大型智能数控温冷挤压液压机系统 【技术领域】
本发明属于液压机技术领域，特别是涉及一种精密高效的大型智能数控温冷挤压液压机系统
背景技术
目前，现有的金属冷挤压工艺始于20世纪60年低的冷挤高压接头罩母成形工艺，温热挤压工艺始于20世纪80年代挤压活塞销，温冷挤压复合工艺在刚刚起步。一般采用多次温挤压预成形，再多次用冷挤压终成形。大型智能数控温冷挤压液压机均采用单机操作使用，没有形成液压机生产线，其生产效率低。
金属挤压工艺所采用的制造装备原以机械压力机为主，以油压机为辅的设备模式，一方面，原金属挤压机械压力机和油压机的主机是采用带拉杆预紧的组合框架式结构，主机的精度靠装配和调整保证，而所选用的机械压力机由于额定压力行程小，不适应挤压行程长的制件加工：另一方面，原挤压的机械不具备数字控制的功能，没有在线使用。
液压机在各地使用，没有实现异地通讯，常常因为液压机出现设备故障或操作失误，不能及时就地进行故障排除修复，严重影响生产，造成损失。
【发明内容】
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种精密高效的大型智能数控温冷挤压液压机系统。
本发明温冷挤压液压机系统是一条精密高效的智能数控生产线。根据用户的挤压工艺要求设置多个工位，如：正挤压、墩粗、切边、反挤、切边、整形等。由多台挤压液压机辅以各工位间的进料、取料机械手和传输机构等辅助装置组成一条完整的自动生产线。
根据被加工制件的精度要求，设计时采用高精度保持性良好的无拉杆整体框架式结构。外X形长导轨导向，并用高精度数控加工中心加工机身。因此，该生产线地各台挤压液压机的加工精度和精度保持性很高。平行度0.118平面度0.059垂直度0.065
为实现提高制件质量，增加产量，降低成本，该生产线的六台液压机的各项速度参数较其他液压机更高。滑块速度：空下≥400mm/s，工作50-70mm/s，回程≥250mm/s。顶料器速度：顶出≥400mm/s，退回为300mm/s。
该生产线采用工业控制计算机+触摸屏+PLC控制，即可实现每台压机单独控制，又可实现对整条生产线的控制。同时，利用计算机可预存储100种针对不同制件生产所设定的压力、速度、位置等参数。这些参数则可通过触摸屏输入，存储于计算机中。而生产线在工作过程中的实际参数，由液压机、进料取料机械手、上下料机构、传输机构上的各种传感器反馈到PLC，PLC根据这些信号发出指令，控制生产线各环节的动作转换，保证生产线高速协调的运行。
设有液压机异地故障分析诊断系统，由信号采集，通讯网络，计算机组成。液压机信号采集由传感器完成；通讯网络则由通讯接口连接通讯网络实现；安装在生产线上和生产厂商终端的计算机通过液压机远程故障分析诊断软件发送、接受、处理传感器信号。从而实现异地故障分析诊断。当生产线发生故障时，生产厂家的技术人员无须亲临现场，即可通过该系统反馈信号，指导用户进行维修。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
大型智能数控温冷挤压液压机系统，主要是由液压机、传送机构、控制器构成，其特征是：3-10台液压机与传送机构配合依次排列在一起，控制器通过电控机构与液压机、传送机构相连通，控制器装有显示器。
本发明还可以采用如下技术措施：
所述的大型智能数控温冷挤压液压机系统，其特点是液压机为无拉杆整体框架式数控温冷液压机，其机身采用无拉杆整体框架式结构。无拉杆整体框架式数控温冷液压机，主要是由动力传动系统、机身、设置在机身中心位置的主缸、滑块、安装在机身下部的顶出缸、与顶出缸连接的限位装置、管路连接系统和设置在机身一侧的电控系统构成，机身采用无拉杆整体框架式结构，于机身中心主缸的两侧设有快速油缸，其通过下端部的法兰与滑块上平面螺钉连接，在滑块两侧设置有呈外X形导轨并与机身焊接固定。
所述的大型智能数控温冷挤压液压机系统，其特点是液压机的滑块两侧设置有呈外X形导轨，并与机身焊接固定。
所述的大型智能数控温冷挤压液压机系统，其特点是控制器为PLC可编程控制器或工业控制机。
所述的大型智能数控温冷挤压液压机系统，其特点是传送机构为传送带，传送带与进料取料机械手相配合。
所述的大型智能数控温冷挤压液压机系统，其特点是液压机装有故障诊断分析系统用的状态信号传感器，控制器装有网络通讯接口。液压机异地故障分析诊断系统，由信号采集、通讯网络、微处理器组成，液压机信号采集由信号传感器和控制器组成，通讯网络由通讯接口和公共通讯网络组成，微处理器安装有液压机远程故障分析诊断程序，液压机的信号传感器能将液压机的状态信号传递给控制器，控制器能将控制程序运行状况和液压机状态信号通过通讯接口经公共通讯网络传递给微处理器，微处理器运行故障分析诊断程序可进行异地液压机故障分析诊断。
本发明具有的优点和积极效果是：大型智能数控温冷挤压液压机系统具有精度高、智能化的特点，配有自动进料、取料机构手及自动传输机构，大大提高了操作的准确性和协调性，缩短了各工序的辅助时间。因此，整条生产线的效率非常高。液压机机身采用无拉杆整体框架式结构，可保证主机精度高且长久，同时也可减少主机装配和调整的工作量；滑块采用外X形导轨导向，当加工温度升高时，导轨受工件影响，滑块和导轨产生向外方向变形，恰好与导轨外X形的受力同向，避免了导轨间隙变小，不致抱死；于主缸两侧设置快速油缸，使其滑块下行速度能达到400mm/s或大于该速度，不仅可提高了工作效率，满足工艺要求，而且还可节省能源，降低加工成本。液压机异地故障分析诊断系统，可以在异地准确、及时进行液压机故障分析诊断，具有远程、快速、准确的特点，大大降低了液压机的维修成本。
【附图说明】
图1是大型智能数控温冷挤压液压机系统结构示意图；
图2是图1的无拉杆整体框架式数控温冷液压机结构示意图；
图3是液压机的滑块两侧设置有呈外X形导轨的连接结构示意图：
图4本发明液压机异地故障诊断系统网络连接结构示意图；
图5是本发明液压机异地故障诊断工作流程示意图；
图6是异地液压机数据通讯流程示意图。
【具体实施方式】
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6。大型智能数控温冷挤压液压机系统，有6台型号分别为THP61-400、THP61-500、THP61-630、THP61-800、THP61-1000、THP61-1250的无拉杆整体框架式数控温冷液压机6、7、8、9、10、11组成，液压机6、7、8、9、10、11与传送机构2配合依次排列在一起，PLC可编程控制器4通过电控机构与液压机6、7、8、9、10、11和传送机构2相连通，控制器4装有触摸屏式显示器3。根据挤压工艺要求分别设置了六个工位：正挤压、墩粗、切边、反挤、切边、整形。六台挤压液压机辅以各工位间的进料机械手5、取料机械手1和传输带2等辅助装置组成一条完整的精密高效的智能数控生产线。
无拉杆整体框架式数控温冷液压机6、7、8、9、10、11，主要是由动力传动系统、机身、设置在机身中心位置的主缸、滑块、安装在机身下部的顶出缸、与顶出缸连接的限位装置、管路连接系统和设置在机身一侧的电控系统构成，机身采用无拉杆整体框架式结构，于机身中心主缸的两侧设有快速油缸，其通过下端部的法兰与滑块上平面螺钉连接，在滑块两侧设置有呈外X形导轨并与机身焊接固定。
该生产线采用工业控制计算机+触摸屏+PLC可编程控制器控制，即可实现每台压机单独控制，又可实现对整条生产线的控制。同时，利用计算机可预存储100种针对不同制件生产所设定的压力、速度、位置等参数。这些参数则可通过触摸屏输入，存储于计算机中。而生产线在工作过程中的实际参数，由液压机、进料取料机械手、上下料机构、传输机构上的各种传感器反馈到PLC，PLC根据这些信号发出指令，控制生产线各环节的动作转换，保证生产线高速协调的运行。
液压机异地故障分析诊断系统，由信号采集、通讯网络、故障分析诊断服务器组成，液压机信号采集由信号传感器和控制器组成，液压机采集信号传感器有按钮、旋钮、行程开关、接近开关、电动机、电磁铁、指示灯等开关量，热电偶、伺服阀摸拟量和编码器、光栅、行程、速度、压力、显示等数字量信号传感器。液压机的PLC可编程控制器采用SIMATIC S7-300软件，可进行故障信号检测诊断和数据通讯设备，可将现场的真实工作状况数据上送至上位机，或直接远传至服务器。PLC控制系统有输入输出模块、模拟输入输出模块、通讯模块、编程器，可将液压机的运行状况，例如液压机活动横梁压力、位置，速度数据和液压机温度高低、油路堵塞、各种位置开关信号，指令用编制程序等通过触摸屏来显示：1、显示压机的运行状况，2、显示压机故障位置与细节，3、显示实际压力、位置、速度等参数，4、压力、速度-位移曲线，5、应用模具基本参数。触摸屏显示的画面有：运行画面、监控画面、故障画面、设置画面、存储画面、帮助画面。相同的3台PLC-1、PLC-2、PLC-3液压机采用PROFIBUS-DP系统形成局部数据通讯网络，与上位机之间作数据交换，上位机可以进行：1、实时显示打印，2、生成记录/文本报表，3、压力、行程、速度图表，4、数据计算整理、程序修改，5、存储或调出典型制件参数，6、压机检修记录存储，7、用户及其售后服务等信息。
服务器安装有液压机远程故障分析诊断程序、液压机工作状态及异常状态参数的数据库、维修、销售记录数据库或配件数据库。服务器安装有液压机的故障分析诊断程序、远程数据采集通讯程序和配置相应的硬件。
服务器通过电话公共通讯网络连接于上位机，对液压机运行故障分析、诊断程序，采集现场信号和模拟现场的工作情况，查询指定液压机控制程序，利用安装的维修预案数据库、维修纪录数据库、机器销售纪录数据库和机器零配件数据库所提供的数据，进行分析和诊断。服务器将监控现场情况、液压机的运行状况、故障分析结果诊断结果、故障报警的原因，修复方案显示出来，在线回送给上位机或液压机。并将每一次修复情况纪录于维修数据库。
液压机异地故障分析诊断系统的工作流程：接到用户报修、了解基本故障情况，通知用户接入线路，从用户获得报修号码，运行服务器连通网络，启动诊断运行模式。调用故障分析、诊断程序采集信号，调用该原控制程序模拟、比较、判断、分析故障原因。如果是程序错误，则修改、调整控制程序或指导用户正确使用，恢复机器的正常运行，如果机器能正常运行，则将检修情况记入相应数据库，如果机器不能正常运行，则返回重新进行分析诊断。分析诊断若不属于程序性错误，则根据采信号调用相关数据库数据，分析判断硬件原因，如果用户能自行修复，则调用修复预案、备件数据库，修复方案或备件发往客户，用户修复反馈信息。如果用户不能自行修复，则根据在线检测、各数据库数据分析判断故障原因，制订派员维修方案，派员赴现场维修。修复后维修补充数据记入维修数据库。
大型智能数控温冷挤压液压机系统工作及控制过程：毛坯在加热炉内加热到设定的温度时，取料机械手将其由加热炉内取出置于传送带上，传送带启动，将毛坯输送至第一道工序，(正挤料)的准备位置，此时毛坯检测位置发讯，该工序的进料机械手开始工作，将毛坯抓起放在模具中，然后返回原位，同时发讯通知挤压液压机开始工作，液压机按照设定好的动作程序动作：快速下行——减速下行并加压——持续加压——滑块泄压——滑块回程——顶料器顶出——取料机械手取料——将制件放在第二条传送带上(同时该工序液压机顶料器退回，第二条传送带将毛坯输送到第二道工序的准备位置(墩粗)，此时毛坯检测位置发讯……直至该毛坯经过最后一道工序整形后，由取料机械手将制件取出并码放在设定位置。
该生产线是全自动生产线，当一道工序的液压机进料取料机械手完成一个循环后，只要在其准备位置上有毛坯该工序即可进行第二次工作循环。若没有毛坯，该工序处于待命状态，其余各工位也如此。每个工位都是一个独立的小循环，这六个小循环由各自的进料机械手，取料机械手和传送带把它们串联起来组成一个大循环。由于每站循环的工作时间不同或某道工序出现异常而短暂停机，就会产生工位前堆料的现象。这就要通过PLC程序来控制。当某道工序前传送带上的传感器感应到毛坯停留时间超过设定时间时，则PLC会不再给前一道工序发启动信号，直到发生堆料的工序将毛坯处理完。