一种倒棱机自动控制装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种倒棱机自动控制装置，其包括连接可编程控制器控制信号输出端，用以控制倒棱机主轴旋转电机的变频控制单元；连接可编程控制器控制信号输出端，用以控制倒棱机进给电机的伺服控制单元；分别连接变频控制单元输入端、伺服控制单元输入端，用以对倒棱机主轴旋转电机以及倒棱机进给电机进行控制的可编程控制器；以及与可编程控制器连接的人机交互界面。本实用新型采用轴进给方式由交流伺服电机驱动控制倒棱机进给电机，提高了控制精度低且使切削效率变高，单体刀片寿命得以延长；特别适合对大壁厚钢管的多角度平头倒棱加工控制过程。
【专利说明】
一种倒棱机自动控制装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及自动控制领域，具体的说是涉及一种倒棱机自动控制装置。
【背景技术】
[0002] 倒棱机是钢管加工工序当中常用的一种加工装置，目前存在多种类型的倒棱机控 制电路或者系统以满足其加工需求，但是现有的大部分的倒棱机工控装置多适用于小壁厚 单一角度的倒棱控制过程，对于大壁厚钢管的倒棱控制过程存在的问题主要有以下几方 面：
[0003] 1、总体控制效果差，特别在倒棱机的刀具与管端大面积接触时易发生电流过高打 刀等现象；
[0004] 2、多采用液压系统进给，液压系统进给形式则存在进给精度低、故障率高等一系 列问题；
[0005] 3、不能够兼顾对于设备状态、工艺参数、物料跟踪等的技术数据存储要求。
【发明内容】
[0006] 鉴于已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是要提供一种适用于壁厚钢管的倒 棱控制过程的倒棱机自动控制装置。
[0007] 为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
[0008] -种倒棱机自动控制装置，其特征在于：
[0009] 包括
[0010]连接可编程控制器控制信号输出端，用以控制倒棱机主轴旋转电机的变频控制单 元；
[0011]连接可编程控制器控制信号输出端，用以控制倒棱机进给电机的伺服控制单元； [0012]分别连接变频控制单元输入端、伺服控制单元输入端，用以对倒棱机主轴旋转电 机以及倒棱机进给电机进行控制的可编程控制器；
[0013] 以及
[0014] 与可编程控制器连接的人机交互界面。
[0015] 进一步的，所述人机交互界面通过MPI总线和或PR0FIBUS总线与可编程控制器进 行连接，从而使得人机交互界面与变频控制单元、伺服控制单元及可编程控制器能够进行 数据传输交换，形成一种闭环式的控制回路。
[0016] 进一步的，所述人机交互界面通过MPI总线和或PR0FIBUS总线与上位机进行通信。
[0017] 进一步的，所述变频控制单元采用交流变频调速器。
[0018] 进一步的，所述交流变频调速器与倒棱机主轴旋转电机之间采用编码器反馈，以 构成闭环速度控制回路。
[0019] 进一步的，所述伺服控制单元采用交流伺服控制器。
[0020] 进一步的，所述可编程控制器设置倒棱机自动控制数据库，所述倒棱机自动控制 数据库包括倒棱加工过程自动控制数据、联锁控制数据、急停控制数据以及事故报警控制 数据。
[0021] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
[0022] 1.本实用新型采用轴进给方式由交流伺服电机驱动控制倒棱机进给电机彻底改 变了由位置检测、凸轮控制和液压进给所固有的控制精度低、故障率高等一系列问题；
[0023] 2.本实用新型适用于控制倒棱机同时进行多刀切削，使切削效率变高，单体刀片 寿命得以延长；
[0024] 3.本实用新型稳定性高，速度控制准确，很好的实现了各段只之间的平滑过度，使 撞刀、打刀等问题的得以解决，适合对大壁厚钢管的多角度平头倒棱加工控制；
[0025] 4.本实用新型通过人机交互界面进行规格设定及加工控制，解决了现有倒棱加工 控制系统其工艺参数、物料跟踪难的问题。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型对应的电路原理不意图一；
[0027]图2为本实用新型对应的电路原理不意图_.；
[0028]图3为所述伺服控制单元具体驱动控制电路原理示意图。
【具体实施方式】
[0029] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实 用新型进行进一步详细说明。
[0030] 本实用新型通过将上位机操作界面与可编程控制器、伺服控制器、交流变频调速 器等器件实现了一种适用于对大壁厚钢管的多角度平头倒棱加工的倒棱机自动控制装置， 如图1-图2,其包括
[0031] (1)连接可编程控制器控制信号输出端，用以控制倒棱机主轴旋转电机的变频控 制单元；
[0032] 所述变频控制单元采用交流变频调速器，且该交流变频调速器与倒棱机主轴旋转 电机之间采用编码器反馈，以构成闭环速度控制回路；以达到提高响应速度以及精度高，并 能够实现在线修改运行、工艺参数等目的。
[0033] (2)连接可编程控制器控制信号输出端，用以控制倒棱机进给电机的伺服控制单 元；
[0034] 如图3,所述伺服控制单元采用交流伺服控制器驱动倒棱进给电机，以控制刀具的 移动与定位，实现精确的快进、一级工进、二级工进、精进、快退等过程，同时该交流伺服控 制器适合控制具有多刀头结构的倒棱机同时对钢管进行倒棱，以提高切削效率，延长单体 刀片寿命
[0035] (3)分别连接变频控制单元输入端、伺服控制单元输入端，用以对倒棱机主轴旋转 电机以及倒棱机进给电机进行控制的可编程控制器;该可编程控制器可采用SIEMENS公司 的SIMATIC S7-300。
[0036] 所述可编程控制器设置倒棱机自动控制数据库，所述倒棱机自动控制数据库包括 倒棱加工过程自动控制数据、联锁控制数据、急停控制数据以及事故报警控制数据。
[0037] (4)与可编程控制器连接的人机交互界面。
[0038] 进一步的，所述人机交互界面通过MPI总线和或PR0FIBUS总线与可编程控制器进 行连接，从而使得人机交互界面与变频控制单元、伺服控制单元及可编程控制器能够进行 数据传输交换，形成一种闭环式的控制回路。
[0039] 进一步的，所述人机交互界面通过MPI总线和或PR0FIBUS总线与上位机进行通信。
[0040] 用户通过HMI操作屏即人机交互界面对相关参数以及数据进行规格设定以及加工 控制，如从数据库选择自动控制数据中装置即可自动获取刀盘转速和进给量，对倒棱机的 刀盘转速和进给量进行自动控制，解决了工艺参数、物料跟踪等一系列问题。
[0041] 同时可在数据库设置三种控制模式:分为自动、手动、半自动控制，通过人机交互 界面选定。
[0042] 下述为实用新型的具体控制过程：
[0043]倒棱机钢管夹持不动、倒棱刀具旋转铣切的方式加工管线管或者锅炉管等钢管； 同时为了提高切削效率，倒棱机采用四刀同时铣切的模式；
[0044] 具体工序：
[0045] 采用钢管端进端出的方式来料蜂步进输送:输送辊道将钢管纵向输送至倒棱位置 停止4钢管对齐?液压夹钳闭合，夹住钢管_伺服控制单元采用交流伺服控制器驱动倒棱 进给电机的机头进刀_倒棱Φ退刀：倒棱刀盘运行倒进给终点后退刀一回位?液压夹钳张 开，释放钢管?反向对齐?步进输送:输送辊道将钢管纵向输送至倒棱位置停止?液压夹 钳闭合，夹住钢管?伺服控制单元采用交流伺服控制器驱动倒棱进给电机的机头进刀?如 法对另一端进行倒棱?退刀+液压夹钳张开，释放钢管·?步进输送。
[0046] 以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用 新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范 围之内。
【主权项】
1. 一种倒棱机自动控制装置，其特征在于： 包括 连接可编程控制器控制信号输出端，用以控制倒棱机主轴旋转电机的变频控制单元； 连接可编程控制器控制信号输出端，用以控制倒棱机进给电机的伺服控制单元； 分别连接变频控制单元输入端、伺服控制单元输入端，用以对倒棱机主轴旋转电机以 及倒棱机进给电机进行控制的可编程控制器； 以及与可编程控制器连接的人机交互界面。2. 根据权利要求1所述的倒棱机自动控制装置，其特征在于： 所述人机交互界面通过MPI总线和或PROFIBUS总线与可编程控制器进行连接，从而使 得人机交互界面与变频控制单元、伺服控制单元及可编程控制器能够进行数据传输交换， 形成一种闭环式的控制回路。3. 根据权利要求1或者2所述的倒棱机自动控制装置，其特征在于： 所述人机交互界面通过MPI总线和或PROFIBUS总线与上位机进行通信。4. 根据权利要求1所述的倒棱机自动控制装置，其特征在于： 所述变频控制单元采用交流变频调速器。5. 根据权利要求4所述的倒棱机自动控制装置，其特征在于： 所述交流变频调速器与倒棱机主轴旋转电机之间采用编码器反馈，以构成闭环速度控 制回路。6. 根据权利要求1所述的倒棱机自动控制装置，其特征在于： 所述伺服控制单元采用交流伺服控制器。
【文档编号】G05B19/05GK205540189SQ201521132940
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】马丽, 高国鸿, 李田雨
【申请人】大连三高科技发展有限公司