擠壓餅檢測的重要性:
自從鋁行業(yè)的興起,在鋁型材擠壓成型的過程中;無論在各大、小鋁型材廠,只要是采用活動(dòng)擠壓餅方式擠壓機(jī)的鋁型材廠都會(huì)經(jīng)常因?yàn)殚_機(jī)人員的一時(shí)大意,導(dǎo)致擠壓餅放置不當(dāng)直接擠壓,造成設(shè)備損壞從而停機(jī)停產(chǎn)的情況發(fā)生!此問題一直困擾著各鋁型材廠,也很大程度地制約著擠壓工序的正常生產(chǎn)。因?yàn)橐坏l(fā)生此類設(shè)備故障,生產(chǎn)車間將面臨以下棘手的問題:
一、擠壓餅放反擠壓
會(huì)直接造成擠壓頭被壓偏、擠壓桿損壞,需要更換擠壓桿,拆下的擠壓桿需要上車床返修方能使用;還有可能因擠壓餅偏位擠壓刮傷料膽內(nèi)膽導(dǎo)致料膽報(bào)廢。
擠壓餅放反 擠壓餅橫放
二、擠壓餅橫放擠壓
除了會(huì)造成上述后果外,還會(huì)造成擠壓桿被包鋁主缸無法后退,甚至?xí)驍D壓行程超長而壓爛模具。
三、沒放壓餅直接起壓
擠壓餅未放直接擠壓 擠壓餅正確放置
會(huì)直接造成擠壓桿被包鋁主缸無法后退,還可能因缺少壓餅擠壓主缸前進(jìn)超行程導(dǎo)致無法拆卸擠壓桿,而需要將擠壓桿及其底座割爛報(bào)廢,造成很長時(shí)間的停產(chǎn);而且在將擠壓桿利用反向擠壓退出料膽的同時(shí)亦極易導(dǎo)致料膽口圓角或刮傷料膽內(nèi)膽,導(dǎo)致料膽報(bào)廢。一旦發(fā)生上述情況都將導(dǎo)致較長時(shí)間停機(jī)、停產(chǎn);還將直接導(dǎo)致擠壓桿、料膽等配件的使用壽命縮短、甚至報(bào)廢,并因此造成維修成本的攀升和該類配件因需要頻繁周轉(zhuǎn)而使得庫存量的過量增加。由此可見,在擠壓機(jī)自動(dòng)正常循環(huán)擠壓的過程中,對擠壓餅是否正確放置擠壓的自動(dòng)檢測工作尤其重要。
現(xiàn)有檢測方法的原理與弊端:
對此問題各鋁型材廠的歷屆設(shè)備管理人員一直以來,總是絞盡腦汁的想盡各種方法來完善設(shè)備的自動(dòng)、有效的檢測功能。各擠壓機(jī)的生產(chǎn)商亦責(zé)無旁貸設(shè)法突破此設(shè)備缺陷。通過多方努力目前已有幾種較為通用的針對擠壓餅檢測的手段,但都不夠理想、不夠完美!
方法一、在擠壓餅的滾入軌道加行程開關(guān)檢測;此舉可檢測擠壓餅是否通過,但對于滾過去的擠壓餅是否正確的放置在托料架上,是正放?反放?橫放?或者早已跳出托料架?均不得而知。此法并不可靠而且該行程開關(guān)因經(jīng)不起頻繁的被壓餅滾打而經(jīng)常故障、損壞,故障率特高。
方法二、利用擠壓桿頭在擠壓桿中心較小且凸出的特點(diǎn),將擠壓桿中心鉆成通孔,將擠壓頭做成一條活動(dòng)桿鑲嵌在擠壓桿內(nèi),在擠壓桿底座內(nèi)增加一個(gè)復(fù)位彈簧和安裝一只行程開關(guān)。擠壓餅正確放置正常擠壓時(shí)由于擠壓頭活動(dòng)桿不受壓迫力,不會(huì)觸發(fā)擠壓桿底座內(nèi)的行程開關(guān)可正常擠壓。一旦擠壓餅橫放、反放或偏位時(shí),主缸前進(jìn)時(shí)擠壓頭活動(dòng)桿直接頂在擠壓餅上受外力壓迫觸發(fā)擠壓桿底座內(nèi)的行程開關(guān),使主缸立即停止前進(jìn)。此方法在很大程度上解決了該問題,也較為有效。但是由于擠壓頭活動(dòng)桿較小、較長,容易彎曲、變形伸縮不夠靈活而失效;而且控制行程開關(guān)安裝在擠壓桿底座內(nèi),故障后因拆裝工程大而不利于維修更換!再者由于擠壓桿中心被鉆成通孔,擠壓桿變得非常容易斷裂,降低了擠壓桿的使用壽命!
擠壓頭做成活動(dòng)桿
方法三、利用擠壓桿頭在擠壓桿中心較小且凸出,以及擠壓餅正確放置時(shí)鋁棒、擠壓餅、擠壓桿三者因外壓力作用下緊密相連;而在擠壓餅橫放、反放或偏位時(shí),因擠壓餅被凸出的擠壓頭頂住與擠壓桿之間便會(huì)出現(xiàn)一定間隙的特點(diǎn)。在擠壓機(jī)外側(cè)安裝一個(gè)具有雙距離輸出功能的紅外線檢測儀或自反射光電開關(guān),在擠壓頭與擠壓桿外圓之間設(shè)置一段有效的距離。使得擠壓餅一但因放置不當(dāng)被凸出的擠壓頭頂住與擠壓桿之間出現(xiàn)間隙時(shí),紅外線檢測儀或自反射光電開關(guān)馬上響應(yīng)輸出,使主缸立即停止前進(jìn)。此法簡單、檢測正常時(shí)亦可較為有效的解決上述問題;但是在擠壓頭使用一定時(shí)間變黑后,變得具有吸光效應(yīng)后該類檢測儀會(huì)因檢測信號(hào)失靈而失效,變得不可靠。而且此種光電類的檢測儀價(jià)格較昂貴,我們亦很難保持?jǐn)D壓頭隨時(shí)檢測有效!
壓餅檢測方法的預(yù)想:
利用位移差檢測法自動(dòng)檢測擠壓餅放置正確與否:如今新出產(chǎn)的擠壓機(jī)基本上都在使用觸摸屏,可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)改寫進(jìn)行實(shí)時(shí)、有效的人機(jī)對話。擠壓機(jī)對主缸行程也采用了編碼器或電磁尺等進(jìn)行對主缸行走位移的實(shí)時(shí)監(jiān)測并可隨時(shí)在主缸的行程之中的任意點(diǎn)提取控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)動(dòng)作控制。這為我們實(shí)現(xiàn)利用位移差檢測法自動(dòng)檢測擠壓餅放置正確與否提供了有利的、可靠的硬件支持!
此方法的原理是:由于在正常生產(chǎn)中,擠壓同一模具、相同型號(hào)、批次的型材產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)所用的鋁棒長度是一致的;當(dāng)擠壓餅正確放置時(shí)鋁棒、擠壓餅、擠壓桿三者因外壓力作用下是緊密相連的。在這種情況下,主機(jī)擠壓每條鋁棒完成鋁棒的敦粗、脫氣的位移位置值,以及料膽內(nèi)每條鋁棒的填充量亦是相同的,完成該動(dòng)作的信號(hào)發(fā)生位置數(shù)值差是很微小的。而在擠壓餅橫放或反放時(shí),由于擠壓餅被凸出的擠壓頭頂住與擠壓桿之間便會(huì)出現(xiàn)較大的間隙,以及少放擠壓餅時(shí)較之前擠壓餅正確放置時(shí)敦粗、脫氣的位移位置數(shù)值都會(huì)有較大、較為明顯的位移偏差,料膽內(nèi)的填充量比值也會(huì)相差較大。因此我們可利用這一特性在PLC做相應(yīng)的控制程序,實(shí)行對擠壓餅檢測工作的動(dòng)作控制。從而達(dá)到可靠、有效的自動(dòng)檢測擠壓餅的正確放置與否,從而達(dá)到有效預(yù)防因擠壓餅放置不當(dāng)直接擠壓的作用。
具體操作:
一、首先在觸摸屏制作做一個(gè)報(bào)警彈出窗口,內(nèi)容為提示檢查擠壓餅;在主機(jī)檢測到擠壓餅異常時(shí),該報(bào)警生效并停止主機(jī)前進(jìn);點(diǎn)擊確認(rèn)后可繼續(xù)自動(dòng)完成后續(xù)動(dòng)作。
報(bào)警彈跳窗口
二、在觸摸屏的主頁面增加一個(gè)正反位開關(guān)可供開機(jī)人員選擇是否啟用擠壓餅檢測功能。
增加鋁棒設(shè)定和擠壓餅檢測功能模式
三、在觸摸屏的主頁面增加一個(gè)對話框,對當(dāng)時(shí)擠壓所用鋁棒的長度可進(jìn)行隨時(shí)改寫并直接供PLC引用實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話。
四、由于料膽內(nèi)孔和鋁棒直徑是衡定不變的,因此鋁棒在料膽內(nèi)的填充率也是衡定不變的;鋁棒完成敦粗的填充量隨鋁棒長度而變化。因此我們可以先在PLC程序做一步自動(dòng)測算每根鋁棒的填充量的程序。
五、鋁棒的長度減去敦粗后的長度即是擠壓完成敦粗后做脫氣動(dòng)作,開始執(zhí)行正式起高壓擠壓動(dòng)作的臨界點(diǎn)位置。其次我們可以依據(jù)鋁棒填充量的變量做一步測算該臨界點(diǎn)的位置值的程序。
六、最后我們還得做這樣一步控制程序:我們以該臨界點(diǎn)的位置值為界,增加一定的誤差值做為界限;當(dāng)主缸正常擠壓前進(jìn)超過這一界限數(shù)值,還未作脫氣動(dòng)作時(shí),檢測擠壓餅的報(bào)警隨即生效彈出,并使主缸自動(dòng)后退至擠壓桿離料膽約1000mm處停止(方便開機(jī)人員查看并糾正擠壓餅的放置情況),待開機(jī)人員確認(rèn)擠壓餅報(bào)警復(fù)位后,主機(jī)可繼續(xù)自動(dòng)完成后續(xù)整套擠壓動(dòng)作。
本文主要論述擠壓機(jī)在正常循環(huán)擠壓的過程中,對擠壓餅是否正確放置,擠壓的自動(dòng)檢測工作的重要性和放置不當(dāng)擠壓造成的不良影響;著重分析現(xiàn)有檢測方法的原理與弊端;并對該問題的有效措施提出全新的解決方案。由于該方法是完全靠PLC的內(nèi)部程序控制的,是一種軟控制,因此其故障率可為零、可靠度極高;在擠壓起高壓前可以有效的檢測擠壓餅的放置妥當(dāng)與否。并可有效的避免以往因擠壓餅放置不當(dāng)直接擠壓,而產(chǎn)生的各種不良后果。