一种基于PLC和伺服控制的液压装缸机制造技术

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。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。

A hydraulic cylinder filling machine based on PLC and servo control

A hydraulic servo control based on PLC and install the cylinder machine, using PLC as the control core, the corresponding servo rotating head and screw shaft, the shaft screw through feedback can accurately control the bolt tightening force, it can not only avoid the bolt locking cylinder manually rotating, can also solve the uneven stress effect the service life and safety problems of sealing oil cylinder. The device has good positioning accuracy and precise tightening torque, and it is easy to operate and easy to maintain. It meets the assembly requirements of engineering oil cylinder.

【技术实现步骤摘要】
一种基于PLC和伺服控制的液压装缸机
本专利技术涉及一种基于PLC和伺服控制的液压装缸机的改进。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于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。本专利技术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，本专利技术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。本专利技术的有益效果是：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专利技术进一步说明。图1是本专利技术的装缸机结构示意图。图2是本专利技术的装缸机的控制方案图。图3是本专利技术的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专利技术作进一步说明。如图1，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。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。如图2，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，本专利技术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。如图3，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，系统调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于PLC和伺服控制的液压装缸机，其特征是：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。

【技术特征摘要】
1.一种基于PLC和伺服控制的液压装缸机，其特征是：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。2.根据权利要求1所述的一种基于PLC和伺服控制的液压装缸机，其特征是：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。3.根据权利要求1所述的一种基于PLC和伺服控制的液压装缸机，其特征是：控制器与外围电路的信号处理中，信号在外围电路与控制器之间进行隔离、变换、缓冲等预处理，系统使用自行开发的接口电路完成此功能，提高了嵌入式控制器的抗电磁干扰性能。4.根据权利要求1所述的一种基于PLC和伺服控制的液压装缸机，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓波，
申请(专利权)人：李晓波，
类型：发明
国别省市：辽宁,21