無錫神沖鍛壓機床有限公司
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液壓擺式剪板機是鍛壓行業(yè)的重要設(shè)備,能否實現(xiàn)預(yù)期的剪切動作是保證精度的前提。以往常規(guī)的設(shè)計主要靠經(jīng)驗和類比同型機器,設(shè)計的反復(fù)性大,周期長,可靠性差。該機器不僅具有普通剪板機的功能，增加了側(cè)刀，又可滿足較長板料的修邊剪切，在軋鋼、鍋爐、造船等行業(yè)具有較為廣闊的應(yīng)用前景。
液壓擺式剪板機主要由機架、刀架、油缸、壓料腳、對線裝置、間隙調(diào)整裝置、液壓系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)等部分組成。剪板機在對板料進行剪切時，液壓系統(tǒng)壓力設(shè)定值與刃口間隙值直接影響切口質(zhì)量。液壓系統(tǒng)是由插裝結(jié)構(gòu)的集成式塊閥、電機、油泵及其管路等組成，液壓方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥已經(jīng)無法滿足此系統(tǒng)的參數(shù)要求，所以采用插裝閥結(jié)構(gòu)液壓系統(tǒng)。插裝閥液壓系統(tǒng)是將若干個插裝元件進行不同組合，并配以相應(yīng)的先導(dǎo)控制級組成方向控制、壓力控制、流量控制和復(fù)合控制等控制閥，此結(jié)構(gòu)控制閥具有流通能力大、控制自動化等顯著優(yōu)勢，因此成為高壓大流量領(lǐng)域的主導(dǎo)控制產(chǎn)品。
液壓擺式剪板機由于刀架安裝面制造大多采用簡化工藝，將刀片安裝面由空間螺旋面簡化成平面，從而造成在剪切過程中剪切間隙及剪切后角變化。剪切間隙變化會使剪切過程中剪切力大小發(fā)生變化，剪切質(zhì)量下降;而剪切后角變化可加劇刀片與板材發(fā)生磨損甚至擠壓，進而增大剪切力。因此，利用諾沙里公式計算出來的剪切力值僅作為調(diào)節(jié)剪切力大小的參考值，實際剪板過程中所需的剪切力大小都是生產(chǎn)現(xiàn)場通過不斷調(diào)整輔以剪板試驗得出的。
因此，在處理插裝閥結(jié)構(gòu)的液壓系統(tǒng)故障時，需要清楚地了解系統(tǒng)中各個元件的作用，必要時可以將其等效簡化為普通液壓閥，以便更直觀地分析出各插裝回路在整個液壓系統(tǒng)中的作用，從而快速準確地將系統(tǒng)故障找出，及時將其排除。
數(shù)控剪板機各模塊的設(shè)計：
(1)輸入輸出模塊。隨著我國電子商品的快速發(fā)展，各個模塊的集成化程度越來越高。選擇集成化的元器件有利于提升整體設(shè)計的集成度，便于單獨模塊的后期迭代和升級。因此本方案在輸入輸出模塊的選擇充分考慮了這些因素，選擇了集成化的輸入輸出模塊，該模塊中既具有了輸入輸出電路，同時還有輸入輸出鎖存電路，大大提升了人機交互的效率。
(2)顯示模塊。考慮到工業(yè)生產(chǎn)時不需要過高分辨率的顯示屏幕，因此本設(shè)計在選擇屏幕時，一方面選擇的屏幕可以提供較好的顯示效果;另一方面也大大降低了硬件成本。顯示屏同時還具有觸控功能，通過觸控功能可以實現(xiàn)可視化的編程、控制，將控制程序利用屏幕圖像化顯示出來，加強了人機交互，只是一定程度上增加了人機交互界的前期開發(fā)工作量，但是提升了產(chǎn)品使用效率和便捷性。同時，系統(tǒng)的運行狀態(tài)也可以通過屏幕直觀地實時顯示出來。
(3)伺服電機控制模塊。伺服電機的運行為整個系統(tǒng)提供了動力保障，其準確度直接關(guān)系到剪板機剪切質(zhì)量。利用ARM產(chǎn)生PWM控制波形信號，可以實現(xiàn)伺服電機運轉(zhuǎn)的準確控制。選擇的ARM芯片產(chǎn)生的PWM控制波形的分辨率可以達到10bit，利用高精度的PWM波形可以讓伺服電機運行的更加精細、準確。采用的是三環(huán)串級伺服位置控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將反饋回來的波形送到控制系統(tǒng)中，ARM控制系統(tǒng)將反饋回來的波形與產(chǎn)生的模塊進行比較，利用差值對伺服電機控制波形進一步修正，提高了伺服電機控制的準確度以及剪切定位準確度。整個系統(tǒng)確保了剪切尺寸的精度，提升了整個系統(tǒng)運營的可靠性。
