PLC在液压驱动立体弯管机中的应用

　　随着社会经济的迅速发展，生活水平的不断提高，在家具业、空调制冷、汽车配件、自行车业、卫浴设备等领域对各种弯曲成型管件的数量、规格的需求都在不断地增加，花样不断翻新，同时对弯管精度、表面质量提出更高的要求。而老型弯管机加工时，每次只能完成1次弯曲，经常上下料，生产效率低，无法达到产量和质量的同步提高。本文介绍一种由液压驱动，可编程控制器控制的立体弯管机，在手工送料、手动转管下，自动弯管，实现l根管件上的同半径三维多弯。

　　1 立体弯管机工作原理及主要技术参数

　　立体弯管机主要由机械部分、液压系统和PLC控制系统三大部分构成。机械部分主要有送料定位装置、转管定位夹持装置、弯管传动装置、压料装置、床身及弯管模等组成。弯管的工作原理如图l所示：弯管模固定在主轴上并随主轴一起转动，管子通过夹紧模固定在弯管模的夹紧槽上，移动式导向压料滑槽紧贴于管坯的弯曲外侧，当弯管模回转一角度时，管子就被缠绕在弯管模的周向，弯管模的旋转角度即为弯曲角度。在l根管件上实现的同半径三维多弯，主要有直线送料、空间转管以及弯管三大动作，即在完成一弯后，管件送到下一弯曲位置，并转过一空间角度，再进行下一弯，即可得到相同弯曲半径的空间弯管。弯管模决定了弯曲半径。

　　该立体弯管机可实现手工送料(由机械挡块确定弯曲位置)、手动转管(由机械凸轮确定空间转角)，自动弯管，可进行有进芯棒(或无进芯棒)空间立体管的弯制，有手动和半自动两种工作状态。

　　图1 工作原理示意图

　　2 立体弯管机的液压系统

　　立体弯管机的弯管部分动作由液压驱动，图2为液压系统原理图。主要有6个液压缸组成：料夹缸用于夹持管料，保证弯管、送料、空间转管时管料的固定；芯棒缸驱动芯棒进入空心管料，使芯棒在弯曲时起支撑作用，特别是薄壁管料加工时，防止管料产生内皱和塌陷；主夹缸产生足够的夹紧力，通过夹紧模夹紧管件并和弯管模一起旋转；导夹缸产生一定的夹紧力，保证在弯管时管坯紧靠弯模，其与主夹缸同步动作；弯曲缸通过齿条齿轮，使弯管模旋转，实现弯管；辅推缸与弯曲缸同步。

　　图2 液压原理图

　　立体弯管机的有进芯棒半自动动作过程为：接通系统电源后，启动泵站电动机，电磁铁YA1通电，液压泵卸载；手动将管件置人料夹筒定位块中，压下料夹按钮(脚踏)，YA1断电、YA2通电，料夹缸伸出，夹持管件；压下自动启动按钮(脚踏)，YA4通电，芯棒缸伸出，到达限位开关SQ1；YA7、YA9通电，主夹缸和导夹缸同时伸出，完成夹紧后，延时5 S(可设置)；YA11、YA15通电，弯曲缸和辅推缸同时工作，在达到弯曲角度前5°～10°(可设置)时，YA11、YA15断电，YA13、YA6通电，弯曲缸慢速伸出，同时芯棒缸慢速后退，当弯管达到弯曲角度；YA13、YA6断电，YA5通电，芯棒缸后退到原位SQ2；YA8、YA10通电，主夹缸和导夹缸分别后退到原位sQ3和SQ4；YA12、YA14和YA16通电，弯曲缸和辅推缸分别后退到原位SQ5和SQ6，完成一弯。手动将装料小车送到下一弯曲位置，并转过一所需空间角度，压下自动启动按钮(脚踏)，又重复下一弯，直至最后一弯完成，YA3通电，料夹缸后退到原位SQ7，YA1通电，液压泵卸载，人工卸管，完成1根管的三维多弯。