台达机电产品上辊万能卷板机解决方案

1 引言
     卷板机是锻压加工设备。卷板机主要用于工业容器罐、压力管成型加工等机械冷加工领域，要求成型一致性好，弧线规范，焊接缝口连接好。传统上工业容器罐由人工逐段的凭经验操作压辊成型。由于天然气管道、油罐车的需求量增加，传统的生产已经满足不了市场的要求，需要全自动化的机器实现规模化工业生产。
2 工艺分析
     卷板工艺是利用卷板机对板料进行连续3点弯曲的成型过程，如图1所示，卷板工艺过程由预弯——对中——卷圆——矫圆过程组成。卷圆工艺过程分析:上辊万能式卷板机的下辊为固定间距，上辊为万能式，可实现升降及前后移动，上辊升降由液压缸驱动，前后位移由电机驱动，下辊由主电机经减速器后驱动，因此具备数字控制的整机条件。

2.1 预弯
      板料卷制时，平板两端各有一段长度,由于没有接触上辊不发生弯曲，称为剩余直边。为了避免板料从工作辊间脱出，实际剩余直边常比理论值大。对称弯曲时为（6～20）￡（￡一板厚），非对称弯曲时为对称弯曲的1／6～1／10。由于剩余直边在矫圆时难以消除，并造成较大的焊缝应力及设备负荷，容易产生质量和设备事故，故卷制前必须对板料进行板边预弯，使剩余直边接近理论值。本机是非对称弯曲，具有预弯边的能力。
2.2 对正
      对正的目的是使工件母线与辊轴线平行，防止产生扭斜。
2.3 卷圆
      卷圆的方式分为一次进给与多次进给。冷卷回弹量显著，需加一定的过卷量。
2.4 矫圆
      轿圆一般分为三个步骤。
       （1）加载。根据经验或计算将辊筒调到所需的最大矫正曲率位置；
       （2）滚圆。将滚筒在矫正曲率下滚卷l～2圈（着重滚卷近焊缝区），使整圆曲率均匀一致；
       （3）卸载。逐渐卸除载荷，使工件在逐渐减少的矫正载荷下多次滚卷。
2.5 技术参数和自动化要求

       （1）卷板机技术参数参见表1。
       （2）自动化要求
           ?独特的弯曲工艺，高精度端部预弯，连续弯曲无后角，弯曲过程数字控制。
　        ?人机对话控制界面，高效智能操作。
　        ?物理弯曲工艺软件，人机对话窗口，弯曲过程自动补偿。
　        ?丰富的弯曲形状。
　        ?具有卷制Ｏ型、Ｕ型、多段Ｒ等不同的形状。  
3 电气自动化解决方案
3.1 自动化功能设计
     从整个卷板工艺过程可以看出，需要电气控制完成的功能包括：
       （1）位移量控制。根据操作人员输入的卷板弧线长度、弧线半径、板材材质参数，控制器自动计算卷板机各个运动部件在不同卷制阶段的理论位移量，例如一款机器是专为油罐车的罐壳的，那么只要把状态打到自动，找好开始原点，按下启动，一次自动成型，做好后
      下料结束后机器会自动复位到原点开始下一个产品，参见图2。

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