1 上輥萬(wàn)能式卷板機(jī)簡(jiǎn)介
上輥萬(wàn)能式三輥卷板機(jī)，用于在常溫下彎卷一定厚度的金屬板成筒狀、弧形或有一定錐度的零件。其工作原理是旋轉(zhuǎn)式彎曲變形。因上輥可上下移動(dòng)、也可水平移動(dòng)，所以不需另加壓力機(jī)和等附加設(shè)備，可一次上料，不需調(diào)頭就可完成板材兩端部的預(yù)彎及成型彎曲功能，以及用于成型工件的校正。借助輔助裝置，可使板料端部對(duì)正，且剩余直邊較少。是石油、化工、水泥、造船、鍋爐、航空、水利、輸變電鐵塔等機(jī)器設(shè)備制造行業(yè)的必備設(shè)備。
本機(jī)床結(jié)構(gòu)形式為三輥對(duì)稱式，上輥在兩下輥中央對(duì)稱位置作垂直升降運(yùn)動(dòng)，通過(guò)液壓缸內(nèi)的液壓油作用于活塞而獲得，為液壓傳動(dòng)；兩下輥?zhàn)餍D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)減速機(jī)的輸出齒輪與下輥齒輪噘合，為卷制板材提供扭矩。
2 設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理
上輥萬(wàn)能式三輥卷板機(jī)同時(shí)具備預(yù)彎及卷圓雙重功能，其結(jié)構(gòu)主要有整體底座，翻倒側(cè)機(jī)架，固定側(cè)機(jī)架、工作輥、支撐輥裝置、主傳動(dòng)裝置、上輥移動(dòng)裝置、翻倒裝置、液壓泵站、電控系統(tǒng)等部件組成。
圖1 設(shè)備結(jié)構(gòu)圖
圖2 上、下輥位圖
上輥的上下移動(dòng)及上輥的水平移動(dòng)均設(shè)有數(shù)字顯示裝置，因而操作方便，控制準(zhǔn)確。上輥倒頭的翻轉(zhuǎn)、復(fù)位均由油缸來(lái)執(zhí)行，上輥的平衡通過(guò)卸料裝置來(lái)完成，從而使卸料更為方便。 本機(jī)兩下輥為主動(dòng)輥，位置固定，由主電機(jī)經(jīng)主減速器減速后，經(jīng)輸出軸齒輪傳動(dòng)至設(shè)在下輥兩端的齒輪使下輥轉(zhuǎn)動(dòng)，減速機(jī)輸入軸伸出端設(shè)有制動(dòng)裝置，當(dāng)板料被上下輥夾住，板料與工作輥之間產(chǎn)生磨擦力，使板料運(yùn)動(dòng)，通過(guò)三輥與金屬板相接觸的三個(gè)切點(diǎn)構(gòu)成弧度，使平板彎曲，調(diào)整上輥的壓下量，可達(dá)到所需弧形或圓形工件的曲率半徑。本機(jī)上輥為從動(dòng)輥，依靠工作輥面與鋼板間的磨擦力，使其旋轉(zhuǎn)，其上下移動(dòng)由兩端頂部液壓缸驅(qū)動(dòng)。上輥前后水平移動(dòng)則是由制動(dòng)電機(jī)經(jīng)一對(duì)V型帶輪傳動(dòng)至副減速機(jī)輸入軸再由減速機(jī)兩側(cè)輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器傳動(dòng)至軸承座中蝸輪副，通過(guò)蝸輪中的螺母旋轉(zhuǎn)，使絲桿及與之相連接的水平移動(dòng)軸向前或向后作水平移動(dòng)，從而帶動(dòng)固定側(cè)及翻倒側(cè)機(jī)架同上輥一起向前或向后水平移動(dòng)。在機(jī)器的翻倒側(cè)機(jī)架一端，設(shè)有一個(gè)翻倒油缸，當(dāng)卷制工作結(jié)束后，上輥移動(dòng)至中間位置并上下爬升到預(yù)定高度，翻倒油缸動(dòng)作，使翻倒側(cè)機(jī)架翻倒，卸下工件后，雙級(jí)油缸再動(dòng)作使翻倒側(cè)機(jī)架恢復(fù)，到此一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束。
3 上輥的同步控制
卷板設(shè)備固定側(cè)和翻倒側(cè)驅(qū)動(dòng)上輥進(jìn)、退同步是協(xié)調(diào)上、下輥和板料壓力一致保證卷板精度的決定性因素。上輥兩端的位移差受一定的精度范圍限制，在固定側(cè)和翻倒側(cè)分別裝有光柵尺，上輥同進(jìn)、同退運(yùn)行過(guò)程根據(jù)光柵尺采集信號(hào)及時(shí)反映上輥兩端位置，當(dāng)兩端位移差超過(guò)精度范圍上限時(shí)，行走快的一端將自動(dòng)停下等待慢的一端跟上，達(dá)到同步范圍下限時(shí)又自行啟動(dòng)，如此保證上輥兩端達(dá)到同步進(jìn)、退。
LM系列PLC提供兩路100KHz的高速計(jì)數(shù)輸入端，可外接兩個(gè)采集高頻信號(hào)的光柵尺滿足同步信號(hào)的采集和處理，實(shí)現(xiàn)上輥的進(jìn)、退同步控制。
4 系統(tǒng)介紹
上輥萬(wàn)能式卷板機(jī)全自動(dòng)控制系統(tǒng)由控制部分、驅(qū)動(dòng)部分和監(jiān)控部分組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖3。
圖3 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
4.1 控制部分
本系統(tǒng)采用 LM系列PLC控制，配置1個(gè)CPU模塊LM3107、1個(gè)8路數(shù)字量輸入模塊LM3210和一個(gè)4入/4出數(shù)字量模塊LM3231。
1）CPU模塊：LM3107，本體集成14 DI / 10 繼電器DO，其輸出有3個(gè)公共端，其中AC220V 輸出占用2個(gè)公共端，DC24V的輸出占用1個(gè)公共端，具有兩路100KHz高速計(jì)數(shù)輸入功能，另外，還可以通過(guò)RS-232通訊口與觸摸屏進(jìn)行通訊。
2）開(kāi)關(guān)量輸入模塊：LM3210，8路數(shù)字量輸入，輸入電壓為24VDC。
3）開(kāi)關(guān)量輸入/輸出模塊：LM3231，4DI/4繼電器DO，輸入電壓24VDC，輸出電壓24VDC或24VAC-230VAC。
表1為控制系統(tǒng)的I/O配置。
表1 系統(tǒng)I/O分配表
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信號(hào)類(lèi)型
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設(shè)備名稱
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PLC地址
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信號(hào)類(lèi)型
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