一种叶片辊轧设备控制装置及方法
【专利摘要】本发明一种叶片辊轧设备控制装置及方法，属于自动化控制领域，该装置包括第一行程开关、第二行程开关、第三行程开关、第四行程开关、第一接近开关、第二接近开关、PLC控制器、触摸屏、第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器、第五接触器、第六接触器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀；本发明采用PLC控制器和触摸屏，其占用空间小，装置运行稳定、可靠；并且具有实时参数调整、记录功能；此外，本发明只需更换辊轧模具并对程序、参数进行调整即可快速进入另一道加工工序，即可生产不同型号的叶片，降低生产成本，适用于大规模叶片生产线及小型多品种叶片加工生产线。
【专利说明】一种叶片辊轧设备控制装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于自动化控制领域，具体涉及一种叶片辊轧设备控制装置及方法。
【背景技术】
[0002]目前，在叶片辊轧生产线技术中，其生产效率低、自动化程度低、操作人员负担重，因此需要对设备进行全自动控制，而该控制方法往往针对某一固定的生产工艺而设计，当生产过程发生改变时，须重新设计，改变电气结构，浪费大量的人力和物力，造成生产效率低、生产成本高的问题；而且由于电气控制柜及操作台空间狭小，还会出现元器件无处安装的情况，因此对于叶片辊轧技术的改进技术及其迫切。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的不足，本发明提出一种叶片辊轧设备控制装置及方法，以达到提高叶片加工质量、提高工件加工精度、提高多型号生产效率、提高批生产进度和实现新型号叶片加工质量保证的目的。
[0004]一种叶片辊轧设备控制装置，包括第一行程开关、第二行程开关、第三行程开关、第四行程开关、第一接近开关、第二接近开关、PLC控制器、触摸屏、第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器、第五接触器、第六接触器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀，其中，第一行程开关的输出端、第二行程开关的输出端、第三行程开关的输出端、第四行程开关的输出端、第一接近开关的输出端和第二接近开关的输出端分别连接PLC控制器的六路输入端，触摸屏的输出端连接PLC控制器的另一路输入端，PLC控制器的六路输出端分别连接第一接触器的输入端、第二接触器的输入端、第三接触器的输入端、第四接触器的输入端、第五接触器的输入端和第六接触器的输入端；第一接触器的输出端连接第一电磁阀的输入端，第二接触器的输出端连接第二电磁阀的输入端，第三接触器的输出端连接第三电磁阀的输入端，第四接触器的输出端连接第四电磁阀的输入端，第五接触器的输出端连接第五电磁阀的输入端，第六接触器的输出端连接第六电磁阀的输入端。
[0005]所述的第一行程开关设置于叶片辊轧设备的第一支撑轴的一端；第二行程开关设置于叶片辊轧设备的第一支撑轴的另一端；第三行程开关设置于叶片辊轧设备的第二支撑轴上；第四行程开关设置于叶片辊轧设备的第三支撑轴上；第一接近开关和第二接近开关均设置于接近开关支撑架上，第一电磁阀设置于叶片辊轧设备的第一油路上，第二电磁阀设置于叶片辊轧设备的第一油路上，第三电磁阀设置于叶片辊轧设备的第二油路上，第四电磁阀设置于叶片辊轧设备的第二油路上，第五电磁阀设置于叶片辊轧设备的第三油路上和第六电磁阀设置于叶片辊轧设备的第三油路上。
[0006]采用叶片辊轧设备控制装置进行叶片加工的控制方法，包括以下步骤:
[0007]步骤1、启动装置；
[0008]步骤2、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第一油路的第一电磁阀，使第一电磁阀导通，第一油路产生压力带动叶片辊轧设备的活塞杆伸出，并在活塞杆上装夹叶片；
[0009]步骤3、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第一油路的第二电磁阀，使第二电磁阀导通，第一油路消除压力带动叶片辊轧设备的活塞杆缩回；
[0010]步骤4、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第二油路的第三电磁阀，使第三电磁阀导通，第二油路产生压力带动叶片辊轧设备的楔铁插入至设备底板与机座底板之间，当楔铁触发第一接近开关时，第一接近开关发送信号至PLC控制器控制楔铁停止插入；
[0011]步骤5、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第三油路的第五电磁阀，使第五电磁阀导通，第三油路产生压力带动叶片辊轧设备的机座后退，当机座上的第一触碰块触发第一行程开关时，第一行程开关发送信号至PLC控制器控制机座停止后退；
[0012]步骤6、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第三油路的第六电磁阀，使第六电磁阀导通，第三油路消除压力带动叶片辊轧设备的机座前进；
[0013]步骤7、在机座前进过程中，当机座上的第三触碰块触发第三行程开关时，第三行程开关发送信号至PLC控制器控制活塞杆伸出，即将叶片伸入叶片辊轧设备的上下辊轧之间进行加工，当机座上的第三触碰块离开第三行程开关时，第三行程开关发送信号至PLC控制器控制活塞杆缩回，即将叶片缩回；
[0014]步骤8、当机座上的第二触碰块触发第二行程开关时，第二行程开关发送信号至PLC控制器控制机座停止前进，同时PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第二油路的第四电磁阀，使第四电磁阀导通，控制楔铁从设备底板与机座底板之间拔出，当楔铁触发第二接近开关时，第二接近开关发送信号至PLC控制器控制楔铁停止拔出；
[0015]步骤9、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器控制叶片辊轧设备的机座后退，在机座后退过程中，当机座上的第四触碰块触发第四行程开关时，第四行程开关发送信号至PLC控制器控制活塞杆伸出；当机座上的第一触碰块触发第一行程开关时，第一行程开关发送信号至PLC控制器控制机座停止后退，同时控制楔铁插入至设备底板与机座底板之间直至楔铁触发第一接近开关；
[0016]步骤10、完成该叶片的辊轧加工，拆卸该叶片，更换新的被加工叶片并返回执行步骤6。
[0017]本发明优点:
[0018]本发明一种叶片辊轧设备控制装置及方法，用于发动机压气机叶片叶身辊轧，按照叶身各截面赋予相应的叶型；本发明采用PLC控制器和触摸屏，其占用空间小，能适应恶劣的工业环境，装置运行稳定、可靠，故障率低，维护方便，功能改变非常灵活，满足生产工艺要求；并且具有实时参数调整、记录功能，系统的工作状态、执行情况均在界面上有明确的显示；此外，本发明只需更换辊轧模具并对程序、参数进行调整即可快速进入另一道加工工序，即可生产不同型号的叶片，大幅度降低生产成本，适用于大规模叶片生产线及小型多品种叶片加工生产线，因此本装置市场前景良好、有广阔的发展空间。【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明一种实施例的整体装置结构示意图；
[0020]图2为本发明一种实施例的控制装置电路原理图；
[0021]图3为本发明一种实施例的叶片辊轧设备侧视图；
[0022]图4为本发明一种实施例的叶片辊轧设备后视图；
[0023]图5为本发明一种实施例的叶片辊轧设备控制流程图；
[0024]图6为本发明一种实施例的叶片辊轧设备结构示意图。
【具体实施方式】 [0025]下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。
[0026]如图1所示，一种叶片辊轧设备控制装置，包括第一行程开关、第二行程开关、第三行程开关、第四行程开关、第一接近开关、第二接近开关、PLC控制器、触摸屏、第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器、第五接触器、第六接触器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀；本发明实施例中，行程开关均采用YBLX-K3/20S/L型号，接近开关均采用LJ18A3-8-Z/BX型号；第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀均米用4WE6T50B/W110RZ5L型号；第五电磁阀和第六电磁阀米用H-4WEH25T50/6AW110RZ5L 型号；触摸屏采用欧姆龙(OMRON)公司的 NS8-TV00/00B-ECV2 型，PLC控制器采用CP1H-X40DR-A型。
[0027]如图2所示，本发明实施例中，第一行程开关SQl的输出端、第二行程开关SQ2的输出端、第三行程开关SQ3的输出端、第四行程开关SQ4的输出端、第一接近开关SQ5的输出端和第二接近开关306的输出端分别连接？1^(:控制器的输入端07、08、09、10、11、00，触摸屏的输出端连接PLC控制器的另一路输入端，PLC控制器的输出端05通过第一接触器连接第一电磁阀KM7，PLC控制器的输出端04通过第二接触器连接第二电磁阀KM3，PLC控制器的输出端02通过第三接触器连接第三电磁阀KM5，PLC控制器的输出端03通过第四接触器连接第四电磁阀KM6，PLC控制器的输出端01通过第五接触器连接第五电磁阀KM4，PLC控制器的输出端00通过第六接触器连接第六接触器KM2连接；
[0028]如图3所示，本发明实施例中，所述的第一行程开关SQl设置于叶片辊轧设备的第一支撑轴I的一端；第二行程开关SQ2设置于叶片辊轧设备的第一支撑轴I的另一端、第三行程开关SQ3设置于叶片辊轧设备的第二支撑轴上(第二支撑轴未在图3中显示，位于与第一支撑轴的另一侧)、第四行程开关SQ4设置于叶片辊轧设备的第三支撑轴2上，并且位于第一行程开关SQl与第二行程开关SQ2之间，跟接近于第一行程开关SQl ;所述的第三行程开关SQ3位于第四行程开关SQ4与第二行程开关SQ2之间；第一接近开关SQ5和第二接近开关SQ6设置于均设置于接近开关支撑架3上；该开关支撑架3位于叶片辊轧设备内部空闲空间的中间位置。上述行程开关的位置根据工艺需求设定，并非固定不变。
[0029]如图4所不,第一电磁阀KM7设置于叶片棍轧设备的第一油路上，第二电磁阀KM3设置于叶片辊轧设备的第一油路上，第三电磁阀KM5设置于叶片辊轧设备的第二油路上，第四电磁阀KM6设置于叶片辊轧设备的第二油路上，第五电磁阀KM4设置于叶片辊轧设备的第三油路上和第六电磁阀KM2设置于叶片辊轧设备的第三油路上。[0030]采用叶片辊轧设备控制装置进行叶片加工的控制方法，方法流程图如图5所示，包括以下步骤:
[0031]步骤1、启动装置；
[0032]本发明实施例中，接通电源开关，启动指示灯变亮。
[0033]步骤2、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第一油路的第一电磁阀KM7，使第一电磁阀KM7导通，第一油路产生压力带动叶片辊轧设备的活塞杆伸出，并在活塞杆上装夹叶片；
[0034]本发明实施例中，活塞杆拨动开关，包括自动/缩入SA1/1、停止/伸出SA1/2、手动/缩入SA1/3。
[0035]步骤3、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第一油路的第二电磁阀KM3，使第二电磁阀KM3导通，第一油路消除压力带动叶片辊轧设备的活塞杆缩回；
[0036]步骤4、通过触摸屏接通插入楔铁按钮SB7，发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第二油路的第三电磁阀KM5，使第三电磁阀KM5导通，第二油路产生压力带动叶片辊轧设备的楔铁插入至设备底板与机座底板之间，当楔铁触发第一接近开关SQ5时，第一接近开关SQ5发送信号至PLC控制器控制楔铁停止插入；
[0037]如图6所示，其中，6为机座底板，7为楔铁，8为设备底板。
[0038]步骤5、通过触摸屏接通向后移动机座按钮SB6，发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第三油路的第五电磁阀KM4，使第五电磁阀KM4导通，第三油路产生压力带动叶片辊轧设备的机座后退，当机座上的第一触碰块触发第一行程开关SQl时，第一行程开关SQl发送信号至PLC控制器控制机座停止后退；
[0039]步骤6、通过触摸屏接通向前移动机座按钮SB5，发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第三油路的第六电磁阀KM2，使第六电磁阀KM2导通，第三油路消除压力带动叶片辊轧设备的机座前进；
[0040]本发明实施例中，同时按下SB3和SB4按钮(如图2所示)，一个工作循环开始；首先机座向前，当行程开关SQ3被压下时，活塞杆伸出，开始叶片叶身辊轧过程，机座继续向前移动，行程开关SQ3断开，活塞杆缩入。
[0041]步骤7、当机座上的第三触碰块触发第三行程开关SQ3时，第三行程开关SQ3发送信号至PLC控制器控制活塞杆伸出，即将叶片伸入叶片辊轧设备的上下辊轧之间进行加工，当机座上的第三触碰块离开第三行程开关SQ3时，第三行程开关SQ3发送信号至PLC控制器控制活塞杆缩回，即将叶片缩回；
[0042]如图6所示，其中，4为上辊轧，5为下辊轧；
[0043]步骤8、当机座上的第二触碰块触发第二行程开关SQ2时，第二行程开关SQ2发送信号至PLC控制器控制机座停止前进，同时PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第二油路的第四电磁阀KM6，使第四电磁阀KM6导通，控制楔铁从设备底板与机座底板之间拔出，当楔铁触发第二接近开关SQ6时，第二接近开关SQ6发送信号至PLC控制器控制楔铁停止拔出；
[0044]本发明实施例中，当机座移动到终端时，行程开关SQ2被压下，此时，楔铁向后拔出，直至SQ6被碰上，随后机座开始向后移动。[0045]步骤9、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器控制叶片辊轧设备的机座后退，当机座上的第四触碰块触发第四行程开关SQ4时，第四行程开关SQ4发送信号至PLC控制器控制活塞杆伸出；当机座上的第一触碰块触发第一行程开关SQl时，第一行程开关SQl发送信号至PLC控制器控制机座停止后退，同时控制楔铁插入至设备底板与机座底板之间直至触发第一接近开关SQ5 ；
[0046]本发明实施例中，当行程开关SQ4被压下时，活塞杆伸出，此时，机座也到达初始位置，SQl行程开关被压下，楔铁向前插入，直至SQ5被碰上。
[0047]步骤10、完成该叶片的辊轧加工，拆卸该叶片，更换新的被加工叶片并返回执行步骤6。
[0048]本发明实施例中，活塞杆伸出时，可装夹工件，第一个延时到时后，活塞杆缩入(若没缩入，则不允许下次起动)，第二个延时到时后，表明一个工作循环结束，HL2指示灯亮，可进入下一辊轧循环工作。
【权利要求】
1.一种叶片辊轧设备控制装置，其特征在于，包括第一行程开关、第二行程开关、第三行程开关、第四行程开关、第一接近开关、第二接近开关、PLC控制器、触摸屏、第一接触器、第二接触器、第三接触器、第四接触器、第五接触器、第六接触器、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀和第六电磁阀，其中，第一行程开关的输出端、第二行程开关的输出端、第三行程开关的输出端、第四行程开关的输出端、第一接近开关的输出端和第二接近开关的输出端分别连接PLC控制器的六路输入端，触摸屏的输出端连接PLC控制器的另一路输入端，PLC控制器的六路输出端分别连接第一接触器的输入端、第二接触器的输入端、第三接触器的输入端、第四接触器的输入端、第五接触器的输入端和第六接触器的输入端；第一接触器的输出端连接第一电磁阀的输入端，第二接触器的输出端连接第二电磁阀的输入端，第三接触器的输出端连接第三电磁阀的输入端，第四接触器的输出端连接第四电磁阀的输入端，第五接触器的输出端连接第五电磁阀的输入端，第六接触器的输出端连接第六电磁阀的输入端。
2.根据权利要求1所述的叶片辊轧设备控制装置，其特征在于，所述的第一行程开关设置于叶片辊轧设备的第一支撑轴的一端；第二行程开关设置于叶片辊轧设备的第一支撑轴的另一端；第三行程开关设置于叶片辊轧设备的第二支撑轴上；第四行程开关设置于叶片辊轧设备的第三支撑轴上；第一接近开关和第二接近开关均设置于接近开关支撑架上，第一电磁阀设置于叶片辊轧设备的第一油路上，第二电磁阀设置于叶片辊轧设备的第一油路上，第三电磁阀设置于叶片辊轧设备的第二油路上，第四电磁阀设置于叶片辊轧设备的第二油路上，第五电磁阀设置于叶片辊轧设备的第三油路上和第六电磁阀设置于叶片辊轧设备的第三油路上。
3.采用权利要求1所述的叶片辊轧设备控制装置进行叶片加工的控制方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1、启动装置；步骤2、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片棍轧设备第一油 路的第一电磁阀，使第一电磁阀导通，第一油路产生压力带动叶片棍轧设备的活塞杆伸出，并在活塞杆上装夹叶片；步骤3、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第一油路的第二电磁阀，使第二电磁阀导通，第一油路消除压力带动叶片辊轧设备的活塞杆缩回；步骤4、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第二油路的第三电磁阀，使第三电磁阀导通，第二油路产生压力带动叶片辊轧设备的楔铁插入至设备底板与机座底板之间，当楔铁触发第一接近开关时，第一接近开关发送信号至PLC控制器控制楔铁停止插入；步骤5、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第三油路的第五电磁阀，使第五电磁阀导通，第三油路产生压力带动叶片辊轧设备的机座后退，当机座上的第一触碰块触发第一行程开关时，第一行程开关发送信号至PLC控制器控制机座停止后退；步骤6、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器，PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第三油路的第六电磁阀，使第六电磁阀导通，第三油路消除压力带动叶片辊轧设备的机座前进；步骤7、在机座前进过程中，当机座上的第三触碰块触发第三行程开关时，第三行程开关发送信号至PLC控制器控制活塞杆伸出，即将叶片伸入叶片辊轧设备的上下辊轧之间进行加工，当机座上的第三触碰块离开第三行程开关时，第三行程开关发送信号至PLC控制器控制活塞杆缩回，即将叶片缩回；步骤8、当机座上的第二触碰块触发第二行程开关时，第二行程开关发送信号至PLC控制器控制机座停止前进，同时PLC控制器发送控制信号至设置于叶片辊轧设备第二油路的第四电磁阀，使第四电磁阀导通，控制楔铁从设备底板与机座底板之间拔出，当楔铁触发第二接近开关时，第二接近开关发送信号至PLC控制器控制楔铁停止拔出；步骤9、通过触摸屏发送启动信号至PLC控制器控制叶片辊轧设备的机座后退，在机座后退过程中，当机座上的第四触碰块触发第四行程开关时，第四行程开关发送信号至PLC控制器控制活塞杆伸出；当机座上的第一触碰块触发第一行程开关时，第一行程开关发送信号至PLC控制器控制机座停止后退，同时控制楔铁插入至设备底板与机座底板之间直至楔铁触发第一接近开关；步骤10、完成该叶片的辊轧加工，拆卸该叶片，更换新的被加工叶片并返回执行步骤6。`
【文档编号】G05B19/18GK103605319SQ201310607021
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】张振天, 郭旭, 李虹, 王俊涛, 刘显明 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司