匯川產(chǎn)品在電子裁板鋸上的應(yīng)用
介紹了匯川綜合產(chǎn)品在電子裁板鋸上的應(yīng)用。本系統(tǒng)全部采用匯川產(chǎn)品,以PLC為控制中心,采用匯川伺服為驅(qū)動(dòng),外部磁柵尺反饋位置為標(biāo)準(zhǔn),HMI為監(jiān)控,并著重介紹匯川伺服全閉環(huán)非標(biāo)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:
電子裁板鋸、全閉環(huán)、磁柵尺
一:技術(shù)背景
精密裁板鋸可用于各種人造板如貼面刨花板、纖維板、膠合板及實(shí)木板、塑料板、鋁合金等多種材料的縱剖橫切,廣泛應(yīng)用于板式家具行業(yè)以及車船制造等木材加工行業(yè),屬于木工機(jī)械當(dāng)中的通用設(shè)備,市場需求量相對(duì)巨大?!?/p>
手動(dòng)鋸,又名推臺(tái)鋸,特點(diǎn)是劃線鋸片和主鋸片固定不動(dòng),用手推動(dòng)載有被加工板件的鋁型材制作的移動(dòng)工作臺(tái)前后移動(dòng),實(shí)現(xiàn)鋸、加工。
圖1.手動(dòng)鋸
電子裁板鋸,又叫電腦裁板鋸,采用全自動(dòng)觸摸控制,人機(jī)一體化操作,在觸摸屏或者PC機(jī)上輸入需要開料的數(shù)據(jù),啟動(dòng)機(jī)器,機(jī)器自動(dòng)運(yùn)行對(duì)需要加工的板材進(jìn)行精準(zhǔn)裁切的機(jī)械。相比推臺(tái)鋸,電子裁板鋸有以下優(yōu)點(diǎn):
1. 操作簡單。推臺(tái)鋸每裁一段板都需要人工對(duì)尺寸,而電子裁板鋸只需要在觸摸屏上設(shè)定好數(shù)據(jù),人工上料,然后按自動(dòng)運(yùn)行即可按設(shè)定的尺寸鋸裁。
2. 效率更高。電子裁板鋸的送料機(jī)械手和鋸切的移動(dòng)電機(jī)都采用高性能伺服系統(tǒng)控制,運(yùn)行速度相比人工推料,提高了兩倍以上,從而大大提高了工作效率。
3. 精度更高。送料機(jī)械手采用高精度伺服,并采用外部磁柵尺作為位置控制,完全排除減速機(jī)和機(jī)械齒輪的誤差,送料精度可以達(dá)到正負(fù)0.02mm。
圖2.電子裁板鋸
二:工藝介紹
1、可根據(jù)客戶要求設(shè)定裁板的長度,數(shù)量,并保存在HMI配方里面,自動(dòng)運(yùn)行時(shí)自動(dòng)調(diào)用N組(N<=100)配方;客戶只需根據(jù)裁切需要,設(shè)定好配方之后,按自動(dòng)運(yùn)行一鍵操作即可。< p="">
2、送料機(jī)械手采用全閉環(huán)控制,送料位置以磁柵尺的反饋為標(biāo)準(zhǔn),使送料的精度忽略減速機(jī)、齒條磨損帶來的誤差,使得送料精度可達(dá)正負(fù)0.02mm。
圖3.送料機(jī)械手
3、電子裁板鋸工作流程:
人工上板—系統(tǒng)運(yùn)行—自動(dòng)送料—自動(dòng)鋸裁—人工下料
4、電子裁板鋸工藝要求
◆送料精度: ?0.02mm
◆送料速度:40m/min
◆鋸裁精度: ?0.05/min
◆鋸裁速度:100m/min
三:匯川產(chǎn)品解決方案
1.匯川電氣控制圖
2、電氣配置表
名稱 | 型號(hào) | 數(shù)量 | 備注 |
10寸HMI | IT5100T | 1 | |
PLC | H2U-2416MT-XP | 1 | |
伺服驅(qū)動(dòng)器 | IS500AT5R4I-139# | 1 | 全閉環(huán)非標(biāo) |
伺服電機(jī) | ISMH3-13C150CD-U131Y | 1 | |
伺服驅(qū)動(dòng)器 | IS500AT3R5I-212# | 1 | |
伺服電機(jī) | ISMH3-85C150CD-U131Y | 1 | 212#非標(biāo) |
3、送料伺服電機(jī)電子齒輪比計(jì)算:
光柵尺分辨率為:0.025
H0511/H0513=10/25 代表PLC每發(fā)一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)外部位置0.01mm。
送料伺服電機(jī)參數(shù)
參數(shù)類型 | 功能碼 | 參數(shù)值 | 說明 |
一般參數(shù) | |||
電機(jī)型號(hào)參數(shù) | H00.00 | 213 | 伺服電機(jī)ISMH3-13C15CD-U131Y |
驅(qū)動(dòng)器型號(hào)參數(shù) | H01.02 | 10002 | 驅(qū)動(dòng)器IS500AT5R4I |
控制模式選擇 | H02.00 | 1 | 位置模式 |
輸出方向選擇 | H02.02 | 0 | 旋轉(zhuǎn)方向選擇 |
位置指令移動(dòng)平均時(shí)間 | H0506 | 50 |
|
速度環(huán)增益 | H08.00 | 85 |
|
速度環(huán)積分時(shí)間參數(shù) | H08.01 | 50 |
|
位置環(huán)增益 | H08.02 | 70 |
|
DI/DO端口(輸出)配置 | |||
DI1端子功能 | H03.10 | 1 | 伺服使能 |
DI1端子邏輯選擇 | H03.11 | 0 | 低電平有效 |
DO4端子功能 | H04.06 | 10 | 故障報(bào)警 |
DO4端子邏輯選擇 | H04.07 | 0 | 有效時(shí)輸出低電平 |
全閉環(huán)參數(shù) | |||
編碼器反饋模式 | H0F.00 | 1 | 外部模式 |
外部編碼器使用方式 | H0F.01 | 1 | 標(biāo)準(zhǔn)正方向 |
電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈編碼器脈沖數(shù) | H0F.04 | 1026 |
|
| H0F.06 | 1.28 | 全閉環(huán)增益 |
混合控制偏差過大設(shè)置 | H0F.08 | 1000 |
|
鋸裁伺服電機(jī)電子齒輪比計(jì)算:
減速機(jī)7.5:1,外部齒條每轉(zhuǎn)一圈為266.19mm
H0507/H0509=75000/22619 代表PLC每發(fā)一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)外部位置0.01mm。
送料伺服電機(jī)參數(shù)
參數(shù)類型 | 功能碼 | 參數(shù)值 | 說明 |
一般參數(shù) | |||
電機(jī)型號(hào)參數(shù) | H00.00 | 213 | 伺服電機(jī)ISMH3-13C15CD-U131Y |
驅(qū)動(dòng)器型號(hào)參數(shù) | H01.02 | 10002 | 驅(qū)動(dòng)器IS500AT5R4I |
控制模式選擇 | H02.00 | 1 | 位置模式 |
輸出方向選擇 | H02.02 | 0 | 旋轉(zhuǎn)方向選擇 |
位置指令移動(dòng)平均時(shí)間 | H0506 | 50 |
|
速度環(huán)增益 | H08.00 | 85.0 |
|
速度環(huán)積分時(shí)間參數(shù) | H08.01 | 50.00 |
|
位置環(huán)增益 | H08.02 | 70.0 |
|
DI/DO端口(輸出)配置 | |||
DI1端子功能 | H03.10 | 1 | 伺服使能 |
DI1端子邏輯選擇 | H03.11 | 0 | 低電平有效 |
DO4端子功能 | H04.06 | 10 | 故障報(bào)警 |
DO4端子邏輯選擇 | H04.07 | 0 | 有效時(shí)輸出低電平 |
四:匯川的解決方案的優(yōu)勢
1、精度更高。送料機(jī)械手采用高精度伺服,并采用外部磁柵尺作為位置控制,完全排除減速機(jī)和機(jī)械齒輪的誤差,送料精度可以達(dá)到正負(fù)0.02mm。
2、效率更高。電子裁板鋸的送料機(jī)械手的速度最高為45m/min,鋸裁伺服的速度最高為100m/min。相比原系統(tǒng),提高了30%以上,并且自動(dòng)調(diào)用裁板的配方,操作員只要按“自動(dòng)運(yùn)行”即可,節(jié)省了客戶頻繁操作HMI配方的時(shí)間。
3、成本降低。高性能的伺服和系統(tǒng)的解決方案不僅保證了裁切的精度與穩(wěn)定性,并且在成本上相對(duì)國外品牌降低了15%。
參考文獻(xiàn):
《H2U系列可編程序邏輯控制器用戶手冊(cè)》
《H1U/H2U系列可編程控制器指令及編程手冊(cè)V2.0》
《IS500伺服驅(qū)動(dòng)器用戶手冊(cè)V1.3》
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