一種倒棱機(jī)自動控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種倒棱機(jī)自動控制裝置，其包括連接可編程控制器控制信號輸出端，用以控制倒棱機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)的變頻控制單元；連接可編程控制器控制信號輸出端，用以控制倒棱機(jī)進(jìn)給電機(jī)的伺服控制單元；分別連接變頻控制單元輸入端、伺服控制單元輸入端，用以對倒棱機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及倒棱機(jī)進(jìn)給電機(jī)進(jìn)行控制的可編程控制器；以及與可編程控制器連接的人機(jī)交互界面。本實用新型采用軸進(jìn)給方式由交流伺服電機(jī)驅(qū)動控制倒棱機(jī)進(jìn)給電機(jī)，提高了控制精度低且使切削效率變高，單體刀片壽命得以延長；特別適合對大壁厚鋼管的多角度平頭倒棱加工控制過程。
【專利說明】
一種倒棱機(jī)自動控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及自動控制領(lǐng)域，具體的說是涉及一種倒棱機(jī)自動控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 倒棱機(jī)是鋼管加工工序當(dāng)中常用的一種加工裝置，目前存在多種類型的倒棱機(jī)控 制電路或者系統(tǒng)以滿足其加工需求，但是現(xiàn)有的大部分的倒棱機(jī)工控裝置多適用于小壁厚 單一角度的倒棱控制過程，對于大壁厚鋼管的倒棱控制過程存在的問題主要有以下幾方 面：
[0003] 1、總體控制效果差，特別在倒棱機(jī)的刀具與管端大面積接觸時易發(fā)生電流過高打 刀等現(xiàn)象；
[0004] 2、多采用液壓系統(tǒng)進(jìn)給，液壓系統(tǒng)進(jìn)給形式則存在進(jìn)給精度低、故障率高等一系 列問題；
[0005] 3、不能夠兼顧對于設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)、物料跟蹤等的技術(shù)數(shù)據(jù)存儲要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于已有技術(shù)存在的缺陷，本實用新型的目的是要提供一種適用于壁厚鋼管的倒 棱控制過程的倒棱機(jī)自動控制裝置。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：
[0008] -種倒棱機(jī)自動控制裝置，其特征在于：
[0009] 包括
[0010]連接可編程控制器控制信號輸出端，用以控制倒棱機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)的變頻控制單 元；
[0011]連接可編程控制器控制信號輸出端，用以控制倒棱機(jī)進(jìn)給電機(jī)的伺服控制單元； [0012]分別連接變頻控制單元輸入端、伺服控制單元輸入端，用以對倒棱機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)電 機(jī)以及倒棱機(jī)進(jìn)給電機(jī)進(jìn)行控制的可編程控制器；
[0013] 以及
[0014] 與可編程控制器連接的人機(jī)交互界面。
[0015] 進(jìn)一步的，所述人機(jī)交互界面通過MPI總線和或PR0FIBUS總線與可編程控制器進(jìn) 行連接，從而使得人機(jī)交互界面與變頻控制單元、伺服控制單元及可編程控制器能夠進(jìn)行 數(shù)據(jù)傳輸交換，形成一種閉環(huán)式的控制回路。
[0016] 進(jìn)一步的，所述人機(jī)交互界面通過MPI總線和或PR0FIBUS總線與上位機(jī)進(jìn)行通信。
[0017] 進(jìn)一步的，所述變頻控制單元采用交流變頻調(diào)速器。
[0018] 進(jìn)一步的，所述交流變頻調(diào)速器與倒棱機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間采用編碼器反饋，以 構(gòu)成閉環(huán)速度控制回路。
[0019] 進(jìn)一步的，所述伺服控制單元采用交流伺服控制器。
[0020] 進(jìn)一步的，所述可編程控制器設(shè)置倒棱機(jī)自動控制數(shù)據(jù)庫，所述倒棱機(jī)自動控制 數(shù)據(jù)庫包括倒棱加工過程自動控制數(shù)據(jù)、聯(lián)鎖控制數(shù)據(jù)、急停控制數(shù)據(jù)以及事故報警控制 數(shù)據(jù)。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果：
[0022] 1.本實用新型采用軸進(jìn)給方式由交流伺服電機(jī)驅(qū)動控制倒棱機(jī)進(jìn)給電機(jī)徹底改 變了由位置檢測、凸輪控制和液壓進(jìn)給所固有的控制精度低、故障率高等一系列問題；
[0023] 2.本實用新型適用于控制倒棱機(jī)同時進(jìn)行多刀切削，使切削效率變高，單體刀片 壽命得以延長；
[0024] 3.本實用新型穩(wěn)定性高，速度控制準(zhǔn)確，很好的實現(xiàn)了各段只之間的平滑過度，使 撞刀、打刀等問題的得以解決，適合對大壁厚鋼管的多角度平頭倒棱加工控制；
[0025] 4.本實用新型通過人機(jī)交互界面進(jìn)行規(guī)格設(shè)定及加工控制，解決了現(xiàn)有倒棱加工 控制系統(tǒng)其工藝參數(shù)、物料跟蹤難的問題。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型對應(yīng)的電路原理不意圖一；
[0027]圖2為本實用新型對應(yīng)的電路原理不意圖_.；
[0028]圖3為所述伺服控制單元具體驅(qū)動控制電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本實 用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0030] 本實用新型通過將上位機(jī)操作界面與可編程控制器、伺服控制器、交流變頻調(diào)速 器等器件實現(xiàn)了一種適用于對大壁厚鋼管的多角度平頭倒棱加工的倒棱機(jī)自動控制裝置， 如圖1-圖2,其包括
[0031] (1)連接可編程控制器控制信號輸出端，用以控制倒棱機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)的變頻控 制單元；
[0032] 所述變頻控制單元采用交流變頻調(diào)速器，且該交流變頻調(diào)速器與倒棱機(jī)主軸旋轉(zhuǎn) 電機(jī)之間采用編碼器反饋，以構(gòu)成閉環(huán)速度控制回路；以達(dá)到提高響應(yīng)速度以及精度高，并 能夠?qū)崿F(xiàn)在線修改運行、工藝參數(shù)等目的。
[0033] (2)連接可編程控制器控制信號輸出端，用以控制倒棱機(jī)進(jìn)給電機(jī)的伺服控制單 元；
[0034] 如圖3,所述伺服控制單元采用交流伺服控制器驅(qū)動倒棱進(jìn)給電機(jī)，以控制刀具的 移動與定位，實現(xiàn)精確的快進(jìn)、一級工進(jìn)、二級工進(jìn)、精進(jìn)、快退等過程，同時該交流伺服控 制器適合控制具有多刀頭結(jié)構(gòu)的倒棱機(jī)同時對鋼管進(jìn)行倒棱，以提高切削效率，延長單體 刀片壽命
[0035] (3)分別連接變頻控制單元輸入端、伺服控制單元輸入端，用以對倒棱機(jī)主軸旋轉(zhuǎn) 電機(jī)以及倒棱機(jī)進(jìn)給電機(jī)進(jìn)行控制的可編程控制器;該可編程控制器可采用SIEMENS公司 的SIMATIC S7-300。
[0036] 所述可編程控制器設(shè)置倒棱機(jī)自動控制數(shù)據(jù)庫，所述倒棱機(jī)自動控制數(shù)據(jù)庫包括 倒棱加工過程自動控制數(shù)據(jù)、聯(lián)鎖控制數(shù)據(jù)、急?？刂茢?shù)據(jù)以及事故報警控制數(shù)據(jù)。
[0037] (4)與可編程控制器連接的人機(jī)交互界面。
[0038] 進(jìn)一步的，所述人機(jī)交互界面通過MPI總線和或PR0FIBUS總線與可編程控制器進(jìn) 行連接，從而使得人機(jī)交互界面與變頻控制單元、伺服控制單元及可編程控制器能夠進(jìn)行 數(shù)據(jù)傳輸交換，形成一種閉環(huán)式的控制回路。
[0039] 進(jìn)一步的，所述人機(jī)交互界面通過MPI總線和或PR0FIBUS總線與上位機(jī)進(jìn)行通信。
[0040] 用戶通過HMI操作屏即人機(jī)交互界面對相關(guān)參數(shù)以及數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)格設(shè)定以及加工 控制，如從數(shù)據(jù)庫選擇自動控制數(shù)據(jù)中裝置即可自動獲取刀盤轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量，對倒棱機(jī)的 刀盤轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量進(jìn)行自動控制，解決了工藝參數(shù)、物料跟蹤等一系列問題。
[0041] 同時可在數(shù)據(jù)庫設(shè)置三種控制模式:分為自動、手動、半自動控制，通過人機(jī)交互 界面選定。
[0042] 下述為實用新型的具體控制過程：
[0043]倒棱機(jī)鋼管夾持不動、倒棱刀具旋轉(zhuǎn)銑切的方式加工管線管或者鍋爐管等鋼管； 同時為了提高切削效率，倒棱機(jī)采用四刀同時銑切的模式；
[0044] 具體工序：
[0045] 采用鋼管端進(jìn)端出的方式來料蜂步進(jìn)輸送:輸送輥道將鋼管縱向輸送至倒棱位置 停止4鋼管對齊?液壓夾鉗閉合，夾住鋼管_伺服控制單元采用交流伺服控制器驅(qū)動倒棱 進(jìn)給電機(jī)的機(jī)頭進(jìn)刀_倒棱Φ退刀：倒棱刀盤運行倒進(jìn)給終點后退刀一回位?液壓夾鉗張 開，釋放鋼管?反向?qū)R?步進(jìn)輸送:輸送輥道將鋼管縱向輸送至倒棱位置停止?液壓夾 鉗閉合，夾住鋼管?伺服控制單元采用交流伺服控制器驅(qū)動倒棱進(jìn)給電機(jī)的機(jī)頭進(jìn)刀?如 法對另一端進(jìn)行倒棱?退刀+液壓夾鉗張開，釋放鋼管·?步進(jìn)輸送。
[0046] 以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用 新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種倒棱機(jī)自動控制裝置，其特征在于： 包括 連接可編程控制器控制信號輸出端，用以控制倒棱機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)的變頻控制單元； 連接可編程控制器控制信號輸出端，用以控制倒棱機(jī)進(jìn)給電機(jī)的伺服控制單元； 分別連接變頻控制單元輸入端、伺服控制單元輸入端，用以對倒棱機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)以 及倒棱機(jī)進(jìn)給電機(jī)進(jìn)行控制的可編程控制器； 以及與可編程控制器連接的人機(jī)交互界面。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒棱機(jī)自動控制裝置，其特征在于： 所述人機(jī)交互界面通過MPI總線和或PROFIBUS總線與可編程控制器進(jìn)行連接，從而使 得人機(jī)交互界面與變頻控制單元、伺服控制單元及可編程控制器能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交換， 形成一種閉環(huán)式的控制回路。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的倒棱機(jī)自動控制裝置，其特征在于： 所述人機(jī)交互界面通過MPI總線和或PROFIBUS總線與上位機(jī)進(jìn)行通信。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒棱機(jī)自動控制裝置，其特征在于： 所述變頻控制單元采用交流變頻調(diào)速器。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的倒棱機(jī)自動控制裝置，其特征在于： 所述交流變頻調(diào)速器與倒棱機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)電機(jī)之間采用編碼器反饋，以構(gòu)成閉環(huán)速度控 制回路。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒棱機(jī)自動控制裝置，其特征在于： 所述伺服控制單元采用交流伺服控制器。
【文檔編號】G05B19/05GK205540189SQ201521132940
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】馬麗, 高國鴻, 李田雨
【申請人】大連三高科技發(fā)展有限公司