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摘 要：本文詳細分析基於DELTA自動化產品在上輥式萬能卷板機上的應用技術。具體的應用包括一段弧線和N（9）段弧線的應用，9段弧線主要是油罐車罐體的加工一次成型。
關鍵詞：DELTA自動化 上輥萬能卷板機 油罐車
1 引言
卷板機是鍛壓加工設備。卷板機主要用於工業容器罐、壓(ya)力(li)管(guan)成(cheng)型(xing)加(jia)工(gong)等(deng)機(ji)械(xie)冷(leng)加(jia)工(gong)領(ling)域(yu)，要(yao)求(qiu)成(cheng)型(xing)一(yi)致(zhi)性(xing)好(hao)，弧(hu)線(xian)規(gui)範(fan)，焊(han)接(jie)縫(feng)口(kou)連(lian)接(jie)好(hao)。傳(chuan)統(tong)上(shang)工(gong)業(ye)容(rong)器(qi)罐(guan)由(you)人(ren)工(gong)逐(zhu)段(duan)的(de)憑(ping)經(jing)驗(yan)操(cao)作(zuo)壓(ya)輥(gun)成(cheng)型(xing)。由(you)於(yu)天(tian)然(ran)氣(qi)管(guan)道(dao)、油罐車的需求量增加，傳統的生產已經滿足不了市場的要求，需要全自動化的機器實現規模化工業生產。
2 工藝分析
卷板工藝是利用卷板機對板料進行連續3點彎曲的成型過程，如圖1所示，卷板工藝過程由預彎――對中――卷圓――矯圓過程組成。卷圓工藝過程分析:上(shang)輥(gun)萬(wan)能(neng)式(shi)卷(juan)板(ban)機(ji)的(de)下(xia)輥(gun)為(wei)固(gu)定(ding)間(jian)距(ju)，上(shang)輥(gun)為(wei)萬(wan)能(neng)式(shi)，可(ke)實(shi)現(xian)升(sheng)降(jiang)及(ji)前(qian)後(hou)移(yi)動(dong)，上(shang)輥(gun)升(sheng)降(jiang)由(you)液(ye)壓(ya)缸(gang)驅(qu)動(dong)，前(qian)後(hou)位(wei)移(yi)由(you)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)，下(xia)輥(gun)由(you)主(zhu)電(dian)機(ji)經(jing)減(jian)速(su)器(qi)後(hou)驅(qu)動(dong)，因(yin)此(ci)具(ju)備(bei)數(shu)字(zi)控(kong)製(zhi)的(de)整(zheng)機(ji)條(tiao)件(jian)。
2.1 預彎
板料卷製時，平板兩端各有一段長度,由於沒有接觸上輥不發生彎曲，稱為剩餘直邊。為了避免板料從工作輥間脫出，實際剩餘直邊常比理論值大。對稱彎曲時為(6～20)￡(￡一板厚)，非對稱彎曲時為對稱彎曲的1／6~1／10。由you於yu剩sheng餘yu直zhi邊bian在zai矯jiao圓yuan時shi難nan以yi消xiao除chu，並bing造zao成cheng較jiao大da的de焊han縫feng應ying力li及ji設she備bei負fu荷he，容rong易yi產chan生sheng質zhi量liang和he設she備bei事shi故gu，故gu卷juan製zhi前qian必bi須xu對dui板ban料liao進jin行xing板ban邊bian預yu彎wan，使shi剩sheng餘yu直zhi邊bian接jie近jin理li論lun值zhi。本ben機ji是shi非fei對dui稱cheng彎wan曲qu，具ju有you預yu彎wan邊bian的de能neng力li。
2.2 對正
對正的目的是使工件母線與輥軸線平行，防止產生扭斜。
2.3 卷圓
卷圓的方式分為一次進給與多次進給。冷卷回彈量顯著，需加一定的過卷量。
2.4 矯圓
轎圓一般分為三個步驟。
（1）加載。根據經驗或計算將輥筒調到所需的最大矯正曲率位置；
（2）滾圓。將滾筒在矯正曲率下滾卷l～2圈(著重滾卷近焊縫區)，使整圓曲率均勻一致；
（3）卸載。逐漸卸除載荷，使工件在逐漸減少的矯正載荷下多次滾卷。
2.5 技術參數和自動化要求 
（1）卷板機技術參數參見表1。
（2）自動化要求
・獨特的彎曲工藝，高精度端部預彎，連續彎曲無後角，彎曲過程數字控製。
・人機對話控製界麵，高效智能操作。
・物理彎曲工藝軟件，人機對話窗口，彎曲過程自動補償。
・豐富的彎曲形狀。
・具有卷製Ｏ型、Ｕ型、多段Ｒ等不同的形狀。
3 電氣自動化解決方案
3.1 自動化功能設計
從整個卷板工藝過程可以看出，需要電氣控製完成的功能包括：
（1）位移量控製。根據操作人員輸入的卷板弧線長度、弧線半徑、板(ban)材(cai)材(cai)質(zhi)參(can)數(shu)，控(kong)製(zhi)器(qi)自(zi)動(dong)計(ji)算(suan)卷(juan)板(ban)機(ji)各(ge)個(ge)運(yun)動(dong)部(bu)件(jian)在(zai)不(bu)同(tong)卷(juan)製(zhi)階(jie)段(duan)的(de)理(li)論(lun)位(wei)移(yi)量(liang)，例(li)如(ru)一(yi)款(kuan)機(ji)器(qi)是(shi)專(zhuan)為(wei)油(you)罐(guan)車(che)的(de)罐(guan)殼(ke)的(de)，那(na)麼(me)隻(zhi)要(yao)把(ba)狀(zhuang)態(tai)打(da)到(dao)自(zi)動(dong)，找(zhao)好(hao)開(kai)始(shi)原(yuan)點(dian)，按(an)下(xia)啟(qi)動(dong)，一(yi)次(ci)自(zi)動(dong)成(cheng)型(xing)，做(zuo)好(hao)後(hou)
下料結束後機器會自動複位到原點開始下一個產品，參見圖2。
（2）上輥（卷板輥）升降位置控製。根據理論計算，控製下輥旋轉驅動電機（恒速度）、上輥橫向移動電機（在壓直邊時用）和升降液壓缸控製閥協調工作，自動完成預彎、對中、卷圓、矯圓全過程。對於油罐車的罐體由於采用了對稱式三輥控製，隻要控製上輥的升降位置就可以了。
3.2 卷板輥運動控製原理設計
卷板尺寸設計參考參見圖3。
（1）設計條件（mm）。需要卷取材料的弧線半徑為R；下輥的半徑為r=95；兩下輥的中心距的一半為S=180；板材的壓下量為h;上輥原點距離下輥上平麵的高度為L
（2）幾何數學推導。
上輥每次在做產品之前處於原點，我們隻要控製上輥在二維平麵的坐標就可以了，即控製y= h+L就可以了。
其中R為工藝設定值、L、D2為已知恒定值，帶入就可以得到h的值，在做不同的弧度的罐體時我們隻要根據h=f(R)就可以控製上輥升降的切換，每段孤線的長度可以由裝在下輥同心軸上的編碼器來控製，根據反饋的脈衝來控製每段弧的起始和結束。
3.4係統框圖設計
根據控製要求再選用電氣產品，主要控製圖如圖4所示。
4 台達機電解決方案
4.1 設備選型
基於台達機電產品的係統解決方案主控平台設備選型參見表2。
4.2 PLC的地址分配
5 結束語
根據國家十一五規劃預測市場前景，隨著天然氣管道、油(you)罐(guan)車(che)的(de)基(ji)本(ben)建(jian)設(she)投(tou)入(ru)計(ji)劃(hua)，傳(chuan)統(tong)的(de)卷(juan)板(ban)成(cheng)型(xing)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)已(yi)經(jing)滿(man)足(zu)不(bu)了(le)市(shi)場(chang)的(de)需(xu)求(qiu)量(liang)增(zeng)速(su)，需(xu)要(yao)全(quan)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)機(ji)器(qi)裝(zhuang)備(bei)。南(nan)通(tong)海(hai)安(an)是(shi)全(quan)國(guo)卷(juan)板(ban)機(ji)機(ji)械(xie)廠(chang)的(de)集(ji)中(zhong)產(chan)地(di)，地(di)區(qu)的(de)市(shi)場(chang)量(liang)在(zai)500套左右。在電氣自動化領域具有一體化電氣自動化平台能力的台達產業優勢比較突出，觸摸屏――PLC集成方案配置在經濟性與控製技術先進性的平衡方麵可以為客戶的投資提供更好的回報。
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