一種基于PLC和伺服控制的液壓裝缸機制造技術(shù)

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(yīng)的伺服旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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。該設(shè)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。

A hydraulic cylinder filling machine based on PLC and servo control

A hydraulic servo control based on PLC and install the cylinder machine, using PLC as the control core, the corresponding servo rotating head and screw shaft, the shaft screw through feedback can accurately control the bolt tightening force, it can not only avoid the bolt locking cylinder manually rotating, can also solve the uneven stress effect the service life and safety problems of sealing oil cylinder. The device has good positioning accuracy and precise tightening torque, and it is easy to operate and easy to maintain. It meets the assembly requirements of engineering oil cylinder.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于PLC和伺服控制的液壓裝缸機
本專利技術(shù)涉及一種基于PLC和伺服控制的液壓裝缸機的改進(jìn)。
技術(shù)介紹
液壓裝缸機是一種廣泛應(yīng)用于油缸自動化裝配線的一種壓裝設(shè)備，主要用于油缸的活塞桿壓裝、導(dǎo)向套的壓裝、缸筒定位、鎖螺栓和關(guān)節(jié)軸承的壓裝等工藝。當(dāng)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(zhì)量穩(wěn)定性差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)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(yīng)的伺服旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：所述液壓裝缸機由旋轉(zhuǎn)頭、旋轉(zhuǎn)頭橫向調(diào)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(shè)計方法，每個運動為一個子裝配件，其工作原理如下：當(dāng)缸筒吊裝到缸筒支撐裝置上時，手動調(diào)整缸筒支撐裝置，使缸筒中心線與裝缸機旋轉(zhuǎn)頭的回轉(zhuǎn)中心線重合，依據(jù)缸筒的長度，通過旋轉(zhuǎn)頭橫向調(diào)整裝置來調(diào)整分度頭在裝缸機上的位置，再將缸筒固定到旋轉(zhuǎn)頭上；當(dāng)活塞桿組件吊裝到活塞桿支撐裝置上時，手動調(diào)整V型塊的開度，保證活塞桿軸線與缸筒軸線重合；當(dāng)活塞桿組件壓裝到缸筒后，旋轉(zhuǎn)缸蓋，插入鎖緊螺栓，利用旋轉(zhuǎn)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(gòu)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(gòu)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(gòu)的壓裝行程僅為床身長度的一半，旋轉(zhuǎn)頭橫向調(diào)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(jié)構(gòu)的改進(jìn)，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(zhuǎn)頭橫向調(diào)整裝置中，橫向傳動機構(gòu)采用絲桿螺母機構(gòu)，絲桿兩端固定在軸承座上，旋轉(zhuǎn)頭工作臺通過傳動塊與螺母固聯(lián)，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(zhuǎn)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(diào)設(shè)備中各個部分的運動，從而實現(xiàn)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(fù)責(zé)各種信號的輸入檢測、輸出控制和數(shù)據(jù)處理。在過程控制中，擰緊的工藝參數(shù)和控制參數(shù)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(shè)定，為簡化編程，本專利技術(shù)采用第二種控制方式，模式參數(shù)通過軸控制器事先設(shè)定，當(dāng)接收到上位機輸入的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、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(zhuǎn)換輸入到軸控制器，軸控制器計算后通過D/A轉(zhuǎn)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(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將運算結(jié)果分別輸出到伺服驅(qū)動器、軸控制器、變頻器和電磁閥，以實現(xiàn)裝缸機的運動控制。所述液壓裝缸機的PLC程序設(shè)計采用模塊化編程，裝缸機的動作實現(xiàn)均由子程序完成，主程序只負(fù)責(zé)初始化和調(diào)用子程序，保證了良好的維護(hù)性和清晰的代碼結(jié)構(gòu)，增強了PLC程序的可讀性和調(diào)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(zhuǎn)頭開始旋轉(zhuǎn)到給定角度后，擰緊軸控制器完成下個螺栓的擰緊。當(dāng)所有螺栓擰緊后，系統(tǒng)調(diào)用參考點子程序，旋轉(zhuǎn)頭回到參考點位置，這樣一個裝缸工序完成，如此往復(fù)，完成下一個油缸的裝配。本專利技術(shù)的有益效果是：該設(shè)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(shè)計的PLC程序，為自動化生產(chǎn)線設(shè)備的改進(jìn)提供了較大的空間。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)進(jìn)一步說明。圖1是本專利技術(shù)的裝缸機結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本專利技術(shù)的裝缸機的控制方案圖。圖3是本專利技術(shù)的PLC系統(tǒng)流程圖。圖中：1.旋轉(zhuǎn)頭；2.旋轉(zhuǎn)頭橫向調(diào)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(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。如圖1，液壓裝缸機由旋轉(zhuǎn)頭、旋轉(zhuǎn)頭橫向調(diào)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(shè)計方法，每個運動為一個子裝配件，其工作原理如下：當(dāng)缸筒吊裝到缸筒支撐裝置上時，手動調(diào)整缸筒支撐裝置，使缸筒中心線與裝缸機旋轉(zhuǎn)頭的回轉(zhuǎn)中心線重合，依據(jù)缸筒的長度，通過旋轉(zhuǎn)頭橫向調(diào)整裝置來調(diào)整分度頭在裝缸機上的位置，再將缸筒固定到旋轉(zhuǎn)頭上；當(dāng)活塞桿組件吊裝到活塞桿支撐裝置上時，手動調(diào)整V型塊的開度，保證活塞桿軸線與缸筒軸線重合；當(dāng)活塞桿組件壓裝到缸筒后，旋轉(zhuǎn)缸蓋，插入鎖緊螺栓，利用旋轉(zhuǎn)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(gòu)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(gòu)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(gòu)的壓裝行程僅為床身長度的一半，旋轉(zhuǎn)頭橫向調(diào)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(jié)構(gòu)的改進(jìn)，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(zhuǎn)頭橫向調(diào)整裝置中，橫向傳動機構(gòu)采用絲桿螺母機構(gòu)，絲桿兩端固定在軸承座上，旋轉(zhuǎn)頭工作臺通過傳動塊與螺母固聯(lián)，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(zhuǎn)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(diào)設(shè)備中各個部分的運動，從而實現(xiàn)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(fù)責(zé)各種信號的輸入檢測、輸出控制和數(shù)據(jù)處理。在過程控制中，擰緊的工藝參數(shù)和控制參數(shù)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(shè)定，為簡化編程，本專利技術(shù)采用第二種控制方式，模式參數(shù)通過軸控制器事先設(shè)定，當(dāng)接收到上位機輸入的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、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(zhuǎn)換輸入到軸控制器，軸控制器計算后通過D/A轉(zhuǎn)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(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將運算結(jié)果分別輸出到伺服驅(qū)動器、軸控制器、變頻器和電磁閥，以實現(xiàn)裝缸機的運動控制。如圖3，液壓裝缸機的PLC程序設(shè)計采用模塊化編程，裝缸機的動作實現(xiàn)均由子程序完成，主程序只負(fù)責(zé)初始化和調(diào)用子程序，保證了良好的維護(hù)性和清晰的代碼結(jié)構(gòu)，增強了PLC程序的可讀性和調(diào)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(zhuǎn)頭開始旋轉(zhuǎn)到給定角度后，擰緊軸控制器完成下個螺栓的擰緊。當(dāng)所有螺栓擰緊后，系統(tǒng)調(diào)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種基于PLC和伺服控制的液壓裝缸機，其特征是：所述液壓裝缸機由旋轉(zhuǎn)頭、旋轉(zhuǎn)頭橫向調(diào)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。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于PLC和伺服控制的液壓裝缸機，其特征是：所述液壓裝缸機由旋轉(zhuǎn)頭、旋轉(zhuǎn)頭橫向調(diào)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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PLC和伺服控制的液壓裝缸機，其特征是：當(dāng)活塞桿組件壓裝到缸筒后，旋轉(zhuǎn)缸蓋，插入鎖緊螺栓，利用旋轉(zhuǎn)頭的定位功能，使用螺母擰緊裝置自動鎖緊缸蓋螺栓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PLC和伺服控制的液壓裝缸機，其特征是：控制器與外圍電路的信號處理中，信號在外圍電路與控制器之間進(jìn)行隔離、變換、緩沖等預(yù)處理，系統(tǒng)使用自行開發(fā)的接口電路完成此功能，提高了嵌入式控制器的抗電磁干擾性能。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PLC和伺服控制的液壓裝缸機，其...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李曉波，
申請(專利權(quán))人：李曉波，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧,21