片間隙自動補償功能。根據此類型剪板機機械部分固有的特點,為保證在刀片間隙調整過程中后擋料板對下剪刃之間絕對位置不變,該機具有隨剪刃間隙的改變,而自動地將后擋料進行補償的功能,以實現后擋料的絕對定位精度。
電氣設計總體構思在電氣控制方案設計階段,按以下幾方面設想。(1)考慮到我廠生產剪板機的歷史與經驗,主機部分依然采用QC12Y-6@3200普通機型。同時在后擋料機械傳動部分采用了滾珠絲杠,滾珠直線導軌等高精度傳動副。在間隙自動調整機構中除采用了獨特的機械調整機構外,同時選用了大轉矩、低轉速電機及高精度直線傳感器。以提高間隙控制精度。
?。?)DNC-10G(或DAC-35O)是目前世界上比較先進的剪板機專用NC系統。可根據輸入板料的寬度、長度、厚度、材質、自動計算出后擋料的運行距離,刀片間隙大小,刀架剪切寬度等參數,并實現其自動控制。等NC完成其控制之后,發出剪切允許命令,將控制權交予下一級PLC控制。
?。?)針對NC對刀架、托料不能具體進行控制的弱點,我們選用OMRON公司的C40PPLC對刀架和托料的液壓系統進行全面控制。同時通過PLC將刀架的某些位置信號傳遞到NC以實現在NC的總體控制下,實現各功能部件之間協調統一地工作。同時考慮到調試與用戶的操作習慣,用PLC可以方便地實現手動模式與NC控制模式的轉換。
電氣系統設計(1)電氣系統框:1x軸交流數字式伺服控制;由NC發出模擬量控制信號,經放大器放大后驅動交流伺服電機,軸控參數可通過NC內軟參數進行設置。由脈沖編碼器實現位置環位置反饋。
*終實現半閉環位置控制。刀片間隙與刀架剪切寬度檢測由直線傳感器檢測,并將位置模擬量信號反饋到NC中,以實現簡單位置閉環控制。刀架托料液壓動作,由PLC進行控制,同時接受和傳遞按鈕,行程開關等主令元件發出的主令控制信號。
?。?)NC與PLC之間I/O接口電氣性能與匹配由于NC與PLC之間要進行必要的通訊,因此二者之間電氣性能的匹配尤為重要。NCI/O電氣性能,邏輯輸入:24VDC,10mAmax光隔,邏輯輸出:24VDC,500mAmax三極管。PLCI/O電氣電性能,輸入:24VDC,10%;7mA光隔,輸出:250VAC/24V,DC,2A繼電器。NC與PLC之間電氣性能相匹配NC與PLCI/O接口連接中,NC的輸出信號連接到PLC的輸入端。
當NC有輸出時,Ie=(24V-0.7)/3K=7.8mA>7mA,完全滿足PLC對輸入信號的要求,同時NC與PLC之間用屏蔽電纜聯接,以提高系統抗干擾能力,增加工作可靠性。
整機工作時序及PLC梯形(1)整機在正常工作狀態下,機床所有動作均由NC統一協調指揮。動作時序如所示。
機床動作時序(2)在PLC梯形設計中利用PLC內部豐富的輔助繼電器功能,利用IL(互鎖),ILC(清互鎖)兩條特殊指令,根據機床不同操作需要,設計出不同的模塊化程序,現以數控單次工況,選擇托料模式為例,給出部分梯形。
結語通過幾年的生產及用戶使用過程中反饋的信息可看出,該機在使用過程中電氣系統運行平穩,故障率低?,F已投入小批量生產階段。