汽車(chē)剎車(chē)片鑄模機(jī)改造

廣東省技師學(xué)院 張志芳

廣東省博云復(fù)合材料有限公司一臺(tái)汽車(chē)剎車(chē)片鑄模機(jī)發(fā)生故障，無(wú)法加工產(chǎn)品，公司自己的維修技師無(wú)法解決，特找到我?guī)推浣鉀Q故障，并對(duì)設(shè)備的維修提出下面幾個(gè)要求：

（1）改造對(duì)設(shè)備的變動(dòng)要盡可能的小。

（2）可以根據(jù)加工產(chǎn)品的不同，適當(dāng)?shù)脑黾庸δ堋?/p>

（3）機(jī)器要能盡快正常加工產(chǎn)品。

接到這個(gè)任務(wù)以后，首先到廣東省博云復(fù)合材料有限公司加工現(xiàn)場(chǎng)看一下，和操作技術(shù)人員進(jìn)行了交流溝通，了解到以下情況，博云復(fù)合材料有限公司的汽車(chē)剎車(chē)片鑄模機(jī)的生產(chǎn)廠家為臺(tái)灣一家企業(yè)，它的電氣控制系統(tǒng)采用工業(yè)控制板控制。該控制板從臺(tái)灣原裝進(jìn)口，發(fā)生故障之后，一般處理方法是從原廠購(gòu)買(mǎi)控制板。處理流程為先要去海關(guān)進(jìn)行報(bào)關(guān)處理，將控制板費(fèi)用打給廠家，并將這個(gè)舊的控制板寄回原來(lái)的廠家，等待原廠寄發(fā)新的控制板。整個(gè)流程走下來(lái)，等新的控制板寄回公司大約要半年以上。這段期間鑄模機(jī)不能正常運(yùn)行，給公司帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失，如果不能解決這個(gè)問(wèn)題，那么時(shí)間一久，造成的損失是不可估量的。

廣東省博云復(fù)合材料有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品為汽車(chē)剎車(chē)片，它的工藝為將金屬粉末，在極大的壓力下使之壓實(shí)凝固，在這期間都是人工手動(dòng)添料，將金屬粉末倒入模具中，再將多余的粉末抹去，這時(shí)候會(huì)產(chǎn)生很多的粉塵，員工呼吸時(shí)也會(huì)吸入一部分粉塵，對(duì)身體危害，這個(gè)操作階段都是員工手工完成，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，勞動(dòng)強(qiáng)度大，如果能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，就能解放一個(gè)勞動(dòng)力。

根據(jù)廠家提出的要求，首先我們要確定控制核心。初步方案為PLC控制或者仿PLC板來(lái)控制，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境灰塵多，油污多等因素，仿PLC板易受到工作環(huán)境的影響，當(dāng)它的工作環(huán)境中含有大量粉塵、油污等，它的工作穩(wěn)定性將受到很大的影響。員工在工作需要時(shí)打開(kāi)電氣柜門(mén)，有時(shí)候帶油的手去觸碰空開(kāi)或者其他元器件，手上油污附著在號(hào)碼管上或者元器件上，影響使用的性能，另一方面空氣中的粉塵附著在工控板上，隨著柜門(mén)打開(kāi)的次數(shù)的增加，穩(wěn)定性方面隨時(shí)間的增加而越來(lái)越不穩(wěn)定，故障頻出，易受環(huán)境的影響而影響設(shè)備的性能，也會(huì)讓控制系統(tǒng)的使用壽命減少。因此，仿PLC板不可用，所以采用PLC控制，PLC可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，并且維護(hù)方便。

廠家要求改造對(duì)設(shè)備的變動(dòng)要盡可能的小，所有元器件仍然用原來(lái)設(shè)備當(dāng)中，只是把控制核心進(jìn)行更換。把這臺(tái)設(shè)備原來(lái)的工業(yè)控制板變成三菱PLC，再根據(jù)設(shè)備的動(dòng)作流程變成控制程序下載到PLC當(dāng)中去，對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。對(duì)設(shè)備的變動(dòng)只是換了一個(gè)控制核心，其它所有電氣元件沒(méi)有變化，滿(mǎn)足了廠家的要求（1）。

改造后電氣原理圖如圖1的所示。

圖1 汽車(chē)剎車(chē)片鑄模機(jī)

在和廠家生產(chǎn)人員溝通過(guò)程中，我們還原設(shè)備的動(dòng)作流程，托膜下降和上升時(shí)將檢測(cè)到的信號(hào)傳送到PLC進(jìn)行集中處理，在托模上升到指定位置時(shí)，延時(shí)0.8s，底模移出，然后底模移入，隨后托模下降，到達(dá)指定位置時(shí)倒料，按下開(kāi)始按鈕，上?？煜拢竭_(dá)指定位置開(kāi)始減速，施加壓力，壓實(shí)金屬粉末，變成工件，之后上模上升到脫模位置時(shí)，托模上升，底模移出，上模慢下，脫模，最后上模上升，一個(gè)周期結(jié)束，等待命令。壓料計(jì)時(shí)：可設(shè)定加壓時(shí)間長(zhǎng)或短，使壓料更加緊實(shí)。將程序下載到PLC，控制設(shè)備運(yùn)行起來(lái)，并進(jìn)行試加工，在加工過(guò)程中不斷優(yōu)化程序，直到符合整個(gè)生產(chǎn)需要。另外還增加了手動(dòng)功能，便于設(shè)備的調(diào)試與維修。配套的指令表如表1所示。另外在程序當(dāng)中還增加了手動(dòng)功能，便于設(shè)備的檢修與調(diào)試。

表1 配套指令表

手動(dòng)增加功能如下：手動(dòng)/自動(dòng)選擇操作：可選擇手動(dòng)或自動(dòng)操作；手動(dòng)速度：在手動(dòng)操作上升或下降可選擇速度快速或慢速；馬達(dá)啟動(dòng)：按下此開(kāi)關(guān)則馬達(dá)油泵啟動(dòng)；馬達(dá)停止：按下此開(kāi)關(guān)則馬達(dá)油泵停止；自動(dòng)開(kāi)始：按下此開(kāi)關(guān)則開(kāi)始一循環(huán)自動(dòng)連續(xù)運(yùn)行；緊急上升：此為緊急開(kāi)關(guān)，按下此開(kāi)關(guān)則模具快速往上升；模具上升：在手動(dòng)按上升則模具往上升；模具下降：在手動(dòng)按下降則模具往下降；底模移出：在手動(dòng)按底模移出則模具往左移出；底模移入：在手動(dòng)按底模移入則模具往右移出；托模上升：在手動(dòng)按托模上升則托模往上升；托模下降：在手動(dòng)按托模下降則托模往下降；計(jì)數(shù)器：工作循環(huán)次數(shù)的計(jì)數(shù)；脫氧次數(shù)設(shè)定：脫氧作用：壓料更緊實(shí)；自動(dòng)+馬達(dá)停止+托模上升，一起按下不脫氧：自動(dòng)+馬達(dá)停止+托模下降一起按下脫氧。

一循環(huán)/半循環(huán)開(kāi)關(guān)選擇說(shuō)明：一循環(huán)：用于不放鐵片；半循環(huán)：用于要放鐵片。這樣也滿(mǎn)足了廠家提出要求（2）。

原設(shè)備剎車(chē)片采用一個(gè)模具生產(chǎn)，一次性只能生產(chǎn)一個(gè)剎車(chē)片，裝填金屬粉末時(shí)，倒入的量不能把握，會(huì)有多有少，多的抹去，是一種生產(chǎn)材料的浪費(fèi)；少的再添料，是一種時(shí)間的浪費(fèi)，工作效率大打折扣。如果能一次性生產(chǎn)多個(gè)剎車(chē)片，原料也沒(méi)有產(chǎn)生浪費(fèi)，并且工作效率還高，日積月累，這不僅能為公司省下一大筆開(kāi)銷(xiāo)，并極大提高了工件的生產(chǎn)效率。

改造完成之后，對(duì)所設(shè)計(jì)的功能進(jìn)行測(cè)試，由員工操作設(shè)備，先按公司給的控制要求一步一步進(jìn)行測(cè)試，再對(duì)新增功能進(jìn)行測(cè)試。運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)還有不良之處，如在進(jìn)行托模上升之后，底模未移出，檢查之后發(fā)現(xiàn)是線(xiàn)路老化，接觸不良。為避免此情況，在程序調(diào)試完成之后對(duì)鑄模機(jī)設(shè)備進(jìn)行線(xiàn)路檢查，對(duì)老化線(xiàn)路進(jìn)行新線(xiàn)替換，保障鑄模機(jī)正常運(yùn)作。

整個(gè)改造用時(shí)2天，也符合廠家提出的機(jī)器要能盡快正常加工產(chǎn)品這一要求。