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型号：TH-103C
轴承液压压装机进行改造采用了一种新型的压装行程精度控制的方法设计了压装力检测和报警系统通过基于PLC和交互式人机界面的方式实现控制功能。实施后应用效果良好。
大多数工厂采用液压压装机进行装配。但国内很多工厂的相关液压压装机仍存在较多问题主要表现在 1控制系统原始多采用继电器、接触器组成的硬件控制系统存在线路复杂、系统体积大、耗电多且由于继电器触点为机械触点工作频率较低在频繁动作情况下寿命较短系统故障率较高、可靠性差当生产工艺发生变化必须重新设计改变硬件结构造成时间和资金的浪费
2控制精度不高虽然部分设备使用了高精度的传感器能基本达到要求但成本很高
3缺乏足够的检测、报警功能等不能对加工、装配过程中的故障进行实时监控、报警。 针对这些问题我们对长安马自达发动机水泵轴承液压压装机进行了技术改造设 备改造后使用至今已有三年多效果良好、稳定。
2 压装机液压系统 1、保压溢流阀2、二位二通电磁阀 3、液压缸 4、三位四通电磁阀 5、安全溢流阀 6、调压溢流阀,油泵主油路压力由调压溢流阀控制它可以安装在液压压装机操作面板上方便操作人员调整液压系统的压力。安全溢流阀调定压力高于调压溢流阀主要起保护作用保证液压机的压力不过载。保压溢流阀调定压力要足够低使工件压装到位后进入保压状态时仅提供较小的保压压力确保液压压装机的下压动作停止。三位四通电磁阀控制压装动作的上升和下降二位二通电磁阀控制系统是否进入保压。系统对回程过程作了处理先让调压压力阀起作用这时压力较大回程较快然后让保压调压阀起作用一直到上限位。这时压力较小避免了回程冲击。 3 压装行程精度控制 原有设备采用的方法是在液压压装机上设置限位柱等硬限位。如图2中的轴承压装机通过限位柱限制液压油缸的行程来保证装配精度。但如果压装件本身的精度不高时由于限位柱的高度是恒定的可能造成较大的装配误差。 图2 限位柱控制压装行程 其它控制压装精度的方法有 1机械式行程开关、无触点式的接近开关等这种方法简单、可靠、操作方便但其控制精度低无法满足高精度压装加工的要求 2使用直线位移传感器等高精度测试器件如电阻式、电磁感应式、光电式、磁致伸缩式、超声测距式、磁栅式等【2】虽然可以满足精确检测控制的要求但传感器和相应控制系统的成本较高而且在压装件本身精度不高的情况下仍不能满足压装精度要求限制了应用的范围。 我们在改装的液压压装机上使用新型的行程控制装置如图3所示。
   4 压装力检测系统 如图5所示改造后的液压压装机的效果图。我们采用S型拉压力传感器作压装力的检测。把传感器安装在油缸活塞和上模具之间。由于初始时传感器承受上模具的重力需要预先调零。在把轴承压入水泵壳体的过程中传感器实时检测压装力并通过人机界面显示出来。如果压力超出上、下限将及时报警并停止压装。 在压机床身上设置了两个接近开关如图5所示。上限位接近开关控制油缸活塞上升的上限位。
液压压装机压装力检测点接近开关安装在相对上模具下限位稍高的位置作用是当活塞带动上模具下行到达该接近开关位置时停止压装力的检测。这是因为如果没有该接近开关系统将一直检测和比较压装力由于上模具上升过程中没有压力如果仍作检测、判断会产生错误报警。 图5 压装力机械结构效果图 5 电气控制系统 5.1 控制系统的构成 如图6、7所示是系统的电气原理图和PLC的I/O电气接口图PLC采用台达DVP32ES00R24人机界面采用TD220小型交互式人机界面。人机界面和PLC采用RS-232通信。 图6 电气原理图 图7 PLC的I/O电气接口图 5.2 交互式人机界面的功能 图8是人机界面的压装力显示界面它可以显示压装机的实时压装力通过上面的“SET”键可以进入相应的参数设定界面.图9是压装力上下限设定界面通过该界面设定压装力的上下限当检测的实时压装力超限PLC发出声光报警指令并停止压装动作。 图10是压装时间设定界面分别设定压装过程中的下压、保压以及回程时的压力切换时间。参数的设定以实际的工艺要求而定。
5 人机界面上用于设定和显示的各参数命名为数据寄存器D从而与PLC控制程序建立。
6 结论 :针对原有水泵轴承液压压装机的不足之处提出了新型的行程精度控制方法采用了基于PLC的电气系统和交互式人机界面控制方法实现了压装行程的精确测量、压装力的自动检测、报警等功能。对于相关设备的设计和改造具有很好的指导和借鉴作用能有效的缩短开发周期和成本快速提升设备的自动化水平、运行精度和效率等。