專利名稱：數(shù)控液壓拉伸、擠壓機(jī)的觸摸控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控液壓拉伸、擠壓設(shè)備，具體涉及這類拉伸、擠壓設(shè)備上使用的一種觸摸控制裝置。
背景技術(shù)：
液壓拉伸、擠壓機(jī)屬于一種壓延機(jī)械，在日用五金、家電、汽車、消防器材、鋁制品、搪瓷制品、不銹鋼制品等行業(yè)具有廣泛應(yīng)用。這類機(jī)械利用液壓作為動(dòng)力通過(guò)特定機(jī)構(gòu)和模具對(duì)各種可塑性變形的金屬材料進(jìn)行拉伸或擠壓加工。比如拉伸機(jī)適合對(duì)各種金屬薄板進(jìn)行拉伸加工成型，而擠壓機(jī)可對(duì)各種金屬材料進(jìn)行壓力加工和成型，如沖壓、擠壓、彎曲、折邊、鉚接、整形等。
目前市場(chǎng)上普通的液壓拉伸機(jī)和擠壓機(jī)一般由機(jī)架、油缸、液壓系統(tǒng)、控制裝置幾部分組成。其中，控制裝置往往沿用傳統(tǒng)的接觸器觸點(diǎn)式控制系統(tǒng)，在行程控制方面，使用接近開(kāi)關(guān)及行程開(kāi)關(guān)，操作采用手動(dòng)操作桿。由于普通的接觸器控制線路復(fù)雜繁瑣，抗干擾能力差，容易產(chǎn)生故障；接近開(kāi)關(guān)和行程開(kāi)關(guān)精度差，而且調(diào)整困難；手動(dòng)操作液壓閥控制油缸升降運(yùn)動(dòng)，不僅工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作繁瑣，而且存在很大的安全隱患。為了克服上述缺陷，近年來(lái)有一些液壓拉伸機(jī)和擠壓機(jī)采用可編程控制器(PLC)進(jìn)行數(shù)字化改造，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控，但其控制裝置整體缺少人機(jī)對(duì)話界面，缺乏人性化設(shè)計(jì)，調(diào)整和操控性不強(qiáng)，這與當(dāng)今其它領(lǐng)域中設(shè)備的控制技術(shù)相比存在一定差距。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的是提供一種數(shù)控液壓拉伸、擠壓機(jī)的觸摸控制裝置，該裝置將觸摸屏、可編程控制器以及編碼器等技術(shù)有機(jī)結(jié)合，不僅要實(shí)現(xiàn)數(shù)控操作，而且要獲得良好的人機(jī)對(duì)話效果，使機(jī)器的操作和調(diào)整更加方便簡(jiǎn)潔。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種數(shù)控液壓拉伸、擠壓機(jī)的觸摸控制裝置，包括觸摸屏、可編程控制器、驅(qū)動(dòng)電路、三位四通電磁閥、油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及編碼器；觸摸屏通過(guò)接口電路與可編程控制器連接；可編程控制器控制輸出端經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路接三位四通電磁閥的控制線圈，三位四通電磁閥接油缸兩端的輸油口；油缸的活塞經(jīng)油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與編碼器的輸入端連接，編碼器的數(shù)字信號(hào)輸出端接可編程控制器的信號(hào)輸入端。
上述技術(shù)方案中的有關(guān)內(nèi)容解釋如下1、上述方案主要是針對(duì)液壓拉伸、擠壓機(jī)油缸工作狀態(tài)和行程的控制來(lái)描述的，如果這種設(shè)備只有一個(gè)工作油缸，則只有一套控制輸出和控制輸入；如果有兩個(gè)工作油缸，則要有兩套對(duì)應(yīng)的控制輸出和控制輸入，以此類推。具體可以描述為可編程控制器控制輸出端對(duì)應(yīng)每個(gè)三位四通電磁閥設(shè)置，每個(gè)三位四通電磁閥與相應(yīng)的一個(gè)油缸輸油口連接；每個(gè)油缸上配置一油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和一編碼器，該編碼器的數(shù)字信號(hào)輸出端接可編程控制器的相應(yīng)信號(hào)輸入端。
2、除了上述方案描述的油缸工作狀態(tài)和行程的控制而外，還包括對(duì)油泵電機(jī)的控制以及一些指示信號(hào)的控制等。
3、上述方案中，所述編碼器為旋轉(zhuǎn)編碼器，油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一支架，支架上設(shè)有同步帶，同步帶一端由同步輪張緊支承，另一端與編碼器旋轉(zhuǎn)輸入端連接，同步帶上的行程同步點(diǎn)通過(guò)一行程位桿與油缸的活塞連接。
本實(shí)用新型工作原理是將本方案應(yīng)用于液壓拉伸、擠壓機(jī)上，工作時(shí)，可編程控制器按照預(yù)先編制的軟件程序、預(yù)先設(shè)定的相關(guān)數(shù)據(jù)以及編碼器傳送的油缸運(yùn)動(dòng)行程數(shù)據(jù)，通過(guò)控制電磁閥控制線圈的得電與失電，控制三位四通電磁閥的閥位，進(jìn)而控制對(duì)應(yīng)油缸的工作狀態(tài)及行程。該裝置將觸摸屏、可編程控制器以及編碼器等技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并應(yīng)用在液壓拉伸、擠壓機(jī)上，不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)控自動(dòng)化操作，而且獲得了良好的人機(jī)對(duì)話效果，使機(jī)器的操作和調(diào)整更加方便簡(jiǎn)潔。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、采用可編程控制器(PLC)大量的邏輯控制，以及數(shù)字運(yùn)算，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)操作的自動(dòng)化。代替了傳統(tǒng)的接觸器觸點(diǎn)式控制系統(tǒng)，減少了由于觸點(diǎn)機(jī)械式故障以及接線端接觸不良的故障。相比之下，普通的接觸器控制線路復(fù)雜繁瑣，容易產(chǎn)生故障，而且維修不方便，而使用PLC控制，一旦程序穩(wěn)定后，一般的故障在PLC外圍的電氣線路上，因此維護(hù)方便。當(dāng)設(shè)備需要更換或增加功能時(shí)，對(duì)PLC控制只要修改程序即可，而繼電器控制則需要更改大量的硬件電路。另外，PLC抗干擾能力強(qiáng)，因而在比較惡劣的環(huán)境條件下也能正常工作，而單機(jī)控制，抗干擾能力較差。
2、觸摸屏的使用提供了一種人機(jī)界面，獲得了良好的人機(jī)對(duì)話效果，一方面更有利于實(shí)時(shí)監(jiān)控，另一方面給用戶操作帶來(lái)方便，使設(shè)備的操作和調(diào)整更加簡(jiǎn)潔，具有人性化特點(diǎn)。比如在行程控制上，只需要在觸摸屏上輸入與產(chǎn)品工藝相關(guān)的尺寸數(shù)據(jù)，即可實(shí)現(xiàn)操作，比以往使用接近開(kāi)關(guān)及行程開(kāi)關(guān)的控制方便，不需要反復(fù)調(diào)節(jié)行程開(kāi)關(guān)的位置，而且拉伸、開(kāi)摸的行程準(zhǔn)確顯示在觸摸屏上，用戶十分清楚油缸的位置，同時(shí)可監(jiān)控各油缸的工作狀態(tài)。閱讀觸摸屏上的操作說(shuō)明，即可操作本機(jī)。
3、采用高精度旋轉(zhuǎn)編碼器代替接近開(kāi)關(guān)與行程開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字監(jiān)控，比之接近開(kāi)關(guān)精確，而且不會(huì)因?yàn)橛|點(diǎn)接觸不良或觸點(diǎn)損壞而產(chǎn)生故障。


附圖1為本實(shí)用新型觸摸控制裝置原理框圖。
附圖2a為拉伸工藝原位圖。
附圖2b為拉伸工藝壓邊圖。
附圖2c為拉伸工藝?yán)靾D。
附圖2d為拉伸工藝回程圖。
附圖2e為拉伸工藝開(kāi)模圖。
附圖3為實(shí)施例一整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4a為實(shí)施例一液壓系統(tǒng)原理圖。
附圖4b為實(shí)施例一液壓系統(tǒng)中電磁閥V1、V2的電磁銜鐵2DT、3DT、1DT、4DT對(duì)應(yīng)拉伸工序表。
附圖5為實(shí)施例一控制原理圖。
附圖6為實(shí)施例一控制流程圖。
附圖7為實(shí)施例一油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖。
附圖8為實(shí)施例二控制原理圖。
以上附圖中，1、壓邊機(jī)構(gòu)；2、下油缸；3、上油缸；4、機(jī)架；5、立柱；6、上缸座；7、壓邊臺(tái)板；8、工作臺(tái)板；9、機(jī)座；10、支架；11、同步帶；12、同步輪；13、編碼器；14、行程同步點(diǎn)；15、行程拉桿。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述實(shí)施例一一種數(shù)控液壓雙動(dòng)拉伸機(jī)，參見(jiàn)圖3所示，由機(jī)架4、壓邊機(jī)構(gòu)1、下油缸2、上油缸3、液壓系統(tǒng)和觸摸控制裝置幾部分組成。機(jī)架4作為整機(jī)的架體結(jié)構(gòu)，主要由四根立柱5、上缸座6、壓邊臺(tái)板7、工作臺(tái)板8、機(jī)座9組成。壓邊機(jī)構(gòu)1為一種內(nèi)翻雙曲肘機(jī)構(gòu)，位于工作臺(tái)板8與機(jī)座9之間。下油缸2為壓邊油缸，位于機(jī)座9底部。上油缸3為主油缸，也是拉伸油缸。
拉伸原理見(jiàn)圖2a～圖2e，從這些圖可以看出，典型的拉伸工藝過(guò)程為原位→壓邊→拉伸→回程→開(kāi)?！?。
液壓系統(tǒng)如圖4a所示，有兩只三位四通電磁閥V1、V2，以及通過(guò)V1、V2向上、下油缸3、2提供液壓的油泵B。V1、V2的出油口分別接上、下油缸3、2兩端輸油口S、R和O、P。切換三位四通電磁閥V1、V2的閥位，可以控制上、下油缸3、2中活塞桿的升降動(dòng)作。兩只三位四通電磁閥V1、V2的電磁銜鐵2DT、3DT、1DT、4DT分別受控于可編程控制器PLC。電磁閥V1、V2的電磁銜鐵2DT、3DT、1DT、4DT對(duì)應(yīng)拉伸工序的受控狀態(tài)見(jiàn)圖4b所示。
本實(shí)施例數(shù)控液壓雙動(dòng)拉伸機(jī)的觸摸控制裝置，見(jiàn)圖5所示，人機(jī)對(duì)話界面采用觸摸屏，可編程控制器PLC采用臺(tái)達(dá)DVP-32ES型，驅(qū)動(dòng)電路采用四個(gè)中間繼電器KM1(壓邊)、KM2(拉伸)、KM3(回程)、KM4(開(kāi)模)，分別對(duì)應(yīng)兩只三位四通電磁閥的四個(gè)控制線圈，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器中一個(gè)為上缸編碼器，另一個(gè)為下缸編碼器。其接線關(guān)系為觸摸屏通過(guò)RS485接口電路與可編程控制器連接；可編程控制器控制輸出端Y0、Y1、Y2、Y3分別接四個(gè)中間繼器KM1、KM2、KM3、KM4，四個(gè)中間繼器分別接兩只三位四通電磁閥中的壓邊、拉伸、回程、開(kāi)?？刂凭€圈P、S、R、O；兩只旋轉(zhuǎn)編碼器的三個(gè)數(shù)字信號(hào)輸出端001、000、002分別接可編程控制器的信號(hào)輸入端X0、X1、X2。
油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖7所示，包括一支架10，支架10上設(shè)有同步帶11，同步帶11一端由同步輪12張緊支承，另一端與編碼器13旋轉(zhuǎn)輸入端連接，同步帶11上的行程同步點(diǎn)14通過(guò)一行程拉桿15與油缸的活塞桿連接。
本實(shí)施例數(shù)控液壓雙動(dòng)拉伸機(jī)進(jìn)入自動(dòng)程序后，可編程控制器PLC首先控制壓邊線圈得電，吸合三位四通電磁閥V2的電磁鐵1DT，接通下油缸2的下腔油路，使活塞桿帶動(dòng)工作臺(tái)板上升，此時(shí)被下油缸2帶動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使下旋轉(zhuǎn)編碼器將工作臺(tái)板的運(yùn)動(dòng)行程轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳遞可編程控制器PLC，直至待拉伸件毛坯的周邊觸及壓邊臺(tái)板，并被牢牢壓住，此時(shí)可編程控制器PLC根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器傳來(lái)的數(shù)字信號(hào)，控制下油缸保壓；接著可編程控制器PLC控制拉伸線圈得電，吸合三位四通電磁閥V1的電磁鐵2DT，接通上油缸3的上腔油路，上油缸帶動(dòng)凸模向下運(yùn)動(dòng)，將毛坯位伸成型，在此過(guò)程中，被上油缸帶動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使上旋轉(zhuǎn)編碼器將凸模的運(yùn)動(dòng)行程轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳遞到可編程控制器PLC，使PLC可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器傳來(lái)的數(shù)字信號(hào)，控制上油缸停止下壓。在完成拉伸成型加工后，可編程控制器PLC將按上述類似原理控制上、下油缸完成回程和開(kāi)模運(yùn)動(dòng)，最后回到初始位置，準(zhǔn)備拉伸下一毛坯。
此外，本實(shí)施例中的觸摸控制裝置還設(shè)置了以下開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)SB7、手動(dòng)壓邊SB3、手動(dòng)位伸SB4、手動(dòng)回程SB5、手動(dòng)開(kāi)模SB6以及手動(dòng)、單向、雙向、單動(dòng)SA1，見(jiàn)圖5。由于本實(shí)施例設(shè)置了各種操作程序，因此操控靈活，功能強(qiáng)大，只須轉(zhuǎn)換選擇開(kāi)關(guān)，選擇狀態(tài)，即可實(shí)行單向、雙向多種功能，使拉伸機(jī)可當(dāng)作各種設(shè)備使用，如，在單向，雙向狀態(tài)時(shí)，當(dāng)作拉伸機(jī)，在單動(dòng)時(shí)，可用作切邊下料，作沖床用。在行程控制上，程序設(shè)計(jì)了保護(hù)功能，假如上、下油缸一旦超出了行程，在0.5秒鐘之內(nèi)迅速關(guān)斷電磁閥，有效地保護(hù)了缸體及密封件。
實(shí)施例二一種數(shù)控液壓雙動(dòng)拉伸機(jī)，由機(jī)架、壓邊機(jī)構(gòu)、下油缸、上油缸、液壓系統(tǒng)和觸摸控制裝置幾部分組成。與實(shí)施例一不同之處在于可編程控制器PLC采用三菱FX1S-30MT型，相應(yīng)的控制原理如圖8所示，由于原理相同，接線類似這里不再重復(fù)描述。其它與實(shí)施例一相同。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控液壓拉伸、擠壓機(jī)的觸摸控制裝置，其特征在于包括觸摸屏、可編程控制器、驅(qū)動(dòng)電路、三位四通電磁閥、油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及編碼器；觸摸屏通過(guò)接口電路與可編程控制器連接；可編程控制器控制輸出端經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路接三位四通電磁閥的控制線圈，三位四通電磁閥接油缸兩端的輸油口；油缸的活塞經(jīng)油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與編碼器的輸入端連接，編碼器的數(shù)字信號(hào)輸出端接可編程控制器的信號(hào)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸摸控制裝置，其特征在于所述可編程控制器控制輸出端對(duì)應(yīng)每個(gè)三位四通電磁閥設(shè)置，每個(gè)三位四通電磁閥與相應(yīng)的一個(gè)油缸輸油口連接；每個(gè)油缸上配置一油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和一編碼器，該編碼器的數(shù)字信號(hào)輸出端接可編程控制器的相應(yīng)信號(hào)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的觸摸控制裝置，其特征在于所述編碼器為旋轉(zhuǎn)編碼器，油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一支架，支架上設(shè)有同步帶，同步帶一端由同步輪張緊支承，另一端與編碼器旋轉(zhuǎn)輸入端連接，同步帶上的行程同步點(diǎn)通過(guò)一行程位桿與油缸的活塞連接。
專利摘要一種數(shù)控液壓拉伸、擠壓機(jī)的觸摸控制裝置，其特征在于包括觸摸屏、可編程控制器、驅(qū)動(dòng)電路、三位四通電磁閥、油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及編碼器；觸摸屏通過(guò)接口電路與可編程控制器連接；可編程控制器控制輸出端經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路接三位四通電磁閥的控制線圈，三位四通電磁閥接油缸兩端的輸油口；油缸的活塞經(jīng)油缸行程傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與編碼器的輸入端連接，編碼器的數(shù)字信號(hào)輸出端接可編程控制器的信號(hào)輸入端。本實(shí)用新型將觸摸屏、可編程控制器以及編碼器等技術(shù)有機(jī)結(jié)合，并應(yīng)用在液壓拉伸、擠壓機(jī)上，不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)控操作，而且獲得了良好的人機(jī)對(duì)話效果，使機(jī)器的操作和調(diào)整更加方便簡(jiǎn)潔。
文檔編號(hào)G06F3/03GK2718638SQ20042002782
公開(kāi)日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者韓建國(guó) 申請(qǐng)人:蘇州市越海拉伸機(jī)械有限公司