窗口 33設(shè)置所需參數(shù)；
(b)按所述兩個(gè)壓邊滑塊雙手下行按鈕27，壓邊滑塊快速下行，同時(shí)帶動(dòng)拉伸滑塊快速下行；
(c)通過(guò)所述位移傳感器16檢測(cè)壓邊滑塊運(yùn)行的位置，到設(shè)置的壓邊滑塊快轉(zhuǎn)慢位置后，壓邊滑塊轉(zhuǎn)入慢速下行加壓，同時(shí)拉伸滑塊也轉(zhuǎn)為慢下；
(d)通過(guò)所述壓力傳感器19檢測(cè)壓邊滑塊壓力，當(dāng)加壓到壓邊滑塊精密電位器25當(dāng)前給定的壓力時(shí)，壓邊滑塊進(jìn)行保壓；
(e)當(dāng)壓邊滑塊進(jìn)行保壓時(shí)，拉伸滑塊以慢下加壓的速度繼續(xù)下行拉伸，慢下拉伸過(guò)程中分別實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)拉伸滑塊和壓邊滑塊的精密電位器25，改變各自放大器11的輸入信號(hào)，從而改變各自比例溢流閥20的開(kāi)口，得到拉伸工件過(guò)程所需的隨動(dòng)的壓力；
(f)拉伸完成后，壓邊滑塊開(kāi)始泄壓回程；
(g)壓邊滑塊泄壓回程一定時(shí)間后，拉伸滑塊開(kāi)始泄壓回程；
(h)通過(guò)所述位移傳感器16檢測(cè)分別檢測(cè)壓邊滑塊和拉伸滑塊運(yùn)行的位置，到各自設(shè)置的上限位置時(shí)，壓邊滑塊和拉伸滑塊分別停止運(yùn)動(dòng)，一個(gè)工件壓制完成，如果進(jìn)行下一件壓制，從步驟(b)開(kāi)始操作即可。
【權(quán)利要求】
1.帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)，包括有電氣柜、封頭專(zhuān)用液壓機(jī)機(jī)身、封頭專(zhuān)用液壓機(jī)液壓站，其特征在于:還包括有琴式操作臺(tái)、位移傳感器、壓力傳感器； 所述的電氣柜中安裝有電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電路裝置、控制變壓器裝置、穩(wěn)壓電源裝置、控制比例溢流閥的放大器、PLC的CPU模塊，所述的CPU模塊連接有I/O模塊、模擬量輸入模塊；所述的琴式操作臺(tái)設(shè)置在封頭專(zhuān)用液壓機(jī)機(jī)身右前側(cè)地面上，包括有人機(jī)界面和集中式操作面板； 所述人機(jī)界面包括有顯示封頭專(zhuān)用液壓機(jī)各種信息的主畫(huà)面窗口、設(shè)置封頭專(zhuān)用液壓機(jī)各種參數(shù)的參數(shù)設(shè)置畫(huà)面窗口、顯示所有設(shè)置封頭專(zhuān)用液壓機(jī)各種參數(shù)的參數(shù)顯示畫(huà)面窗口、顯示并記錄故障報(bào)警內(nèi)容和報(bào)警時(shí)間的故障報(bào)警畫(huà)面窗口、監(jiān)控PLC各I/O點(diǎn)通斷的監(jiān)控畫(huà)面窗口，人機(jī)界面與CPU模塊通過(guò)RS232通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； 所述的集中式操作面板包括有兩個(gè)拉伸滑塊雙手下行按鈕、拉伸滑塊回程按鈕、兩個(gè)壓邊滑塊雙手下行按鈕、壓邊滑塊回程按鈕、兩個(gè)精密電位器、壓機(jī)工作方式選擇按鈕、電機(jī)起動(dòng)按鈕、急停按鈕和全機(jī)靜止按鈕，各按鈕均和CPU模塊相連接，所述的兩個(gè)精密電位器分別與兩個(gè)放大器的輸入信號(hào)相連，其中一個(gè)放大器控制拉伸滑塊的壓力、另一個(gè)放大器控制壓邊滑塊的壓力，放大器的輸出信號(hào)分別與各自的比例溢流閥相連接，比例溢流閥安裝于封頭專(zhuān)用液壓機(jī)的液壓站上； 所述的電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電路裝置通過(guò)電機(jī)起動(dòng)按鈕控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、通過(guò)集中式操作面板上的急停按鈕控制電動(dòng)機(jī)的停止； 所述的位移傳感器安裝于封頭專(zhuān)用液壓機(jī)右邊兩個(gè)立柱之間，其中一個(gè)位移傳感器檢測(cè)拉伸滑塊的實(shí)時(shí)位移，另一個(gè)位移傳感器檢測(cè)壓邊滑塊的實(shí)時(shí)位移； 所述的壓力傳感器安裝于封頭專(zhuān)用液壓機(jī)液壓站的管路上，其中一個(gè)壓力傳感器檢測(cè)拉伸滑塊的實(shí)時(shí)壓力，另一個(gè)壓力傳感器檢測(cè)壓邊滑塊的實(shí)時(shí)壓力；位移傳感器、壓力傳感器均與模擬量輸入模塊相連接； 所述封頭專(zhuān)用液壓機(jī)右邊兩個(gè)立柱之間還安裝有拉伸滑塊和壓邊滑塊各自的上、下極限行程開(kāi)關(guān)，各自的上、下極限行程開(kāi)關(guān)均與CPU模塊相連接； 所述電氣柜內(nèi)還安裝有中間繼電器，中間繼電器線圈與CPU模塊相連接，中間繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)與電磁閥的線圈相連接，電磁閥安裝于封頭專(zhuān)用液壓機(jī)液壓站的閥塊上，通過(guò)控制電磁閥的得電和失電來(lái)改變封頭專(zhuān)用液壓機(jī)拉伸滑塊和壓邊滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及施加到工件不同部位上的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制變壓器裝置提供AC220V控制電壓，穩(wěn)壓電源裝置提供DC24V電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的集中式操作面板上的壓機(jī)工作方式選擇按鈕包括調(diào)整、O、單次三種選擇功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有壓力隨動(dòng)控制功能的封頭專(zhuān)用液壓機(jī)電氣控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的精密電位器通過(guò)設(shè)定放大器的輸入信號(hào)在拉伸滑塊和壓邊滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中調(diào)整拉伸滑塊的拉伸壓力和壓邊滑塊的壓邊壓力。
【文檔編號(hào)】B30B15/22GK103786365SQ201410028208
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】劉紅梅 申請(qǐng)人:合肥海德數(shù)控液壓設(shè)備有限公司