冲压件自动清洗机测控系统设计文献综述

 2022-04-18 22:50:58

1 课题研究的背景及意义

在中国这个被誉为21世纪的制造业中心国度里,技术的发展日新月异,工业生产迅猛发展,各种工业品的生产厂家产量急剧增加,而且,对自己的产品质量要求不断提高。激烈的市场竞争使得工业产品更新换代的速度明显加快,传统加工单一品种的刚性冲压设备己不适应这种市场形势的发展要求,整个工业市场对各种各样的检测设备的需求急剧上升,具有高柔性和高效性的自动化冲压设备,已经成为世界冲压技术及设备发展的主要潮流。普通冲压工艺不可避免地都有毛刺,无毛刺冲压工艺、精冲工艺使用并不普遍,这里的冲压指的是冷冲压,是工业生产中四大工艺之首,冷冲压是指在常温下,利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需要零件的一种压力加工方法。

但是冲压成型的零件在冲压加工完成后通常均需要清洗,这时就需要清洗机了,所谓清洗机,就是用于冲洗过滤液压系统在制造以及装配使用过程及维护时生成或侵入的污染物的一种机器,也可以适用于对工作油液的定期维护过滤,提高清洁度,避免或减少因污染而造成的故障,从而保证液压系统设备的高性能、高可靠度和长寿命。但是在传统清洗机清洗过后,产品缝隙中残留有水渍,有生锈隐患,且需要花费大量的人力物力,清洗质量不高,效率较低。但是随着网络技术和计算机技术的发展,很多公司已经开始研究基于因特网的测控技术,并应用在工业控制中。随着计算机、自动控制和微电子等技术的发展,大量智能控制芯片和智能传感器不断出现,由于在传感器和计算机领域所取得的巨大成就,使人们对系统的综合性能尤其是其控制性能提出了越来越高的要求,希望能对系统设备的工作状况进行实时监测和控制,并在此基础上实现设备的智能维护。

2 国外研究现状

德国西门子公司改进了清洗机的控制电路,具体使用了LOGO取代了原有的继电器控制电路,此改进在应用上充分发挥了LOGO的优势,解决了清洗机运行中存在的诸多问题,在一定程度上提高了清洗机的可靠性。西门子逻辑智能控制器的产生填补了原有继电器和PLC之间的技术空白,在现阶段已经成为具有模块化形式的标准形式组件产品。其过程选用西门子LOGO RC230为主要模块,其中共有4个输出点、8个输入点,软件部分使用编程LOGO软件逻辑智能控制器来编制其功能块程序,此种软件可视化程度较高,编程步骤简单方便。使用LOGO智能控制器,既可使用功能块来编程,又可使用梯形图来编程,最后调试后下载到LOGO模块中就可以完成了。该系统对清洗机的原控制系统存在的缺陷进行了改进,真正实现了机器的自动控制,并从中节省了大量成本花费,可以在一定程度上达到维护保养和延长使用寿命的目的,从而提高了生产效率。

PLC是专门应用于工业控制的微型计算机,它能根据生产需要,灵活地改变控制程序,使控制系统具有较大的灵活性、通用性和可靠性。国外企业生产的清洗机电气控制系统也大多采用PLC控制,国外清洗机应用较多的PLC品牌有:西门子公司S7系列、欧姆龙公司OMRON CPM系统、三菱公司FX系统。

根据冲压件清洗机的结构,当前国外主流生产商的产品有四种形式:通过式清洗机、回转式清洗机、机器人清洗机以及计算机数控清洗机。这四种形式的冲压件清洗机各有优势,适用于不同的生产线布局、上下料方式和节拍要求。其中计算机数控清洗机可以像加工中心一样,选用适合类型的喷嘴进行自动换刀清洗,清洗压力最高可达50 M Pa,同时还可以完成复杂零件的精密清洗。针对液压阀块、工程机械阀块等部件,尤其适合采用加工中心式 CNC清洗机,这一形式的冲压件清洗机以日本生产商生产的居多。

3 国内研究现状

我国对冲压件清洗机的开发起步较晚,在80年代从引进设备样机开始,自己设计了一些清洗机,并且大多是冷清水系统,原常州科研试制中心就是较早开发冲压件清洗机的单位之一。由于清洗效果和结构布置不够理想而没有得到发展。发明一种适合我国国情的冲压件清洗机势在必行。我们以90年代引进的美国样机作为参考,自行开发设计了一种大型冲压件清洗机—LP型箱式冲压件清洗机,而且可以根据用户需要,进行小型化制造。该清洗机结构新颖,清洗效果好,操作安全方便,温度和进出水实现自动控制。该清洗机电控系统采用先进元器件,加热温度由温度传感器自动控制,液面高度由液位传感器自动控制,排风、喷水、转盘的转动采用连锁开关,各动作要求自动配合,自动化程度高,操作简便易懂。

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