伺服电机和伺服驱动器在大型全自动数控弯箍机中的应用

2015/3/6 17:09:28      点击:
      伺服电机和伺服驱动器在大型全自动数控弯箍机中的应用,其中送丝伺服采用15KW,弯曲伺服采用7.5KW的配置。目前,本行业国内常用的伺服系统有汇川伺服系统、威科达伺服系统,也有部分日本安川、南京埃斯顿、上海电气等,其控制方式均是:触摸屏+PLC+伺服的脉冲控制;而PHASE伺服系统控制方式是:触摸屏+伺服,可以根据实际情况,省去PLC,采用伺服驱动器内部PLC可编程功能,并通过驱动器之间的CAN通信,互相传递信息,保证整个动作的协调性。  
一、 弯箍机设备要求: 
加工钢筋直径:单筋6-12mm     双筋6-10mm 
最大弯曲角度:-180~180° 
最大箍筋边  :1300mm 
最大牵引速度:110M/分 
最大弯曲速度:1100度/秒 
长度精度    :±1mm
 弯曲精度    :±1° 

 最大生产能力(双筋)1800个/h 
 
二、 工艺要求 
各种工艺动作的设置参数由上位触摸屏进行输入和修改。数控弯箍机一般采用两套伺服电机和伺服驱动器,送丝(调直)伺服和弯曲伺服。送丝伺服将产品原材料按设置好的定长向前送进,当材料进入弯曲处后由弯曲电机带动弯曲头按预设的产品形状进行折弯。产品成型后,由剪切部分(一般采用液压或异步电机或伺服电机)将成型产品剪切下即可。 
 
三、 使用伺服的优势 
 单机生产效率可以达到手动和半自动弯箍机的8倍~10倍,比原来的人工方法提高
效率近40倍。 
 伺服电机具有3倍过载能力,可满足频繁启停控制,伺服响应速度快,可满足高速
运行。 
 伺服控制精度高,送丝伺服定长精度可达到±1mm,弯曲伺服弯曲精度可达到±1°。
另外,送丝伺服采用外部编码器全闭环控制,克服了钢筋打滑造成的误差。 

四、PHASE伺服系统控制方案(触摸屏+伺服):              
  
 上位机:触摸屏,主要实现图形生成、人机界面等功能。 
 送丝伺服:AxM II 35.70.4伺服驱动器 + UL1008F15.3R4伺服电机 + 外部增量编码器,采用内置PLC进行编程,为解决送料钢筋打滑的问题,外部加装了一个数字增量编码器,构成了全闭环精确位置控制。送丝伺服在整个控制中,为主控制器,它接收上位机的指令后,通过内部PLC可编程功能及CANopen通信功能,有效的协调了与弯曲伺服、关电/限位/切换/启动所有输入信号和所有输出控制电磁阀/溢流阀信号。  弯曲伺服:AxM II 20.40.4伺服驱动器 + UL1007.15.3D2伺服电机,采用内部PLC可编程功能,实现多段位置定位功能。 
 剪切、模/轴伸缩、手动送料等:由液压马达来完成,伺服通过控制输出电磁阀/溢流
阀信号,来完成各个动作。 
    
HMI 触摸屏 
送丝 伺服 AxMII35 
弯曲 伺服 AxMII20 
RS485串口通信 Modbus-RTU 
CANopen通信 
 启动/光电/限位 
 电磁阀/溢流阀 D 
外部编码器 
 启动/光电/限位 
 电磁阀/溢流阀 


五、操作台面板简介 
控制台面板如下图1所示:          
   
                        图1  操作台面板 
电源指示灯:用于指示弯箍机总电源是否接通,接通时灯亮起。
 液压指示灯:用于指示液压电动机是否工作,工作时亮起。 
液压启动:用于启动液压电动机,使液压系统开始工作。 
液压停止:用于停止液压电动机,使液压系统停止工作。 
报警指示灯:用于指示报警状态,当设备报警时指示灯亮起。 
报警蜂鸣器:用于指示报警状态,当设备报警时蜂鸣器鸣响。 
报警复位:查出报警原因后,使报警指示灯和蜂鸣器复位。 
急停按钮:当生产过程中出现紧急情况时,可立即按下急停按钮,设备的所有动作全部停止。 
急停指示灯:当急停按钮处于按下状态时,急停指示灯亮起。 
手/自动切换:用于设备手动控制状态和自动控制状态的切换。 
自动启动:当设备处于自动状态并设置好加工参数后,启动自动循环加工过程。
 自动停止:使自动循环加工过程人为终止。