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臺達(dá)機電產(chǎn)品在軸承切管機上的應(yīng)用
  • 企業(yè):中達(dá)電通股份有限公司     領(lǐng)域:工業(yè)安全     行業(yè):石油天然氣    
  • 點擊數(shù):1666     發(fā)布時間:2009-10-30 20:26:00
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    摘  要:本文主要介紹了雙軸伺服切管機的設(shè)計原理,同時介紹了利用我們臺達(dá)的PLC、伺服、TP04G在軸承切管機上的整體解決方案,并且相比之前的切管機比較在自動化水平、加工效率、廢料率等均有顯著的提升。

  關(guān)鍵詞:雙軸伺服切管、A系列伺服、32EH00T2、中斷脈沖禁止

  1  引言

  軸承切管機是軸承加工領(lǐng)域的最初工序加工機械,它主要是把空心管按照軸承高度的需要,切成等長尺寸的小圈,通常機器在一個軸承加工廠里面需要很多臺機床連續(xù)工作。以往的切管機是在機械上調(diào)整切管的長度,也就是送一次料到平頭,然后伺服或者步進(jìn)控制的刀頭切一次料,然后再送一次料,這樣循環(huán),但是往往這樣的切管效率比較低下,而且送料部分經(jīng)常因為送不到位,而導(dǎo)致機械定位不準(zhǔn)確而切出來的圈不合格,增加報廢率,針對此問題,設(shè)計了一種新型的雙軸切管機,也就是圈的長度不是靠送料和平頭來保證,而是通過伺服定位來確定圈長,同樣一次送料可以連續(xù)切好多個產(chǎn)品,并且沒有廢料,可以做到真正的高效全自動切管,而且全方位的保護(hù)功能,可以保證一個工人可以同時管至少三臺以上這樣的機器,在人力成本不斷增加的現(xiàn)在,此機器勢必成為此領(lǐng)域的佼佼者。

  2  雙軸伺服切管機自動化系統(tǒng)設(shè)計

  雙軸伺服切管機核心的部分是兩軸伺服的循環(huán)配合動作,一軸為拖板軸向軸,另一軸為切刀切向軸,拖板軸向軸主要是做圈長定位用的,(a)當(dāng)軸向往管的方向走的時候,當(dāng)定位傳感器碰到管的頭部的時候就確認(rèn)管的位置,進(jìn)PLC硬件中斷,進(jìn)行脈沖禁止,然后再根據(jù)切管的長度做一個補償定位;(b)定位完畢切向切刀進(jìn)行切管,切管完畢;軸向繼續(xù)前進(jìn)重復(fù)a,b的動作,直至切到管子送料的末端,也就是極限位置,軸向退回,然后送料,送料完畢,重復(fù)a,b動作,這就是雙軸伺服切管的最基本的動作流程。雙軸伺服切管機與普通切管機的機械構(gòu)架如圖1所示。



圖1雙軸伺服切管機與原先普通切管機的機械構(gòu)架示意圖

  3  臺達(dá)PLC控制方案

  3.1 PLC雙軸伺服

  由于使用了雙軸伺服控制,所以方案中使用的是32EH00T2型PLC主機做定位控制,同時利用中斷方式來實現(xiàn)軸向定位的切換。由于使用的是接觸式傳感器(X0)外部中斷來做脈沖禁止,然后切換到長度定位,同時使用的是絲桿傳導(dǎo),所以精度問題可以保證(0.1mm以內(nèi)),具體的PLC系統(tǒng)如圖2所示;控制工藝流程如圖3所示。 



圖2 PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖



圖3 PLC控制工藝流程


  3.2 軸向定位長度計算及控制

  新型的雙軸伺服切管機與普通的切管機最關(guān)鍵的部分就是軸向定位和切管長度控制及計算,新型切管機不需要平頭來做切管的定位,而是只需要讓伺服軸向往管方向走,等碰到了再進(jìn)行長度定位,但是此方案需要高響應(yīng)和一定的程序編程技巧,上面提到的外部中斷進(jìn)行脈沖切換是一個比較快又比較準(zhǔn)的方案,通過圖4-切管定位及計算,可以看到切管的長度分兩部分組成:L1:刀頭距,此距離可以進(jìn)行機械調(diào)整,一般調(diào)整完以后不需要作大的修改;L2:補償距離,此補償距離就是根據(jù)實際切的管的長度需要作一個小的調(diào)整;所以切管長度L=L1+L2。以往舊的切管機L1就等于切管的長度,而且在空間上刀與頭的位置的絕對不變的,但是新的機器刀與頭的位置是整體隨軸在走的,這就是為什么新的機器可以一次送料多次切割的關(guān)鍵所在。



圖4 切管定位及計算


  4  結(jié)束語

  軸承行業(yè)是加工密集型行業(yè),所有的企業(yè)只關(guān)心一個問題:單機產(chǎn)量,評價一臺機器的好壞,效率幾乎是它的生命,而之前老式的切管機送一次料切一次管,效率自然不是很高,但是雙軸切管機,完全可以做到送一次料連續(xù)切多次管,特別在切短圈的時候,送一次料可以切10次以上,那樣的速度是以往的切管機無法比擬的。

  隨著源材料價格的不斷上升,同時軸承利潤的不斷下降,企業(yè)想要在每個環(huán)節(jié)節(jié)省成本,而以往的切管機由于送料部分有先天的缺陷:就是有送料不到位的問題存在,而以往的切管機恰恰是靠送料到位平頭做定位的,那如果送不到位,切出來的圈就必然不合格,白白浪費材料不說,效率也下降,但是新型切管機切管的定位是伺服來做的,只有碰到管頭了才會定位切割,即使料送不到位,它照樣可以準(zhǔn)確切割,只不過少切幾個圈而已,但是不浪費材料也不影響效率。目前此機器已經(jīng)成功開發(fā)完成,并且已經(jīng)投入應(yīng)用,并且得到了用戶的高度認(rèn)可。

 

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