電子凸輪控制器在機械壓力機上的運用分析

漆之光

摘 要：目前對凸輪控制器的運用已經從機械式過渡到電子式，并且在機械壓力機上的運用越來越受到歡迎，電子式凸輪的運用避免了傳統的機械模式的缺陷，即使對于較復雜工藝設備的生產，電子凸輪以其精準的控制能力，優勢明顯，對于機床的安全性有很好的保障。

關鍵詞：電子凸輪；控制器；機械；壓力；運用

越來越多的機械設備在人們的生活范圍被廣泛的運用，就比如機械壓力機電器控制系統，其重要組成部分是凸輪控制器，然而，凸輪控制器的主要作用是在機械壓力機構的工作循環中處理工作機構邏輯關系的，這套嚴格工作機構主要包括動作的順序和動作所占用的時間，而凸輪控制器主要是用來對曲軸旋轉角度進行分配并發出相應信號，使得電控系統接收到信號對各工作機構發出指令。

1 凸輪控制器

現在本文給大家介紹兩類凸輪控制器，其中一類是機械式的，這種機械式的凸輪控制器出現比較早，而又問題重重，就比如說其工作效率不高，主要是因為機械連接的安裝步驟繁瑣，它的復雜程度也是我們一般人所不能理解的，并且完成一系列工作后還要進行相應的維護：還有就是在操作工作中噪聲特別大，使人難忍受：而且它無法適應不同類型的模板，最主要的是它在安裝設計階段還是機器最終完成后的可測量性很差，并且無法預測出機器的性能：這種機械式的凸輪控制器特別不適合運用在沖壓行業生產高質量產品中，只要機床的速度一快，凸輪輸出就相對滯后，導致這種現象的原因主要是因為它達不到工藝要求的各種精度；更麻煩的是機械凸輪一般安裝在機床頂部，很難調整角度，不僅費時間，而且一旦誤調很容易造成機床的不安全。為了彌補機械式帶來的不足，就出現了電子凸輪，而且電子凸輪隨著國內制造業的發展，不斷地被廣泛應用，需求量也越來越大，更重要的是電子凸輪是目前機械壓力機上不可或缺的物件。

2 電子凸輪的應用

2.1 電子凸輪的基本功能

電子凸輪的應用不僅方便，而且簡單，自從它代替了機械式凸輪，我們的工作效率也提高了很多。現在我們就來說說它的操作過程，首先將壓力機上的機械凸輪及傳動機構拆掉，隨即將電子凸輪安裝在壓力機的操作面板上，然后將曲軸與編碼器通過1：1的減速比緊密聯系在一起，將編碼器引出的電纜線連接到電子凸輪背后的插座上：伴隨著曲軸的旋轉，編碼器也開始轉動，電子凸輪就會將接收到的編碼器脈沖信號轉換成角度或沖程速度在顯示器上表示，我們所需要的凸輪角度范圍可在凸輪表面上任意進行設置。現在給大家去一個經典的例子，那就是南京埃斯頓PAC10電子凸輪，它的特別之處就是能提供十組獨立的輪，而且每組凸輪可進行系統的輸出端子，其輸出形式有品體管輸出和繼電器輸出，我們可以根據信號需要可直接接入PLC或中間繼電器。它有很多優點，使得我們直觀的看到電子凸輪顯示比，通過數碼管我們也可直觀看到角度和沖程速度，直接用按鍵在面板上設定角度，不僅簡化也機床結構，而且更方便日常檢修。它不僅實現了模具和送料機構的高精度控制，而且將PAC10的角度分析率做到了0.25度。

2.2 電子凸輪能實現壓力機滑塊準停上死點（上死點自動補償功能）

我們將機械壓力機分為定速壓力機和調速壓力機，顧名思義，它們的區別在于沖速壓力的固定與調節上。定速壓力機主要采用其中一組凸輪角度對離合器進行剎車，這種剎車停上死點的方式時間過長，就會出現磨損，導致剎車性能變差，造成滑塊停上死點就會出現偏差，給用戶帶來最大的麻煩就是經常性調整用來剎車的凸輪角度。而若使用調速壓力機，使之停到上死點，通過使用機械凸輪的控制，采用開環控制的方法，用不同的馬達速度來確定剎車角度的大小。我們沒有辦法得到實際角度的反饋信號，造成很多不確定因素存在，就比如說無法停在上死點，或者上死點角度偏差比較大，也有可能是摩擦片磨損導致停不準。在此基礎上，我們將改用閉合控制，用電子凸輪就可以很好的解決了停上死點不準的問題了，而且它也不再區分定速和調速，使得停上死點的原理得以實現。通過滑塊每次的沖壓，檢測每次工作速度計算每次查車角度。同時我們通過一組專門控制離合器剎車控制信號進行計算剎車位置的速度參數，這個速度既不是平均速度，也不是剎車位置的即時速度，而它只是剎車位置之前每個點的即時速度和平均速度，再通過一定算法就可以求出其參數。所以電子凸輪保證滑塊能準確停上死點。

3 電子凸輪能夠提高機床安全性

第一，監控離合器制動器的性能

電子凸輪PAC10有很多功能，就比如說實時監視到離合器制動器的剎車角度、剎車時的速度、判別剎車穩定性、判別剎車性能；其系統不光可以記憶離合器的離合次數，而且還可判別離合器的使用頻率高低。離合器制動器的性能好壞決定壓力機的性能和使用，是重要的功能部件，我們對于機床的維修和保養也是根據系統監測到的數據來進行參考的。

第二，采用軟硬件措施防止機床滑塊二度墜落

我們采用軟件來防止機床滑塊的二度墜落，當壓力機滑塊停上死點以后，就可以重新啟動（及離合器吸合，滑塊下行），但在此基礎的前提是必須松開滑塊運行的啟動按鈕。為了避免長時間的使用導致老化或者按鈕出現質量問題造成粘接，使之發生人身安全事故。無論是機械式，還是電子式，它們都要有連接裝置的連接，如果問題出在了連接裝置上，就會出現連沖的現象，這也是不安全的。這時，我們應該在機床曲軸固定位置上安裝一個信號檢測點，通過檢測信號的反饋，將上次的信號與采集的信號進行比較，假如出現偏差的話就立刻輸出停機信號，讓其停機保證人身安全。

4 結語

我們看到電子凸輪的出現不僅僅是為了代替機械凸輪，而且伴隨著電子技術的高速發展，電子凸輪的新功能不但提高了機床的性能、自動化水平和安全性，而且還在不斷地向網絡化、智能化的方向發展，為未來創造一個又一個不可能的奇跡。

參考文獻

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（作者單位：江蘇惠民交通設備有限公司）