1 机器的型号、名称、用途、基本参数1.1 产品型号、名称产品型号: W11XNC-20×2500名称: 20×2500毫米水平下调式三辊卷板机1.2 机器的用途该机为水平下调式三辊卷板机,用于金属板材的弯曲成型,可将金属板材一次上料,不需调头即可完成板材两端部预弯和弯卷成型,卷制成各种规格圆形或弧形工件,还可用于成型工件的校圆,该机是石油、化工、锅炉、造船、机车车辆、金属结构及机械制造等行业最为理想的弯曲成型设备。
2 机器的主要结构概述本机上、下辊均为主驱动辊,机器的机架、底座为钢板焊接,辊子为锻钢件(上辊为50Mn,下辊为42CrMo),上辊主传动由22KW电机通过行星减速机驱动,下辊由液压马达及齿轮驱动,三个工作辊均为主动辊。
上辊升降运动由安装在底座两端的的油缸驱动,下辊水平移动由安装在底座侧面的水平移动油缸驱动,上辊升降运动的位移量和下辊水平移动的位移量由显示器显示。
为便于成型筒体工件的卸料,机器上辊左端设有液压倾倒轴承体,右端尾部设有平衡拉杆机构,以保证倾倒轴承体倾倒后上辊悬空始终处于平衡状态(如倾倒轴承体倾倒后上辊不能保持平衡,可调节此机构)。
机器的上下辊位移采用NC自动调整,使液压系统驱动下的辊子位移的同步精度达到规定值,移动量有数字显示。
整机结构图见图2-1。
3 机器传动系统3.1 主传动机构上辊传动线速度约为4m/min,是由22KW带制动电机驱动行星齿轮减速器,经联轴器直接与上辊联接,带动上辊正反转动,能确保在传动中准确定位,操作方便。
具体结构见图3-1。
下辊传动的线速度约为4 m/min,由液压马达通过齿轮传动使两下辊转动,卷制不同板材筒件的实际线速度不同,由液压系统控制调节。
详见图3-2。
辅助传动机构上辊升降、下辊水平移动及倒头立起与倒下,为辅助传动系统。
4 液压系统(见系统原理图4-1)本机的液压驱动为开式系统,电机额定功率为,额定工作压力为20MPa,用于驱动下辊油马达旋转系统油缸的升降。
由电磁溢流阀进行空载起动,压力调整,过载卸荷,通过耐震压力表观察压力调节范围及压力波动情况。
系统为开关控制形式,电磁换向阀得电情况决定执行元件的工况(系统中油缸的升降定位,液压马达的正反向旋转)。
由液控单向阀对执行元件进行保压,下辊马达的旋转速度由调速阀调节控制.本系统工作介质为30#~40#普通液压油,经精细滤油车(≤10μ)由空气滤清器向油箱内注满(油标上限)清洁的液压油,并从马达泻油口注满油液,试车前注意电机的旋转方向与标记一致,允许二次向油箱加油。
5 电气系统概述该机电气控制系统采用日本OMRON公司生产的PLC可编程序控制器、威纶公司生产的彩色触摸显示屏及相应的电气元件组成;上、下辊移动采用光电编码器传输数字显示及自动调平控制;动力线路采用三相380V,50HZ交流电源供电,控制电路通过控制变压器将380V转换为220V,24V供电,该机的电气操作控制部件及显示器集中安装在操作台上,各操作按钮的功能用文字表示,该机的电气原理图见图FT2,传感器接线图见电气原理图FT4~FT7,机床电气互联图见图FT1和FT10,面板接线图见图5-10,操作面板图见图FT9,九芯插头接线图见图FT8,PLC接线框图见图FT11。
使用说明总电源合上电源开关QF1,动力线路有电,合上开关QF2,油泵电机线路有电,合上开关QF3,润滑电机有电,合上开关QF4,控制变压器TC1有电。
控制电源合上QF4,控制变压器TC1有电,TC1输出220V,为可编程序控制器输出单元及液压阀供电, S-100-24V电源输出的DC24V为操作按钮、限位开关、触摸屏显示器单元、各传感器供电。
操作本电气控制系统由日本OMRON公司生产的CJ1M PLC与台湾威纶科技公司生产的MT6100i十寸彩色触摸式显示器组成,通过RS232接口通讯连接。
该控制系统具有体积小,功能强,可靠性高,抗干扰能力强,维修方便等特点,具备触摸开关、数据显示、数据编辑、故障报警等功能。
通过触摸键来控制屏幕之间的切换,可完成调试模式、手动模式和程控模式下的各个功能部件的操作。
具体操作方法如下:控制系统上电后,PLC与MT6100i通讯完成后,首先显示开始屏幕,如下图(图 1 )所示。
图1延时5秒后自动进入手动模式。
在手动模式、程控制模式和编辑模式之间可相互切换。
机床在无零位时应进入调试模式进行调试运行,调试完成后不再需要进入调试模式。
注意:调试模式必须在自动进入手动模式之前,在开始屏幕进行选择。
MT6100i触摸屏与操作面板按钮配合(见电气原理图),方可实现各个功能部件的操作。
各操作按钮功能如下:SB0 急停SB1 油泵起动SB2 上升SB3 下降SA1 升降点动/联动选择SB4 升降停止SB5 正向卷板SB6 反向卷板SB7 卷板停止SA2 卷板点动/联动选择按下油泵起动按钮SB1,油泵电机运行正常后,方可进行下一步的操作。
1. 调试模式系统上电进入开始屏幕(图1)后,顺序按“长”和“司”,系统进入调试模式(图2)。
该模式是专为系统调试而设置的,不具备保护和互锁功能,所以调试人员在调试过程中,一定要时刻小心注意安全,且系统调试正常后不允许使用该模式。
该模式除具备手动模式的基本功能外,还具有自动调平各辊位置值和设定各辊基准位等功能。
图2自动调平各辊位置值调试机床时,各辊油缸在最底位置时,首先调平各辊的左右端位置值,方可操作同升、同降按钮。
否则,操作同升、同降按钮有可能损坏机器。
调平上辊的左右端位置值按“上未调平”触摸键,弹出“调平上辊光编”对话框(图3)。
选择“是”,关闭对话框,显示“上已调平”同时该触摸键变成红色(图4);选择“否”不进行调平操作,并关闭对话框。
图3图4调平下辊的左右端位置值同理,对下辊两端位置值进行调平操作。
设定各辊基准位在调试机床时,上辊下降到最底端(下辊的基准位为正中间位置),经检测找平基准后,此时可以使用基准位设定功能来确认辊子基准位,辊子两端数显变为基准值。
设定上辊基准位按“上无零位”触摸键,弹出“确定上辊基准位置”设定对话框(图5)。
选择“是”,关闭对话框,显示“上有零位”同时该触摸键变成红色(图6);选择“否”不进行基准位设定操作,并关闭对话框。
图5图6设定下辊基准位同理,对下辊进行基准位置确定操作。
操作其它功能部件其它功能部件(如上辊、下辊、倒头、归中等)操作见手动模式。
注意:为了试车方便,该模式可对下辊左右端进行点动操作。
当调试完毕后, 各辊具有零位时,按下“手动”触摸键,切换到手动模式。
2. 手动模式该模式在手动卷板时使用。
可对各辊进行单端操作或同升、同降操作;进行水平移动或倾斜移动选择;自动记录卷板“步数”,并以文件形式保存在PLC的内存中,供程控运行时调出使用;实时显示左右端筒经和压下量;实时显示各辊两端的位置值、帮助及报警信息(图7)。
注意:该模式应在确认各辊基准位置后进入。
图7水平移动、倾斜移动选择按下“水平”触摸键,屏幕将显示为“倾斜” (图8),反之亦然。
当显示“水平”时,各辊的同升、同降将水平移动。
当显示“倾斜”时,各辊的同升、同降将保持当前的倾斜值倾斜移动。
图8各辊升降上辊左升、左降按下“上辊”左端的“数字”触摸键,该键变为凹下状态(图9),再分别操作上升按钮SB2或下降按钮SB3,可分别实现上辊的左升和左降运动,并且上辊左端位置数据实时显示在该触摸键区域范围内;选择升降点动/联动旋钮SA1,还可实现上辊左升、左降的点动和联动操作。
注意:各辊两端的倾斜值不能超过设计要求的最大值。
图9上辊右升、右降按下“上辊”右端的“数字”触摸键,该键变为凹下状态(图10),再分别操作上升按钮SB2或下降按钮SB3,可分别实现上辊的右升和右降运动,并且上辊右端位置数据实时显示在该触摸键区域范围内;选择升降点动/联动旋钮SA1,还可实现上辊右升、右降的点动和联动操作。
注意:各辊两端的倾斜值不能超过设计要求的最大值。
图10上辊同升、同降按下“上辊”触摸键,该键变为凹下状态(图11),再分别操作上升按钮SB2或下降按钮SB3,可分别实现上辊左右两端升降的同步运动,即辊子在运动过程中具有绝对调平(水平)和相对调平(倾斜)功能,并且上辊左右两端位置数据实时显示在该触摸键的左右两侧,选择升降点动/联动旋钮SA1,还可分别实现上辊同升、同降的点动和联动操作。
图11同理,操作下辊前移、后移。
注意:下辊在手动模式只能同动,不能单端移动。
其它各功能部件的操作倒头倾倒、立起按下“倒头”触摸键,该键变为凹下状态(图12),操作上升按钮SB2倒头立起,碰到倒头立起限位时停止该动作。
操作下降按钮SB3倒头倒下,碰到倒头倒下限位时停止该动作。
选择升降点动/联动旋钮SA1,可实现倒头的点动和联动操作。
图12归中按下“归中”触摸键,该键变为凹下状态,操作上升按钮SB2或下降按钮SB3下辊自动回到零位(中间位置)。
正、反向卷板正向卷板和反向卷板不需要在触摸屏幕上选择按键,在满足互锁条件下,按下按钮SB5 正向卷板,按下按钮SB6 反向卷板。
选择卷板点动/联动旋钮SA2,可实现卷板的点动和联动操作。
自动记录卷板“步数”开始记录一个卷板过程时,应该首先将当前步数清零。
每按下一次“记录”触摸键,将自动记忆各辊的当前位置一步,且步数显示(“0”)自动加1(图13、图14),每个程序最多可记忆20步。
图13图14注意:按下步数显示数字可将当前步数清零。
状态显示在调试模式、手动模式、程控模式屏幕的左端可以随时显示各个开关量模板的输入输出状态。
数据管理手动模式的数据管理可以输入板厚、屈服极限等参数,计算理论压下量,供手动卷板是使用。
也可以保存和修改手动记录的卷板数据,供程控模式下调出使用。
(图15)图153.程控模式该模式可从手动模式按“程控”触摸键进入(图16), 该模式与手动模式之间可互相切换,在该模式下除具备手动模式的基本功能外,还具有程控功能,程控过程由程控功能键来实现。
图16“程序开始”触摸键按下“程序开始”触摸键(图17),该键变为凹下状态,每按操作面板上的上升按钮SB2(“+”)或下降按钮SB3(“-”)一次, 程序将按照当前文件所编辑的数据自动执行一步,每执行一步,当前步数自动加1,待执行完总步数后,即执行完当前文件后,当前步数返回1,等待下次执行。
图17“文件号”程控摸式下的“文件号:2”(图17),表示将要执行或正在执行的是2号文件。
“总步数”程控摸式下的“总步数:4”(图17),表示当前被执行的文件共4步。
“当前步”程控摸式下的“当前步:1”(图17),是指将执行第一步数据。
注意:按下当前步显示数字时, 当前的步数置为1。
这样可以重新从第一步开始执行程序。
各辊设定值程控摸式下的“上辊左,上辊右,下辊”(图17),显示被执行文件正在执行的当前步数的上辊数据和下辊数据。