1 液壓擺式剪板機簡介
　　當前我國機械制造業(yè)大量的通用設備在發(fā)展現(xiàn)代機械自動化技術時，可以有多種技術路線選擇。用可編程序控制器改造通用機床、專用機床、組合機床及自動設備與半自動設備組成的生產(chǎn)線，是一條低成本、高效益，符合我國國情的機械自動化技術發(fā)展應用新途徑。
　　液壓擺式剪板機是一種精確控制板材加工尺寸，將大塊金屬板材進行自動循環(huán)剪切加工，并由送料車運送到下一工序的自動化加工設備，其整個工藝過程很符合順序控制的要求，所以，在控制過程中，采用可編程控制器對自動剪板機進行控制，它較好地解決了采用繼電器-接觸器控制，控制系統(tǒng)較復雜，大量的接線使系統(tǒng)可靠性降低，也間接地降低了設備的工作效率這一問題。因此，將plc應用于該控制，具有操作簡單、運行可靠、抗干擾能力強、編程簡單，控制精度高的特點。在控制的過程中，剪板機剪板的個數(shù)可根據(jù)工藝參數(shù)方便的修改，而且利用光電接近開關檢測板料狀態(tài)非常準確。
　

　　2 設備結構
　　液壓擺式剪板機是一種精確控制板材加工尺寸，將大塊金屬板材進行自動循環(huán)剪切加工，并由送料車運送到下一工序的自動化加工設備。　　

　　上電后，檢測各工作機構的狀態(tài)，控制各工作機構處于初始位置；進料，由控制系統(tǒng)控制進料機構將待剪板料自動輸送到位；定剪切尺寸，采用伺服電機控制擋料器位置保證精確的剪切尺寸，其尺寸可是定值也可以設置為循環(huán)變動值；壓緊和剪切，待剪板料長度達到設定值后由主電動機帶動壓料器和剪切刀具，先壓緊板料，然后剪斷板料；送料車的運行，包括卸載后自動返回；剪切板料的尺寸設定、自動計數(shù)及每車板料數(shù)的預設定；具備斷電保護和來電恢復功能；能實現(xiàn)加工過程自動控制，加工參數(shù)顯示，系統(tǒng)檢測。
　

　　3 液壓擺式剪板機工作原理
　　液壓擺式剪板機工作過程可進行點動、單次和連續(xù)三種動作選擇。
　　點動：選擇點動操作檔位，踩下腳踏慢進，下壓剪切機構自動下壓，碰下行程開關停止下壓；下壓過程松腳踏慢進，停在當前運行位置；下壓過程踩下腳踏回程，下壓剪切機構自動回程，碰上行程停止回程；回程過程松開腳踏回程，停在當前回程位置。
　　單次：設定保壓時間，卸壓時間，水平擋料進退距離，調(diào)整好水平擋料位置；選擇單次操作檔位，下壓剪切機構不在上行程開關位首先自動回上行程開關位；踩下腳踏慢進，下壓剪切機構自動下壓；碰下行程開關時，水平擋料機構后退設定距離，同時自動進行保壓；保壓時間到自動進行卸壓，卸壓時間到下壓剪切機構自動回程，同時水平擋料機構自動前進設定距離；碰上行程開關，單次剪切動作結束。
　　連續(xù)（工步）：
　　1） 設定保壓時間，卸壓時間，水平擋料進退距離，調(diào)整好水平擋料位置；
　　2） 設定工步數(shù)以及每個工步的當料位置、剪板張數(shù)；
　　3）選擇連續(xù)操作檔位，下壓剪切機構不在上行程開關位首先自動回上行程開關位；踩下腳踏慢進，下壓剪切機構自動下壓；碰下行程開關時，水平擋料機構后退設定距離，同時自動進行保壓；保壓時間到自動進行卸壓，卸壓時間到下壓剪切機構自動回程，同時水平擋料機構自動前進設定距離；碰上行程開關，一次剪切動作結束，進行下一次剪板。
　　4）當前工步剪切次數(shù)完成，碰上行程開關，水平擋料位置自動進行調(diào)整，進入下一工步剪切動作。
　　5）所有工步動作完成，碰上行程開關，連續(xù)剪切動作結束。

　　4 控制系統(tǒng)介紹

圖4 控制系統(tǒng)結構圖

　　液壓擺式剪板機控制系統(tǒng)由控制部分、驅(qū)動部分和監(jiān)控部分組成?？刂葡到y(tǒng)結構見圖4。

　　4.1 控制部分
　　本系統(tǒng)采用LM系列專用高速運動控制模塊LM3106A控制。LM3106A是專為實現(xiàn)高速運動控制而設計的模塊，主要用于實現(xiàn)步進或伺服電機的定位控制。
　　

　　LM3106A本體集成 14通道24VDC輸入， 10通道晶體管輸出，其輸出有2個公共端，輸出通道采用5-24VDC驅(qū)動電源供電，具有兩路高速輸出，可做PWM(100KHz)或PTO(50KHz)使用，另外，還可以通過RS-232通訊口與和利時觸摸屏進行通訊。

　　表1為控制系統(tǒng)的I/O配置。
　

　　表1 系統(tǒng)I/O分配表
 

　　4.2 驅(qū)動部分
　　液壓擺式剪板機驅(qū)動部件主要包括橫向伺服電機和豎直液壓氣動裝置。
　　伺服電機及驅(qū)動器均采用和利時公司的產(chǎn)品，其中“蜂鳥（Hummer）”系列低壓無刷伺服電機驅(qū)動器是北京和利時電機公司最新推出的適合低壓直流供電的、小體積、高性能全數(shù)字伺服驅(qū)動器。硬件上采用32位高速RISC專用控制芯片,高效功率變換技術，以及創(chuàng)新編碼器反饋技術；軟件上采用最先進的電機控制策略，完全以軟件方式實現(xiàn)了電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)的閉環(huán)伺服控制；驅(qū)動器嵌入了高級運動控制功能，通過通訊接口即可完成如多段點到點、直線插補、圓弧插補等功能。擋料采用伺服電機進行定位，達到了精確定位，保證了設備控制要求及運行效果。
　　往復下壓剪切動作由油泵和氣動裝置完成，通過PLC控制電磁閥的的得失電進行。
　

　　4.3 監(jiān)控部分
　　上位監(jiān)控部份由一臺和利時觸摸屏，配以監(jiān)控軟件來完成，觸摸屏上可以進行動作操作，運行參數(shù)設定，工作狀態(tài)選擇以及顯示PLC的輸入輸出點工作狀態(tài)。

　　5 總結
　　基于和利時公司PLC和伺服自動控制系統(tǒng)的液壓擺式剪板機有以下特點：
　　(1) 采用電液伺服全閉環(huán)控制系統(tǒng)，剪板厚度精度、重復定位精度達到很高的水準。
　　(2) 每步程序可設定擋料位置（后檔料X，相當于伺服的絕對位置）、凸模具下壓位置（Y值，相當于凸模具下降的距離）、剪切次數(shù)、保壓時間4個參數(shù)。
　　(3) 具有多工步編程功能，可實現(xiàn)多自動運行，每一步執(zhí)行完后，觸摸屏都要自動把下一步參數(shù)輸入PLC和伺服，實現(xiàn)多工步零件一次性加工，提高生產(chǎn)效率。
　

　　該系統(tǒng)已投入生產(chǎn)使用，運行穩(wěn)定可靠，控制精度高，維護使用方便，受到用戶青睞。
　

　　參 考 文 獻
　　[1] 左健民．液壓與氣壓傳動．第三版．北京：機械工業(yè)出版社,1996．
　　[2] 高傳玉，盛占石. QH11D-WK數(shù)控精密剪板機的研制[J].江蘇工學院學報, 1994(3):55-57.
　　[3] 《HOLLiAS LM PLC指令與功能塊手冊》，杭州和利時自動化有限公司，2007.5