热模後压力机中嫌加热炉中铎感应加热装置双点压力机EY12.5MN精芟压力机辊银机组热棋压力机组双点压力机组精压力机组KP80MN热模锻生产线示意概述汽车工业的迅猛发展，引起了模锻件的显著增加。随着模锻生产对自动化的要求，以热模锻压力机为主机的热模锻自动化生产线和多工位自动热模锻压力机得到了迅速发展。1971年，日本住友公司和美国National公司合作制造的以110MN热模锻压力机为主机的汽车前梁一曲轴综合模锻自动线，是模锻生产的重大突破。随后，在1974年，德国￡公司制造了120MN楔式热模锻压力机生产线。20世纪80年代，住友和西德Hasen-clever公司分别制造了迄今大的160MN热模锻压力机。与此同时，微型计算机也开始在热模锻压力机生产线牛得到使用，使热模锻生产线的自动化水平得到很大提篼。在我国，热模锻压力机的设计制造始于20世纪60年代，而热模锻自动化生产线的制造则是在1978年引进Eumaco公司技术后才开始的。早期，Eco技术为基础的热模锻自动化生产线的电气控制系统全部采用电子线路，以集成电路元件为主要组成元件，控制器采用Intel手公司生产的8080CPU.随着PLC控制技术的发展，该系统的控制技术已显得日益陈旧，迫切需要进行全面地开发设计与更新换代。

　　KP80MN热模锻生产线是我国自行研制的具有20世纪90年代国际先进水平的热模锻自动化生产线。该生产线由中频感应加热装置、RWW9. 3MN辊锻机组、KP80MN热模锻压力机组、EQB8MN双点压力机组、EY12.5MN预锻精整压力机组和上位机组成（如所示），可以实现毛坯的下料、加热、模锻、切边和整形等工艺过程的完全自动化。各机组的电气控制系统均采用美国GE公司生产的PLC作为主控制器，整个生产线构成一个总线网。通过各机组间的通讯，实现锻压过程的自动化。上位机不仅可以对整个系统进行实时监控，而且还可以直接对各机组进行控制。整个系统构成简单，可靠性高；抗干扰能力强，能适应恶劣的工业现场环境；可采用指令和梯形图两种方式编程，使用方便，程序具有良好的通用性、扩展性和维护性；设计周期短，安装调试方便。

　　KP80MN热模锻生产线中的EY12.5MN预锻精整压力机组，由EY12.5MN精整压力机、M4机械手以及T4运输链3部分组成。其中，EY12.5MN压力机不但可以用于对已经经过锻造剪边或扭拧的模锻件进行校正，还可以作模锻件的预成形和切除飞边。经校正后的模锻件即为成品。M4机械手是EY12.5MN精整压力机的辅助设备，它的作用是实现精整压力机锻造过程的机械化和自动化。在锻造过程中，它的任务是将已切过飞边的模锻件从前级运输链T3上抓起来，送人精整压力机的校正模内，待压力机进行校正后，再把模锻件从校正模内抓起来，送到后级运输链T4上去。T4运输链的任务是，运输成品模锻件，其控制简单，只有正、反转控制。

　　2方案设计热模锻生产线的工作环境和使用要求，是其电气控制系统设计的基本依据。由于整条生产线自动化水平很篼，在电气控制系统设计时，必须明确各机组受控对象3卩机械、液压、润滑、气动等系统的具体要求。对于EY12.5MN精整压力机组，要求其3个组成部分不仅能够各自独立完成其本身的控制要求，而且能够按工艺任意组合，使整个机组协调，既能实现单机组的自动生产过程，又能实现整条生产线的自动化作业。

　　EY12.5MN精整压力机组实际的1/0点数为275点。其中，输人为151点，输出为124点。采用美国GE公司生产的GE90-30系列PLC控制器。具体配置为：-30通讯模块一只。

　　控制系统由电控柜、操作箱、主PLC控制柜、机械手PLC控制柜4部分组成。系统结构图如所示。

　　对于精整压力机主机，既有手动操作又有自动操作，因而，其控制有5种工作制。

　　主要用于对压机各部分的调节以及故障发生时机器的调整。

　　不带顶料的单行程可用作模锻件的预成形和切除飞边。

　　可用于对已切边的模锻件的校正。

　　可以实现单机组（包括主机和机械手）人工喂料的自动校正。

　　可以实现整个生产线的自动化生产。

　　控制系统的主流程图如所示。

　　主流程图其中，润滑监控子程序主要用于监控滑块机构的轴承、导轨以及上下顶料装置的润滑。其润滑制度按照压力机行程次数决定，一般约定压机每完成行程2540次进行一次干油润滑。故障处理子程序则采用先进的循环显示方法，将故障代码依次循环显示出来。操作工或维修人员可根据故障码在故障表上迅速明障原因，从而采取相应的措施。整个机组约有士条故障编码。

　　4M4机械手控制系统4.1M4机械手控制与结构与精整压力机主机相似，M4机械手具有3种工作制：用于对机械手各部分的调节以及故障发生时进行调整。

　　主要用于机械手控制功能的调试，正常工作时不采用。

　　包括曲轴全自动和前梁全自动。两者之间的差别在于：在锻造前梁时，机械手需将已切过飞边的锻件从13运输链上抓起来，并翻转90度后再送人稍整压力机的校正模内；在锻造曲袖时，机械手则不需要将已抓取的锻件翻转90度，而是直接将其送人精整压力机的校正模内。

　　M4机械手的控制示意图如所示。

　　M4机械手控制示意图机械手的行程定位由安装在操作箱上的数字拨码开关手动设定。4位数码管负责监控设置和动态跟踪显示机械手行程。M4机械手全自动工艺过程为：当接到启动信号时，处于水平位且夹钳张开，等待于原始位的机械手根据不同类型的模锻件（校正曲轴时，夹钳保持原初始态；校正前梁时，夹钳则上翻90度）快速向前级13运输链移动；在预刹车点处，由快速移动转位慢速移动；到达13工位后，机械手向下移动到适当位置抓取锻件；然后抬升至水平位并快速向校正模移动；在预刹车点处，由快速移动转位慢速移动；到达校正模工位后，机械手向下移动到适当位置，将锻件放人校正模内；然后抬升至水平位，并快速返回至校正等待位；待精整压力机校正锻件后，再快速移至并慢速停在校正模上，机械手向下移动到适当位置抓取锻件；随后抬升至水平位并快速返回至后级T4运输链上；若T4准备好，则机械手下降至放料位放料，然后抬升至水平位并快速返回至原始位等待下一次循环；若T4未准备好，则机械手将旋转至抛料位抛料；然后返回至原始位等待下一次循环。

　　4.2M4机械手的定位系统在全自动或半自动工作制中，精整压力机的给料由机械手自动完成。机械手将毛还准确抓取和放在校正模内是自动化生产线可靠工作的前提。因而，在机械手的控制中，对机械手的定位是控制中的关键也是难点。由于定位精度要求非常高，一般都要求在±2mm以内，所以采用篼速计数器与安装在液压马达上的旋转编码器配合来对机械手进行位置控制。在机械手纵向行程过程中，利用旋转编码器产生的脉冲信号，用篼速计数器对之进行计数。而每一个脉冲信号均表示一段很小的距离。这样，通过统计脉冲信号的数量，就可以得到机械手的准确位置值。但是仅仅这样，由于机械手在运行时不可避免地存在惯性，不可能保证±2mm的定位精度。因而，必须采用预刹车技术，即当机械手在高速移动到达定位点之前，将机械手的运动速度由篼速减为低速，以减少惯性，以进一步提高精度。然而，由于惯性受液压油温度、粘稠度的影响很大，即使调好的预刹车点，也可能由于运行时间延长导致惯性的突然改变而不能保证精度。因此，还必须采用惯性补偿技术，即在固定预刹车点的情况下，根据油温、粘稠度等实际情况以及经验，随时调整愤性补偿系数，从而使机械手能够定位在任一定位点上。

　　这一定位系统是纯电气定位的。与传统的机械定位相比，电气定位有两个显著的优点：，定位灵活，可以按工艺要求随时改变定位点；第二，定位时没有机械振动，可以说机械手是在无声无息的移动。如果采用脉冲数更多的编码器、处理速度更快的高速计数器，定位精度将会更高。

　　5结束语EY12.5MN精整压力机组研制和发的成功，在国内实现了控制系统由电子柜控制系统向PLC控制系统的转变。通过现场调试和负荷运行，性能良好，设备投产后，取得了良好的经济效益。