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鋁型材擠壓機(jī)的輸出功率大、出產(chǎn)速度快，市場(chǎng)應(yīng)用于在我國(guó)鋁合金型材料的擠壓加工生產(chǎn)加工中。共有的擠壓機(jī)，基本上是通過(guò)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)保持工作功能，而電子控制系統(tǒng)中則大多數(shù)運(yùn)用汽車?yán)^電器邏輯性順序控制方法。
由于擠壓機(jī)中每個(gè)實(shí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系較繁雜，擠壓成型桿在一個(gè)工作循環(huán)系統(tǒng)中的運(yùn)作方式可分成快進(jìn)、工進(jìn)、慢進(jìn)以及快退等幾類負(fù)荷，而供錠器、剪刀、擠壓成型筒等輔助工具運(yùn)動(dòng)也必須同主運(yùn)動(dòng)緊密配合進(jìn)行，因此控制鋁型材擠壓機(jī)的邏輯順序路線復(fù)雜，加上擠壓機(jī)的姿勢(shì)反復(fù)、工作期短，在不斷生產(chǎn)工藝流程中的返修率高，且維護(hù)與修理的勞動(dòng)量大、成本增加，在一定程度上阻礙了生產(chǎn)率與效益分析的提高。
文中將對(duì)鋁型材擠壓機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)要求、系統(tǒng)組成、要求等問(wèn)題進(jìn)行分析與論述，以加速在我國(guó)擠壓機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展。
1、鋁型材擠壓機(jī)原理
鋁型材擠壓機(jī)是將鋁或者鋁合金型材的棒材擠壓成型成為各種規(guī)格的鋁材的運(yùn)行機(jī)器，在擠壓機(jī)運(yùn)行時(shí)，鋁棒胚料經(jīng)過(guò)熱風(fēng)爐加溫到擠壓成型需用的氣溫，隨后送至供錠器中，由供錠器將胚料與擠壓成型墊自動(dòng)送至模筒口，工作缸活塞桿推模筒到模口，在迅速線下推廣料過(guò)程中，供錠器自動(dòng)重置，這時(shí)擠壓成型筒與壓鑄模具保持加熱，再進(jìn)入工作缸中進(jìn)行擠壓加工。
在擠壓成型的過(guò)程中，棒材依靠擠壓成型筒中的工業(yè)電爐做到氣溫，當(dāng)擠壓成型工作完畢后，裁切裝制會(huì)將工藝品與余料分離出來(lái)，剩料和壓墊會(huì)跳進(jìn)殘料煤斗中，壓力機(jī)中所有構(gòu)件恢復(fù)，進(jìn)行一次擠壓加工程序。
在整個(gè)鋁型材擠壓機(jī)工作的過(guò)程中，分壓鑄模具合閉、擠壓成型快進(jìn)、壓鑄模具打開等多工序，這些姿勢(shì)都由液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的電機(jī)，拉動(dòng)大汽油泵、小汽油泵產(chǎn)生的液壓來(lái)進(jìn)行，而這些姿勢(shì)的控制裝制則是各類電器設(shè)備，如限位開關(guān)、旋鈕開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)及電磁鐵等。
2、鋁型材擠壓機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
1）生產(chǎn)工藝流程中保持自動(dòng)式控制，包括推錠、運(yùn)錠、供錠器受錠、主剪、擠壓成型筒、擠壓成型速度、擠壓成型產(chǎn)生及壓力等都由plc保持自動(dòng)控制系統(tǒng)，過(guò)程無(wú)須人工控制行為；
2）享有人機(jī)對(duì)戰(zhàn)友善頁(yè)面。系統(tǒng)中的界面即時(shí)、形象，且可動(dòng)太展示當(dāng)場(chǎng)生產(chǎn)工藝流程與工序主要參數(shù)，可具體化模型模擬顯視位置、液壓機(jī)回路、氣動(dòng)式回路等；
3）保持?jǐn)?shù)子檢驗(yàn)，提高檢驗(yàn)精密度；
4）可保持對(duì)各類工序主要參數(shù)要求的設(shè)置、存放、優(yōu)化、查詢網(wǎng)站等；
5）按時(shí)顯視常見(jiàn)故障并警報(bào)。當(dāng)某一項(xiàng)主要參數(shù)異?；蛘邫C(jī)械故障時(shí)，可傳出聲光報(bào)警器，并顯視有關(guān)提示信息與界面。
3、鋁型材擠壓機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)組成
3.1 擠壓成型速度的閉環(huán)控制
擠壓成型速度的閉環(huán)控制，是鋁型材擠壓機(jī)運(yùn)行的主要特點(diǎn)。在生產(chǎn)工藝流程中，如果進(jìn)入擠壓成型程序，必須保證速度的恒定性，不然將引起鋁材的形變、受損，或者表層產(chǎn)生波浪紋、光滑度不佳，對(duì)機(jī)器設(shè)備的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重危害，這就要求機(jī)械自動(dòng)化中必須可確保各類激振情況下的自動(dòng)較正偏離。
比如擠壓機(jī)運(yùn)作的速度設(shè)置為數(shù)子量，通過(guò)上位機(jī)給出電流，其輸出量經(jīng)過(guò)泵頭控制器檢驗(yàn)，再轉(zhuǎn)化成反饋電流，將此電流反饋到鍵入端，與給定量分析進(jìn)行比較，通過(guò)放大器來(lái)控制偏離電流，保證擠壓成型速度在給出速度范圍之內(nèi)。
4.3 鍵入與輸出等級(jí)的確認(rèn)
在鋁型材擠壓機(jī)的控制系統(tǒng)中，各類姿勢(shì)的變換主要通過(guò)壓力控制器與限位開關(guān)對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的檢驗(yàn)，加上命令數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)保持，這些數(shù)據(jù)信號(hào)即鍵入數(shù)據(jù)信號(hào)，現(xiàn)有46個(gè)鍵入點(diǎn)。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中則享有13個(gè)繼電器，是每一項(xiàng)姿勢(shì)的實(shí)行復(fù)制件。在擠壓成型軸的運(yùn)行過(guò)程中，保持4級(jí)速度變換，在機(jī)械自動(dòng)化過(guò)程中，需要顯視3個(gè)狀態(tài)。因此，在機(jī)械自動(dòng)化控制技術(shù)中需要輸出21個(gè)命令數(shù)據(jù)信號(hào)，也就是21個(gè)輸出點(diǎn)。
3.3 擠壓成型筒的電磁感應(yīng)加熱
在機(jī)器的擠壓成型過(guò)程中，從鑄錠到擠壓成型完畢，擠壓成型筒需要承擔(dān)髙壓、高溫、高磨擦作用，因此合適選用系數(shù)式多段曲線圖的加溫方法，這樣可降低擠壓成型筒中的氣溫遍布，縮放運(yùn)動(dòng)外套及內(nèi)套的熱變形標(biāo)準(zhǔn)差，防止脫出或者發(fā)生裂縫現(xiàn)象，有效提高擠壓成型筒的使用效果與使用期。