PLC在數控彎管機上的應用分析

摘 要：彎管機是現代工業中的必要設備，應用極其廣泛，特別是在交通運輸工具方面，因此，對其的使用性能也有了更高的要求，經常要求其要有更大的突破，與以往相比。社會經濟的的發展迅速，需要更多形狀的金屬管，老式的彎管機難以適應社會的發展要求了。因此，在工業發展中呼喚更多的高新技術出現。目前，PLC的應用為工業經濟的發展提供了良好的保證。這是一次突飛猛進的革命。與老式的彎管機相比，在彎管的速度以及精度上都存在著極大的優勢。目前，新的彎管機的產生，極大的提高了生產效率，使經濟效益也有了顯著的提高。在現今的科技基礎之上，應該更上一層樓。

關鍵詞：彎管機；PLC；應用

1 種類和技術現狀

彎管機加工的種類有很多。以成形為依據，大致可以分為三類，其一是模彎曲的方法，其二是無模彎曲的方法，其三是滾彎曲的方法。以是否加熱為依據，大致可分為兩類，其一是熱彎曲的方法，其二是冷彎曲的方法。以是否有填充物為依據，大致可分為兩類，其一是有填料的方法，其二是無填料的方法。近幾年來，彎管機技術有了更大的發展，相繼研發出來了零半徑、熱應力和激光成形等幾種技術。

1.1 滾彎

此種方法特別之處是，用輥輪對金屬管材料進行彎曲的方法，輥輪用三根就可以了。它和板材滾彎的工作原理基本上是一樣的，當然，它們之間也是有差別的，前者所用的輥輪與所要求的工作面相一致。

1.2 模彎曲

此種方法是指把鋼管放在彎曲的模型中，通過某些手段達到彎曲成形的結果，它包括三種方式，其一是推彎的方法，其二是壓彎的方法，其三是繞彎的方法。

1.3 無模彎曲

對于那些大口徑的，或者厚壁的，或者高強度的鋼管，此種方法是最為合適的。它是利用局部加熱的方法。加熱的方式大致可以分為兩類，其一是火焰加熱的方法，其二是中頻感應的方法。

1.4 零半徑

對于那些半徑極小的管件，用這種彎管方式是最為合適的。

1.5 熱應力

此種方法是讓工件各部分溫度不同，從而使其變形。

1.6 激光成形

它的特別之處，是可以把工件變成任意形狀。

2 常用的設備

彎管的方法有很多，因此，彎管機也有很多。按加熱與否分類，大致可以分為兩類，其一是冷彎管機，其二是熱彎管機。按照傳動方式分類，大致可以分為四類，其一是手動，其二是氣動，其三是機械傳動，其四是液壓傳動。按照控制方式分類，大致也可以分為四類，其一是手控，其二是半自動，其三是自動，其四是數控。

3 發展簡介

現今，我國國內的大部分生產廠家的發展狀況比較不容樂觀，遠遠地落后于國外的生產廠家。其中，德國和意大利以及日本的彎管機在精度方面和自動化程度方面以及模具壽命方面都極其高于國內的制造水平。更重要的是，國外的此種機器普遍是全自動的。其中，自動送料、自動彎管的方面、自動升降的方面、旋轉的方面等功能是它極其有力的競爭能力。我國生產的機器能夠實現自動升降然而旋轉的方面仍舊是有困難的。其主要的原因就是精度稍差以及模具的熱處理方面仍舊不足。

在做工的工藝方面，國外普遍采用了大規模的自動化和機械化作業，然而，在我國國內的生產廠家中，人力的還是比較普遍，因此，在精度方面以及生產效率方面是有所欠缺的。這就是我國的這種機器很難被國外使用的廠家購買的原因之一了。就整體而言，還是因為我國的機械的水平比較低，機械化自動化程度欠缺，高級技工人員較少，高等教育制度有些問題，產業結構不合理，熱錢在制造業投入較少。

目前，我國的彎管機的制作工藝正在不停的前進，在以后的發展過程中更是要更上一層樓。期望我國的彎管機的市場會越來越開闊。

4 機械要求

為了能夠實現彎管的自動化，節省人工和提高精度；為了適應于眾多彎曲處這種極為復雜的工件，因此彎管機要集成滾彎工藝和繞彎的工藝于一身，要設計組合的模具。

控制彎曲管件的質量主要是控制以下三個主要的需要特別注意的方面：其一是彎曲管件圓度，其二是減薄量，其三是內部表面的彎曲度。為了能夠解決這三個問題，機床應該開發多向芯軸、輔推裝置和防皺的功能，要組裝成為一整套的組合的模具，從而要保證管件加工的質量。

5 系統的概述

這種控制的系統的構成，其一是人機界面，也稱作HMI；其二是可編程控制器，也稱作PLC；其三是伺服電機；其四是油缸；其五是氣缸等等。人機界面是個大倉庫，可以儲藏幾百種工作技藝的數據，達到人與機器互動的目的。PLC既可以達到四軸定位的功能，與此同時，又可以達到控制兩組插補的功能，就是這樣，才能夠達到極其復雜的工作要求。

整個控制系統大致可分作三大部分，其一是機械部分，其二是液壓部分，其三是電氣控制部分。若是把這種彎管機當成一個活生生的人，那么，電氣控制部分就會是彎管機的腦袋，腦袋依照預先編定的程序和彎管之前的設置，命令液壓和機械部分，依靠它們來完成彎管的工作。而液壓部分，則可以被看成是它的神經網絡以及血液循環系統，它在電氣控制部分的控制下，驅使著機械部分工作；而機械部分，則是彎管機的軀干以及兩條手臂，來完成具體的彎管動作。

6 硬件設計

6.1 控制系統

一根電纜的一端連接著PLC，另一端則連接著人機界面，兩者是通過這根電纜互為通信的。PLC接受信號以后，靠液壓缸進行各種各樣的工作。

系統的心臟是PLC。它是以單片機為重心的自動化的控制的程序。這種電腦器件在工業生產過程中，既可靠又穩定。

實現控制的系統有8個部分，其一是輔推控制控制，其二是管芯控制，其三是抓料控制，其四是導摸控制，其五是小車其六是彎角轉角控制，其七管材夾具等控制，等等。

6.2 軟件設計

控制系統軟件主要包括人與機器可以互相交流的界面以及系統的主要控制的程序。畫面必須要與按鍵相對應，按鍵又必須要與PLC的程序相對應，三者協調統一。程序要與實際的工作現場協調統一。人與機器交互的信號發出以后，應該由PLC接受到，然后PLC再按照所要求的，進行對彎管的控制。

7 結束語

在本篇中，大致介紹了PLC在數控彎管機的應用，其主要介紹了它的種類和技術現狀機械要求系統概述。對于機器的制造，質量是極其重要的一個方面，同時，技術的提高，雖是最為困難的，但是是重中之重，它與企業的生死存亡息息相關。個人認為，對于此種技術的介紹，還是頗為細致的。在此種技術方面，必須要有足夠的重視，要有大膽創新的精神，努力推動它的發展。在這方面，國內有很大的發展空間。

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