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級別: 探索解密
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【摘要】 本文主要講述應用臺達CAN總綫在自動衝床設備系統的應用,介紹自動衝床控制系統配置和工藝,以及臺達CAN總綫的運動控制應用技術。 【關鍵字】 臺達、CAN總綫、PLC、HMI、伺服。 【前言】 傳統的多工位衝床生產車間出了需要配備多臺衝床和操作人員外,還需要更多的半成品儲放空間和搬運時間,以及勞動資源,在搬運過程中,還會造成產品損壞或缺陷,甚至搬運工人的受傷。 僅在珠三角地區的衝床行業里,平均每年發生的斷指事故至少在30000起以上,被工廠機器截斷的手指至少40000根。因此,若是普通衝床還要注意操作人員生產安全,避免生產事故發生,生產效率還會受到操作人員工作效率(例如疲勞、情緒等)影響,容易造成生產的產量和質量的不穩定。 多工位的自動化衝床具備自動送料機構,除了節省車間設備數量和操作人員數量,以及設備的安裝空間外,還節省了半成品儲放空間和搬運工作,不僅避免半成品在搬運過程中損壞,還保障了操作人員生產的安全,降低了操作工人的安全事故發生率,加強了生產的自動化程度,克服了工人因工作疲勞造成的生產速度下降,提高了生產效率,避免了因工人誤操作造成的不良品,穩定了生產質量。同時,面對日益增加的生產工人用工成本,多工位的自動送料衝床機構是未來衝床行業發展的趨勢。 【正文】 一、衝床自動送料機構的原理 衝床自動送料機是一種用於冷擠壓套圈類零件加工設備的送料機,包含一套鋼板給料機構,和半成品搬運機構。 鋼板給料機:由鋼板放卷緩存機構和氣缸推送料機構組成,每周期定量放卷緩存鋼板,和向衝床工位定長推送鋼板一次; 半成品搬運機:由絲桿、滑軌等傳動機械組成機械手,控制機械手的夾爪作夾緊、送料、鬆開、返回4個階段的動作,與衝床一致的節奏來完成半成品的工位轉移,將工件依次送到下一工位的模具中心,直到將最后一道工位沖好的料送出衝床,轉移到出料口,落到收料框。 目前該設備送料絲桿螺距10mm,要求定位精度0.05mm。 1、衝床啟動時,機械手處於張開狀態,鋼板在上一周期衝壓模具上升時已經進料完成,等待衝壓成型。 2、衝壓模具下降過程中,機械手運行B階段,X軸正轉,機械手從原點向1#工位方向移動,在衝壓模具下降到下限位置時到達定位點,準備好夾料; 3、衝壓模具上升過程中,機械手運行C階段,Y1、Y2軸正轉走同步運動,使機械手開始夾緊工件,在衝壓模具離開夾緊空間后,機械手夾緊到位,夾具有彈性機構輔助夾緊工件,當夾緊不同產品的工件,尺寸大小不一樣時,可以避免造成夾緊位置的調整困難; 4、衝壓模具上升過程中,機械手夾緊后,X軸反轉,機械手向原點返回做送料動作,將工件從1#工位向第2#工位方向移動,機械手在衝壓模具到達上死點前到達定位點;鋼板放卷緩存機構和氣缸推送料機構同時動作,實現鋼板定長送料; 5、機械手在衝壓模具到達上死點時,Y1、Y2軸反轉,使機械手張開,讓工件落下,2#到7#工位會有夾具支撐落下定位,8#工位則是出料口,工件從8#工位落下出料;機械手等待下一衝壓周期開始時,再繼續返回取料點; 依此類推,機械手每動作一周期,工件就移往下一工位,經過7次衝壓和7次搬運后,由大變小衝壓拉伸成型,最終在第8個工位成品出料。 二、方案選型: 該機械的控制對周期相位一致性要求狠高,因為該衝床平時除了自動運行外,更換安裝新模具后,需要點動試運行,隨時調整,所以夾具機械手也必須跟隨同動運行,否則會出現卡料或撞料的現象,甚至會損壞設備。因此,我們專門選用了20PM這款有電子凸輪控制功能的運動控制器,再配合DVP-FPMC和A2伺服,可以使用CAN總綫將該運動控制的系統整合起來,實現省配綫安裝,快速調試。A2伺服的128萬高分辨率,可以使該機構實現較高的定位精度。另外,我們考慮到衝床本身震動較大,需要使用抗震動和干擾的相位角度檢測工具,同時考慮到安全問題,因此選用了一臺400W的A2伺服電機,利用其通訊方式的編碼器位置反饋功能,再從驅動器輸出的位置脈衝作為衝床周期相位角度的測量。 項次 名稱 型號 數量(臺) 1 運動控制器 DVP20PM00M 1 2 總綫擴展卡 DVP-FPMC 1 4 輸入輸出擴展模塊 DVP32HP11R 1 5 電源模塊 DVPPS02 1 6 伺服驅動器 ASD-A2-2023-M 3 7 伺服電機 ECMA-E11320ES 3 8 伺服驅動器 ASD-A2-0421-M 1 9 伺服電機 ECMA-C10604ES 1 10 觸摸屏 DOP-B07S211 1 11 CANOpen電纜 TAP-CB03 4 12 終端電阻 120歐姆 1 13 馬達動力電纜 ASD-CAPW2005 3 14 編碼器連接電纜 ASD-CAEN1005 3 15 馬達動力電纜 ASD-ABPW0005 1 16 編碼器連接電纜 ASD-ABEN0005 1 三、電氣原理圖: 四、電子凸輪的規劃: Y1、Y2軸主要是保證長條形的機械手張開和夾緊時都能保持平行,使工件平穩夾緊,因此實際上在整個周期內都是走同步運動,所以凸輪曲綫會是一致的。而為了避免用戶在自行調試時,增加區分Y1、Y2軸主、從驅動器的工作,使設定參數的簡便,因此沒有使用A2伺服本身的龍門同步功能。 五、20PM程序編輯: 六、A2參數設定: 項次 名稱 參數 設定值 1 X軸 P1-01 B P3-00 1 P3-01 203 2 Y1軸 P1-01 B P3-00 2 P3-01 203 3 Y2軸 P1-01 B P3-00 3 P3-01 203 4 角度測量 P1-46 100000 七、HMI畫面程序編輯: 八、應用效果: 客戶的自動衝床設備伺服送料機構已經生產多臺,目前最大送料速度50個/分鐘(機械設計極限)。送料精度0.02mm。 【結束語】 一臺這樣的設備比傳統的多臺單機組合,可以節省半個車間的地方,包括設備安放地方和半成品的儲存地方,還有節省了勞動力資源,降低勞動強度,提高生產效率,穩定生產品質,有效地保護了操作工人的生產安全,這樣的設備是未來實現工廠自動化的一種趨勢。 聯系電話 13560028067 [ 此帖被yyc87325在2013-03-28 23:58重新編輯 ] |
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