一、引言:
压力机是汽车行业冲压车间的关键设备,主要用于生产汽车白车身各种冲压零部件。压力机与模具配合完成汽车冲压件的拉延、修边的中,需要滑块高度,适应不同高度的模具,其精度和性直接影响汽车冲压件的。
二、应用的主要工艺点及要解决的主要问题:
目前,奇瑞公司冲压四车间使用的小吨位压力机的滑块显示表是机械式的,精度和性差,操作人员目视机械式显示表不方便,容易读出错误数据,从而造成设备过载,引起设备故障和设备事故。而且压力机上安装有滑块上下限位,如果压力机单次运行或寸动,容易将限位开关打坏,上下限位开关起不到保护作用,容易引发安全事故。
三、应用方案简介:
为解决上述问题,汽车行业普遍采用编码器解决方案。此方案利用编码器记录滑块高度,将送给欧姆龙PLC高速计数模块,经过欧姆龙PLC处理转化为十进制数值,然后显示滑块高度。编码器方案的程序框图见图1。
图1 编码器方案的程序框图
但是对比接近开关方案,编码器方案的成本投入大,同时要求PLC能支持高速计数模块,对现场的要求高。两种方案的比较表见下表。
方案比较表
从上面的比较可以看出,接近开关方案比编码器方案节省近7000元,而且安装比较方便,对PLC的要求也低,还能达到规定的精度和性。
目前,我们采用的是接近开关方案。此方案通过接近开关检测压力机机械传动轴的圈数,将送到欧姆龙PLC,经过内部程序处理,输出到欧姆龙PLC数字量输出模块,在BCD码显示器上显示滑块高度。接近开关方案的程序框图见下图2:
图2 接近开关方案的程序框图
接近开关方案的改造步骤如下:
1、利用压力机设备上现有的接近开关,检测滑块机构丝杆的圈数,将检测到的圈数送入欧姆龙PLC。我们运用欧姆龙PLC的特殊指令INC和DEC,通过BCD递增和递减功能来实现传动轴正转和反转时,检测圈数的加减。程序见下图3。
2、利用游标卡尺测量传动轴一圈时滑块实际的距离,得出传动系数。反复测量几次后求平均值,传动系数的计算精度。
3、经序的运算,将传动圈数乘以传动系数,就可以得出滑块高度的当前值,再通过欧姆龙PLC将数值以BCD码的形式,在欧姆龙PLC的输出模块(OC222), 以继电器形式输出。程序见下图4。
在现场压力机滑块需要显示四位数,我们在欧姆龙PLC(型号:CQM1H-CPU21)后面再加一个16点的输出模块(OC222),用四个输出点来显示一位数字,就可以正常显示这四位数。
4、为了检测精度,需要在程序里做采取一些措施,防止错误的输入影响PLC的正常检测,程序见下图5。
5、同时需要在程序里设置上下软限位来控制滑块的行程,防止硬件限位不起作用而发生超行程现象。程序见下图6。
四、结束语
此方案在奇瑞公司冲压四车间应用成功之后,迅速向冲压二车间推广,同样也取得了成功,不仅解决了滑块高度显示的问题,也节省了改造成本。在奇瑞公司新建的冲压生产线,此方案可以作为解决方案应用,从源头解决类似问题。