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汽車剎車片鑄模機(jī)發(fā)生故障，無法加工產(chǎn)品，公司自己的維修技師無法解決，特找到我?guī)推浣鉀Q故障，并對設(shè)備的維修提出下面幾個要求：

（1）改造對設(shè)備的變動要盡可能的小。

（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剎車片鑄模機(jī)的生產(chǎn)廠家為臺灣一家企業(yè)，它的電氣控制系統(tǒng)采用工業(yè)控制板控制。該控制板從臺灣原裝進(jìn)口，發(fā)生故障之后，一般處理方法是從原廠購買控制板。處理流程為先要去海關(guān)進(jìn)行報關(guān)處理，將控制板費用打給廠家，并將這個舊的控制板寄回原來的廠家，等待原廠寄發(fā)新的控制板。整個流程走下來，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)不能正常運行，給公司帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失，如果不能解決這個問題，那么時間一久，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)品為汽車剎車片，它的工藝為將金屬粉末，在極大的壓力下使之壓實凝固，在這期間都是人工手動添料，將金屬粉末倒入模具中，再將多余的粉末抹去，這時候會產(chǎn)生很多的粉塵，員工呼吸時也會吸入一部分粉塵，對身體危害，這個操作階段都是員工手工完成，并沒有實現(xiàn)自動化，勞動強(qiáng)度大，如果能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，就能解放一個勞動力。

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板來控制，根據(jù)現(xiàn)場環(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。員工在工作需要時打開電氣柜門，有時候帶油的手去觸碰空開或者其他元器件，手上油污附著在號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，隨著柜門打開的次數(shù)的增加，穩(wěn)定性方面隨時間的增加而越來越不穩(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。

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

改造后電氣原理圖如圖1的所示。

圖1 汽車剎車片鑄模機(jī)

在和廠家生產(chǎn)人員溝通過程中，我們還原設(shè)備的動作流程，托膜下降和上升時將檢測到的信號傳送到PLC進(jìn)行集中處理，在托模上升到指定位置時，延時0.8s，底模移出，然后底模移入，隨后托模下降，到達(dá)指定位置時倒料，按下開始按鈕，上模快下，到達(dá)指定位置開始減速，施加壓力，壓實金屬粉末，變成工件，之后上模上升到脫模位置時，托模上升，底模移出，上模慢下，脫模，最后上模上升，一個周期結(jié)束，等待命令。壓料計時：可設(shè)定加壓時間長或短，使壓料更加緊實。將程序下載到PLC，控制設(shè)備運行起來，并進(jìn)行試加工，在加工過程中不斷優(yōu)化程序，直到符合整個生產(chǎn)需要。另外還增加了手動功能，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)中還增加了手動功能，便于設(shè)備的檢修與調(diào)試。

表1 配套指令表

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

一循環(huán)/半循環(huán)開關(guān)選擇說明：一循環(huán)：用于不放鐵片；半循環(huán)：用于要放鐵片。這樣也滿足了廠家提出要求（2）。

原設(shè)備剎車片采用一個模具生產(chǎn)，一次性只能生產(chǎn)一個剎車片，裝填金屬粉末時，倒入的量不能把握，會有多有少，多的抹去，是一種生產(chǎn)材料的浪費；少的再添料，是一種時間的浪費，工作效率大打折扣。如果能一次性生產(chǎn)多個剎車片，原料也沒有產(chǎn)生浪費，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銷，并極大提高了工件的生產(chǎn)效率。

改造完成之后，對所設(shè)計的功能進(jìn)行測試，由員工操作設(shè)備，先按公司給的控制要求一步一步進(jìn)行測試，再對新增功能進(jìn)行測試。運行過程中發(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)是線路老化，接觸不良。為避免此情況，在程序調(diào)試完成之后對鑄模機(jī)設(shè)備進(jìn)行線路檢查，對老化線路進(jìn)行新線替換，保障鑄模機(jī)正常運作。

整個改造用時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。