CN110421053B - 一种压力机拉伸垫气源供补气自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力机拉伸垫气源供补气自动控制系统，包括主气源、拉伸垫、PLC控制器以及相互串联的第一气源部、第二气源部，第一气源部与主气源连接，第二气源部与拉伸垫连接，第一气源部包括相互并联的第一气源支部、第二气源支部，第二气源部包括相互并联的第三气源支部、第四气源支部，第三气源支部包括拉伸垫储气筒，第一气源支部、第二气源支部、第三气源支部、第四气源支部分别与所述PLC控制器连接。本系统能够保证拉伸垫供给气压的稳定性、可持续性，通过PLC控制器控制，能够快速、自动的实现气源供补气，通过第一气源支部、第二气源支部能够手动将各气源支部和主气源断开，方便工作人员维护和检修气路元件，保证工作人员的安全。

Description

一种压力机拉伸垫气源供补气自动控制系统

技术领域

本发明涉及一种自动控制系统，尤其是涉及一种压力机拉伸垫气源供补气自动控制系统。

背景技术

大型压力机压制大型零件或具有一定深度的拉伸件时需采用纯气气垫或液压气垫，统称为拉伸垫。拉伸垫的作用主要有两个方面：一方面是在拉深工序时把板料的边缘压紧，使工件在拉深过程中不至于出现皱纹；另一方面是在滑块回程后，可从下模顶出工件，作退料用。

但是，由于液压气垫结构复杂，撞击、噪音、振动、漏油等问题无法彻底解决，同时液压气垫的压边力的波动也比纯气式拉伸垫大，因此，纯气式拉伸垫使用更为广泛。对于纯气式拉伸垫，其压紧力和顶出力相等，并等于压缩空气乘以活塞面积，因此，调节拉伸垫系统内的压缩空气压力，就可以让机械压力机获得冲压工作时所需的压紧力。但是，为了节省生产成本，一些拉伸垫供气系统直接省略了储气筒，这样拉伸垫气路系统的气压波动加大，拉伸垫工作性能的稳定性无法保障；还有一些拉伸垫供气系统的压力控制为人工操作，通过人工定期检查减压阀上压力表的压力来判断拉伸垫供气气压是否符合要求，并进行适当调节，这样的拉伸垫气路系统没有实现完全自动化智能控制，较为落后。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明的目的是提供一种压力机拉伸垫气源供补气自动控制系统，实现拉伸气源供补气的智能化、快速化、简易化。

技术方案：一种压力机拉伸垫气源供补气自动控制系统，包括主气源、拉伸垫、PLC控制器以及相互串联的第一气源部、第二气源部，所述第一气源部与所述主气源连接，所述第二气源部与所述拉伸垫连接，所述第一气源部包括相互并联的第一气源支部、第二气源支部，所述第二气源部包括相互并联的第三气源支部、第四气源支部，所述第三气源支部包括拉伸垫储气筒，所述第一气源支部、所述第二气源支部、所述第三气源支部、所述第四气源支部分别与所述PLC控制器连接。

第一气源支部、第二气源支部分别接通主气源，保持常通气的状态。当拉伸垫需要工作时，PCL控制器收到指令，使得第二气源支部、第三气源支部处于不通的状态，传递到第三气源支部的气体在拉伸垫储气筒储存而不传递给拉伸垫，此时气体只能从第一气源支部传递给第四气源支部，拉伸垫被缓慢顶起。当拉伸垫缓慢升起一定时间后，PLC控制器断开第四气源支部并接通第三气源支部，第三气源支部给拉伸垫快速供气，拉伸垫快速运动。

第三气源支部同时具有压力检测的功能，通过检测拉伸垫储气筒的气压状态，实现气压调节，从而防止气压波动。当检测到压力过低时，发出信号给PLC控制器，PLC控制器导通第二气源支部，使第一气源支部、第二气源支部同时给拉伸垫储气筒补气到一定范围。

进一步的，所述第一气源支部包括依次连接的球阀一、二位二通电磁阀、减压阀、单向阀一，所述球阀一与所述主气源连接，所述单向阀一与所述第二气源部连接，所述二位二通电磁阀与所述PLC控制器连接。

进一步的，所述第二气源支部包括依次连接的球阀二、单向阀二、三位三通电磁阀、球阀三，所述球阀二与所述主气源连接，所述球阀三与所述第二气源部连接，所述三位三通电磁阀与所述PLC控制器连接。

进一步的，所述三位三通电磁阀配有消声器一。

消声器一能够减轻多余的气体排出大气中产生的噪音，一定程度上有利于降低整体机床噪音，帮助机床噪音达到国家规定标准范围。

进一步的，所述第三气源支部还包括电控蝶阀、高精度数字式压力开关、安全阀，所述电控蝶阀与所述拉伸垫储气筒串联，所述拉伸垫储气筒与所述第一气源部连接，所述电控蝶阀与所述拉伸垫连接，所述高精度数字式压力开关、所述安全阀分别与所述拉伸垫储气筒连接，所述电控蝶阀、所述高精度数字式压力开关分别与所述PLC控制器连接。

进一步的，所述第四气源支部包括二位三通电磁阀，所述第一气源部、所述拉伸垫分别与所述二位三通电磁阀连接，所述二位三通电磁阀与所述PLC控制器连接。

进一步的，所述二位三通电磁阀配有消声器二。

消声器二能够减轻多余的气体排出大气中产生的噪音，一定程度上有利于降低整体机床噪音，帮助机床噪音达到国家规定标准范围。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：通过第一气源支部、第二气源支部、第三气源支部、第四气源支部的有机配合，能够保证拉伸垫供给气压的稳定性、可持续性，保证拉伸垫的平稳运作，通过PLC控制器控制，能够快速、自动的实现气源供补气，通过第一气源支部、第二气源支部能够手动将各气源支部和主气源断开，方便工作人员维护和检修气路元件，保证工作人员的安全。

附图说明

图1为本发明的管路连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

一种压力机拉伸垫气源供补气自动控制系统，如图1所示，包括PLC控制器3以及在主气源1和拉伸垫2之间设置的相互串联的第一气源部、第二气源部，第一气源部包括相互并联的第一气源支部、第二气源支部，所述第二气源部包括相互并联的第三气源支部、第四气源支部。

第一气源支部包括依次连接的球阀一41、二位二通电磁阀42、减压阀43、单向阀一44，第二气源支部包括依次连接的球阀二51、单向阀二52、三位三通电磁阀53、球阀三54，第三气源支部包括依次连接的拉伸垫储气筒61、电控蝶阀62，还包括高精度数字式压力开关63、安全阀64，第四气源支部包括二位三通电磁阀71，三位三通电磁阀53配有消声器一，二位三通电磁阀71配有消声器二，消声器一、消声器二均能够减轻多余的气体排出大气中产生的噪音，一定程度上有利于降低整体机床噪音，帮助机床噪音达到国家规定标准范围。

球阀一41与主气源1连接，单向阀一44与第二气源部连接，球阀二51与主气源1连接，球阀三54与第二气源部连接，拉伸垫储气筒61与第一气源部连接，电控蝶阀62与拉伸垫2连接，高精度数字式压力开关63、安全阀64分别与拉伸垫储气筒61连接，第一气源部、拉伸垫2分别与二位三通电磁阀71连接，二位二通电磁阀42、三位三通电磁阀53、电控蝶阀62、高精度数字式压力开关63、二位三通电磁阀71分别与PLC控制器3连接，由PLC控制器3控制。

当机床准备开机工作后，手动打开球阀一41、球阀二51、球阀三54，使本控制系统中的所有球阀处于常开状态，第一气源支部、第二气源支部分别与主气源1接通并保持接通状态不关闭。通过设置球阀一41、球阀二51、球阀三54，能够手动将各气源支部和主气源1断开，方便工作人员维护和检修气路元件，保证工作人员的安全。

当拉伸垫需要工作时，PCL控制器3收到指令，接通第一气源支部的二位二通电磁阀42和第四气源支部的二位三通电磁阀71以及第三气源支部的高精度数字式压力开关63，第二气源支部上的三位三通电磁阀53和第三气源支部的电控蝶阀62不接通。此时，第一气源支部上的二位二通电磁阀42移动至左位，而第二气源支部的三位三通电磁阀53仍然处于中位，即第二气源支部处于不通的状态，因此，压缩气体只能沿着第一气源支部经过二位二通电磁阀42、减压阀43、单向阀一44后分两路进入到第三气源支部和第四气源支部。

压缩气体进入第三气源支部和第四气源支部后，一部分压缩气体沿着第三气源支部进入拉伸垫储气筒61内，拉伸垫储气筒61上安装有安全阀64保证拉伸垫储气筒61内的压力不超过一定的安全范围，此时，由于电控蝶阀62不接通，因此第三气源支部处于不通状态，无法将压缩气体传递给拉伸垫2。与此同时，通过PLC控制器控制，第四气源支部上的二位三通电磁阀71已经接通并移动至左位，使得进入第四气源支部的另一部分压缩气体沿着第四气源支部上的二位三通电磁阀71进气口G后进入到拉伸垫2，拉伸垫2被缓慢顶起。

当拉伸垫2缓慢升起一定时间后，PCL控制器3同时控制第四气源支部上的二位三通电磁阀71断开并使第三气源支部上的电控蝶阀62接通，此时，压缩气体就只能沿着第三气源支部上的大口径的电控蝶阀62给拉伸垫2快速供气，则拉伸垫2快速运动。拉伸垫2通过本系统的自动化供气，实现从缓慢顶起到快速运动的作业过程，高效稳定，自动化程度高。

拉伸垫储气筒61是防止气压波动，保证拉伸垫2供给气压的稳定性、可持续性，是保证拉伸垫2具有稳定的顶出力的必要元件。拉伸垫储气筒61上装有高精度数字式压力开关63，高精度数字式压力开关63与PLC控制器3连接，当其检测到拉伸垫储气筒61内压力过低时，就会将信号反馈给PLC控制器3,PLC控制器3发出指令控制第二气源支部上的三位三通电磁阀53接通移动至左位，使第二气源支部打通，此时，主气源1的压缩气体就同时沿着第一气源支部和第二气源支部同时给拉伸垫储气筒61供气，此时拉伸垫储气筒61自动补气，保证拉伸垫储气筒61内的储气量达到一定范围。

相反的，当高精度数字式压力开关63检测到拉伸垫储气筒61内压力过高时，也会发出信号给PLC控制器3，PLC控制器3就会控制第二气源支部上的三位三通电磁阀53移动至右位，使得第一气源支部上有单向阀一44不通，第一气源支部无法传递压缩气体，第三气源支部也处于不通气的状态，此时，拉伸垫2内多余的气体只能经过第二气源支部上的三位三通电磁阀53被排出大气中，以及通过拉伸垫储气筒61上的安全阀64排出部分多余的压缩空气，这样就通过PLC控制器3实现了拉伸垫储气筒61的自动补气和自动放气。

在本控制系统中，第三气源支部和第四气源支部为相互并联的，压缩气源在进入第三气源支部和第四气源支部时均为G”直径的管道，而第四气源支部的二位三通电磁阀71进气口尺寸为G，第三气源支部的电控蝶阀62的进气口尺寸远大于G，因此能够将压缩气体从尺寸为G的二位三通电磁阀71进气口进入，让拉伸垫2开机后缓慢顶起，而非突然快速顶起产生巨大声音，从而保证了拉伸垫2运作的平稳性。

拉伸垫储气筒61装有安全阀64，可以防止高精度数字式压力开关63出现故障未能将信号通过PLC控制器3反馈给第二气源支部的三位三通电磁阀53，而出现拉伸垫储气筒61压力过高产生储气筒爆炸危险，这样就实现了双保险。

Claims (4)

1.一种压力机拉伸垫气源供补气自动控制系统，其特征在于：包括主气源(1)、拉伸垫(2)、PLC控制器(3)以及相互串联的第一气源部、第二气源部，所述第一气源部与所述主气源(1)连接，所述第二气源部与所述拉伸垫(2)连接，所述第一气源部包括相互并联的第一气源支部、第二气源支部，所述第二气源部包括相互并联的第三气源支部、第四气源支部，所述第三气源支部包括拉伸垫储气筒(61)，所述第一气源支部、所述第二气源支部、所述第三气源支部、所述第四气源支部分别与所述PLC控制器(3)连接；

所述第一气源支部包括依次连接的球阀一(41)、二位二通电磁阀(42)、减压阀(43)、单向阀一(44)，所述球阀一(41)与所述主气源(1)连接，所述单向阀一(44)与所述第二气源部连接，所述二位二通电磁阀(42)与所述PLC控制器(3)连接；

所述第二气源支部包括依次连接的球阀二(51)、单向阀二(52)、三位三通电磁阀(53)、球阀三(54)，所述球阀二(51)与所述主气源(1)连接，所述球阀三(54)与所述第二气源部连接，所述三位三通电磁阀(53)与所述PLC控制器(3)连接；

所述第三气源支部还包括电控蝶阀(62)、高精度数字式压力开关(63)、安全阀(64)，所述电控蝶阀(62)与所述拉伸垫储气筒(61)串联，所述拉伸垫储气筒(61)与所述第一气源部连接，所述电控蝶阀(62)与所述拉伸垫(2)连接，所述高精度数字式压力开关(63)、所述安全阀(64)分别与所述拉伸垫储气筒(61)连接，所述电控蝶阀(62)、所述高精度数字式压力开关(63)分别与所述PLC控制器(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种压力机拉伸垫气源供补气自动控制系统，其特征在于：所述三位三通电磁阀(53)配有消声器一。

3.根据权利要求1所述的一种压力机拉伸垫气源供补气自动控制系统，其特征在于：所述第四气源支部包括二位三通电磁阀(71)，所述第一气源部、所述拉伸垫(2)分别与所述二位三通电磁阀(71)连接，所述二位三通电磁阀(71)与所述PLC控制器(3)连接。

4.根据权利要求3所述的一种压力机拉伸垫气源供补气自动控制系统，其特征在于：所述二位三通电磁阀(71)配有消声器二。