[发明专利]一种基于PLC和伺服控制的液压装缸机

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于PLC和伺服控制的液压装缸机的改进。

背景技术

液压装缸机是一种广泛应用于油缸自动化装配线的一种压装设备，主要用于油缸的活塞杆压装、导向套的压装、缸筒定位、锁螺栓和关节轴承的压装等工艺。当前的油缸装配大多是手工装配，手工装配油缸效率低，螺栓锁紧力不均匀，造成密封圈的压缩变形量不均，装配质量稳定性差。

发明内容

本发明提出了一种基于PLC和伺服控制的液压装缸机，选用PLC作为控制核心，配置相应的伺服旋转头和拧紧轴，通过拧紧轴的反馈可精确控制螺栓拧紧力的大小，这样不仅可以避免多螺栓锁紧油缸手工旋转问题，也可以解决油缸密封受力不均影响油缸寿命和安全的问题。

本发明所采用的技术方案是：所述液压装缸机由旋转头、旋转头横向调整装置、缸筒、缸筒支撑装置、螺母拧紧装置、活寒杆组件、活寨杆支撑装置、活塞杆压装装置和活塞杆压装电机组成。

所述液压装缸机采用模块化的设计方法，每个运动为一个子装配件，其工作原理如下：当缸筒吊装到缸筒支撑装置上时，手动调整缸筒支撑装置，使缸筒中心线与装缸机旋转头的回转中心线重合，依据缸筒的长度，通过旋转头横向调整装置来调整分度头在装缸机上的位置，再将缸筒固定到旋转头上；当活塞杆组件吊装到活塞杆支撑装置上时，手动调整V型块的开度，保证活塞杆轴线与缸筒轴线重合；当活塞杆组件压装到缸筒后，旋转缸盖，插入锁紧螺栓，利用旋转头的定位功能，使用螺母拧紧装置自动锁紧缸盖螺栓。

装缸机的活塞杆压装机构要求压装行程是装缸机床身长度的2/3以上，在装缸机上安装不同行程的油缸是因为压装机构的空行程距离较长，装配效率较低，为了减少装配的空行程，螺母拧紧装置固定在床身的中间，压装机构的压装行程仅为床身长度的一半，旋转头横向调整装置可以沿床身横向移动，移动距离为床身的1/4，装配结构的改进，可以减少装配过程中约1/2的空行程，提高了装配效率，旋转头横向调整装置中，横向传动机构采用丝杆螺母机构，丝杆两端固定在轴承座上，旋转头工作台通过传动块与螺母固联，螺母的有效行程为床身长度的1/4，螺母3移动的位置是旋转头的移动位置。

所述液压装缸机采用PLC作为主控单元，按照油缸的装配工艺，编制装配路线，协调设备中各个部分的运动，从而实现液压装缸机的自动控制。螺母拧紧装置有一个独立的轴控制器单元，该单元负责各种信号的输入检测、输出控制和数据处理。在过程控制中，拧紧的工艺参数和控制参数信号，可以通过RS-232或RS-485通信接口与上位机通信，也可以有轴控制器设定，为简化编程，本发明采用第二种控制方式，模式参数通过轴控制器事先设定，当接收到上位机输入的正转、反转、启动、停止信号后，开始拧紧控制；在拧紧过程中，扭矩传感器的信号通过A/D转换输入到轴控制器，轴控制器计算后通过D/A转换输出电压信号，伺服电机带动机械拧紧轴来完成拧紧过程。通过控制面板和传感器将指令信号送入PLC进行数据处理，将运算结果分别输出到伺服驱动器、轴控制器、变频器和电磁阀，以实现装缸机的运动控制。

所述液压装缸机的PLC程序设计采用模块化编程，装缸机的动作实现均由子程序完成，主程序只负责初始化和调用子程序，保证了良好的维护性和清晰的代码结构，增强了PLC程序的可读性和调试的方便性。装缸机在缸筒和活塞杆组件对中并固定完成后，完成活塞杆压装动作。手动安装缸盖螺栓后，螺母拧紧装置向左移动到位后，输出控制信号到伺服拧紧轴控制器，拧紧轴控制器完成螺栓拧紧控制后，反馈信号到PLC主程序，旋转头开始旋转到给定角度后，拧紧轴控制器完成下个螺栓的拧紧。当所有螺栓拧紧后，系统调用参考点子程序，旋转头回到参考点位置，这样一个装缸工序完成，如此往复，完成下一个油缸的装配。

本发明的有益效果是：该设备具有较好的定位精度和精确控制的拧紧力矩，且操作简单，维修方便，满足工程类油缸的装配要求。同时，采用模块化设计的PLC程序，为自动化生产线设备的改进提供了较大的空间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的装缸机结构示意图。

图2是本发明的装缸机的控制方案图。

图3是本发明的PLC系统流程图。

图中：1.旋转头；2.旋转头横向调整装置；3.缸筒；4.缸筒支撑装置；5.螺母拧紧装置；6.活寒杆组件；7.活寨杆支撑装置；8.活塞杆压装装置；9.活塞杆压装电机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。