眾為興龍門式等離子切割機(jī)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)析
2010/4/2 16:31:00
一． 火焰等離子切割機(jī)發(fā)展缺憾與機(jī)遇
隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的蓬勃發(fā)展以及“以焊代鑄趨勢(shì)的加速，數(shù)控切割的優(yōu)勢(shì)正在逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。數(shù)控切割不僅使板材利用率大幅度提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到改進(jìn)，而且改善了工人的勞動(dòng)環(huán)境，勞動(dòng)效率進(jìn)一步提高。目前，我國(guó)金屬加工行業(yè)使用的數(shù)控切割機(jī)是以火焰和普通等離子切割機(jī)為主，單純的火焰切割，已不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，而目前市場(chǎng)需求的數(shù)控切割機(jī)多為數(shù)控等離子切割機(jī)，該類切割機(jī)可滿足不同材料、不同厚度的金屬板材的下料以及金屬零件的加工的需要，因此需求量將會(huì)越來越大。但國(guó)外昂貴的數(shù)控系統(tǒng)，較高的設(shè)備成本、復(fù)雜和維護(hù)和操作制約了數(shù)控等離子切割在我國(guó)的進(jìn)一步普及。
隨著國(guó)內(nèi)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，某些國(guó)內(nèi)數(shù)控切割機(jī)生產(chǎn)廠家開始引進(jìn)了國(guó)內(nèi)控制系統(tǒng)技術(shù)，設(shè)計(jì)出了適合我國(guó)國(guó)情的高性價(jià)比數(shù)控切割機(jī)。某些廠家開發(fā)生產(chǎn)的專用數(shù)控切割設(shè)備，在技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到或超過了國(guó)外同類產(chǎn)品。
中國(guó)目前已成為全球切割機(jī)的生產(chǎn)大國(guó)。從機(jī)械結(jié)構(gòu)上看，其發(fā)展經(jīng)歷了十字架型（輕型）、門型（小型）、龍門型（大型）3個(gè)階段，相應(yīng)的型號(hào)種類繁多。國(guó)內(nèi)雖然十字架型、門型、龍門型都有所生產(chǎn)，但廣度不夠，生產(chǎn)廠家產(chǎn)品型號(hào)較為單一，尚無龍門式專用型材切割機(jī)產(chǎn)品。然而龍門式等離子切割機(jī)在大型切割上具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，使得國(guó)內(nèi)切割機(jī)生產(chǎn)廠家紛紛緊盯這一塊市場(chǎng)。
隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的蓬勃發(fā)展以及“以焊代鑄趨勢(shì)的加速，數(shù)控切割的優(yōu)勢(shì)正在逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。數(shù)控切割不僅使板材利用率大幅度提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到改進(jìn)，而且改善了工人的勞動(dòng)環(huán)境，勞動(dòng)效率進(jìn)一步提高。目前，我國(guó)金屬加工行業(yè)使用的數(shù)控切割機(jī)是以火焰和普通等離子切割機(jī)為主，單純的火焰切割，已不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的需要，而目前市場(chǎng)需求的數(shù)控切割機(jī)多為數(shù)控等離子切割機(jī)，該類切割機(jī)可滿足不同材料、不同厚度的金屬板材的下料以及金屬零件的加工的需要，因此需求量將會(huì)越來越大。但國(guó)外昂貴的數(shù)控系統(tǒng)，較高的設(shè)備成本、復(fù)雜和維護(hù)和操作制約了數(shù)控等離子切割在我國(guó)的進(jìn)一步普及。
隨著國(guó)內(nèi)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，某些國(guó)內(nèi)數(shù)控切割機(jī)生產(chǎn)廠家開始引進(jìn)了國(guó)內(nèi)控制系統(tǒng)技術(shù)，設(shè)計(jì)出了適合我國(guó)國(guó)情的高性價(jià)比數(shù)控切割機(jī)。某些廠家開發(fā)生產(chǎn)的專用數(shù)控切割設(shè)備，在技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到或超過了國(guó)外同類產(chǎn)品。
中國(guó)目前已成為全球切割機(jī)的生產(chǎn)大國(guó)。從機(jī)械結(jié)構(gòu)上看，其發(fā)展經(jīng)歷了十字架型（輕型）、門型（小型）、龍門型（大型）3個(gè)階段，相應(yīng)的型號(hào)種類繁多。國(guó)內(nèi)雖然十字架型、門型、龍門型都有所生產(chǎn)，但廣度不夠，生產(chǎn)廠家產(chǎn)品型號(hào)較為單一，尚無龍門式專用型材切割機(jī)產(chǎn)品。然而龍門式等離子切割機(jī)在大型切割上具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，使得國(guó)內(nèi)切割機(jī)生產(chǎn)廠家紛紛緊盯這一塊市場(chǎng)。
二． 切割系統(tǒng)的解決方案
今天為大家介紹的正是基于眾為興等離子切割系統(tǒng)6500的等離子切割機(jī)解決方案，HC6500采用采用ARM 9處理器技術(shù)，硬件成本比工控主板+運(yùn)動(dòng)控制卡式的運(yùn)動(dòng)控制方案要低很多。價(jià)格只有（競(jìng)品）進(jìn)口的同類的龍門式切割機(jī)（2-6萬）的幾分之一。 產(chǎn)品抗干擾能力強(qiáng)，目前產(chǎn)品的的EMC值已經(jīng)達(dá)到3KV以上。切割工藝齊全，目前系統(tǒng)已經(jīng)具有：火焰切割/等離子切割/流體切割等切割工藝，也可以根據(jù)客戶的需求開發(fā)新的切割工藝。系統(tǒng)功能強(qiáng)大，在國(guó)內(nèi)不多的等離子切割系統(tǒng)處于領(lǐng)先地位，功能滿足國(guó)內(nèi)客戶的使用要求，甚至只追國(guó)外切割機(jī)系統(tǒng)性能。
今天為大家介紹的正是基于眾為興等離子切割系統(tǒng)6500的等離子切割機(jī)解決方案，HC6500采用采用ARM 9處理器技術(shù)，硬件成本比工控主板+運(yùn)動(dòng)控制卡式的運(yùn)動(dòng)控制方案要低很多。價(jià)格只有（競(jìng)品）進(jìn)口的同類的龍門式切割機(jī)（2-6萬）的幾分之一。 產(chǎn)品抗干擾能力強(qiáng)，目前產(chǎn)品的的EMC值已經(jīng)達(dá)到3KV以上。切割工藝齊全，目前系統(tǒng)已經(jīng)具有：火焰切割/等離子切割/流體切割等切割工藝，也可以根據(jù)客戶的需求開發(fā)新的切割工藝。系統(tǒng)功能強(qiáng)大，在國(guó)內(nèi)不多的等離子切割系統(tǒng)處于領(lǐng)先地位，功能滿足國(guó)內(nèi)客戶的使用要求，甚至只追國(guó)外切割機(jī)系統(tǒng)性能。
(眾為興ADT-HC6500龍門式火焰/ 等離子切割系統(tǒng))
1、切割機(jī)器的構(gòu)成
本數(shù)控切割機(jī)器，通常是一整套系統(tǒng)，他由電腦以及軟件，控制系統(tǒng)，機(jī)械部件，驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)，調(diào)高系統(tǒng)，等部件組成，他們的關(guān)系如下圖
本數(shù)控切割機(jī)器，通常是一整套系統(tǒng)，他由電腦以及軟件，控制系統(tǒng)，機(jī)械部件，驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)，調(diào)高系統(tǒng)，等部件組成，他們的關(guān)系如下圖
數(shù)控系統(tǒng)一套：數(shù)控切割系統(tǒng)采用眾為興HC6500數(shù)控系統(tǒng)，采用脈沖控制，能夠兼容國(guó)內(nèi)外多款系統(tǒng)，方便日后維護(hù)，它主要負(fù)責(zé)加工軌跡的處理，代碼的解析，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和速度等指令的發(fā)出，切割狀態(tài)的監(jiān)視以及工藝的執(zhí)行，此系統(tǒng)采用G代碼格式，所有機(jī)械動(dòng)作的執(zhí)行都是從這里發(fā)出。
套料軟件一套：套料軟件采用FastCAM,MTC等，有基礎(chǔ)版，OEM版，專家版，基礎(chǔ)版主要用于便攜式，專家版價(jià)格比較昂貴，一般采用OEM版就可以，它負(fù)責(zé)將CAD等輔助軟件畫出的加工的零件圖形轉(zhuǎn)化成一定格式的G代碼，供HC6500識(shí)別，解析，加工。
調(diào)高系統(tǒng)一套：調(diào)高系統(tǒng)采用宏宇達(dá)公司的數(shù)控等離子調(diào)高系統(tǒng)（XPTHC-200），其對(duì)電路有很強(qiáng)的抗干擾能力，并且對(duì)高頻等離子電源有很好的保護(hù)功能，用于控制割據(jù)的高度，防止撞槍，使得加工所得到的效果更加完善。
伺服步進(jìn)驅(qū)動(dòng)+電機(jī)3套：驅(qū)動(dòng)器采用JaBao伺服和眾為興步進(jìn)產(chǎn)品，兩套用于帶動(dòng)龍門架（Y軸），一套用于橫向驅(qū)動(dòng)（X軸），是軟件和硬件的橋梁，負(fù)責(zé)將控制器發(fā)出的脈沖和方向信號(hào)進(jìn)行一定的處理后，轉(zhuǎn)移給電機(jī)執(zhí)行，電機(jī)是直接執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
機(jī)箱一個(gè)：用于安裝電機(jī)，驅(qū)動(dòng)，繼電器。
等離子電源一臺(tái)：可選用國(guó)外飛馬特電源（UltraCut200），200A用于切割一定范圍厚度的鋼板。
2、數(shù)控系統(tǒng)的性能介紹
HC6500數(shù)控是切割機(jī)器的控制中心，90%的運(yùn)行指令都是從這里發(fā)出，系統(tǒng)選擇的好壞，直接影響到零件加工的質(zhì)量，以及機(jī)器的使用壽命等，
2.1G代碼編程
支持標(biāo)準(zhǔn)的G代碼指令編程，可以識(shí)別并解析所有標(biāo)準(zhǔn)的G代碼二維圖形，并將其代碼制作成“包”的形式供用戶使用，客戶可以輕松實(shí)現(xiàn)不同的方案開發(fā)出來的工藝動(dòng)作，甚至可以跨行業(yè)使用，大大增加了該產(chǎn)品的附加值。
2.2圖庫(kù)加工
圖形庫(kù)的植入，使得系統(tǒng)更加人性化，大大方便了操作人員，降低了操作人員的技術(shù)門檻，采用“可見即可得”的軟件理念，讓操作人員不需專業(yè)知識(shí)，即可滿足零件的編輯，加工。是一個(gè)頗受好評(píng)的功能。
2.3方便的界面操作
采用向?qū)胶驼归_式的兩種界面設(shè)計(jì)方案，在設(shè)置參數(shù)的時(shí)候采用向?qū)降慕缑?，操作者只需要，按照界面的提示，進(jìn)行下一步操作，一定能夠達(dá)到你所有的要求，不需要專業(yè)的知識(shí)，即可完成相關(guān)設(shè)置要求。然而在主界面等又采用展開式的方式，將一些常見的信息都在界面上可以操作，可以顯示，這樣是為了在很大程度上讓客戶能夠了解到更多的信息。
2.4零件處理
板材零件的鏡像、選行、選點(diǎn)、鋼板校正、尺寸、陣列、錯(cuò)位排列、縮放、簡(jiǎn)單排料等功能，又大大減少了對(duì)電腦的依賴，且減少了系統(tǒng)的操作難度。
2.5安全性檢查：
內(nèi)設(shè)I/O信號(hào)檢測(cè)、電機(jī)檢測(cè)、限位檢測(cè)、伺服報(bào)警檢測(cè)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)、按鍵檢測(cè)等功能，幫助用戶快速解決機(jī)器故障。
3系統(tǒng)的主要界面
界面采用10.4寸真彩色顯示屏，色彩調(diào)和極有講究，方便美觀。
套料軟件一套：套料軟件采用FastCAM,MTC等，有基礎(chǔ)版，OEM版，專家版，基礎(chǔ)版主要用于便攜式，專家版價(jià)格比較昂貴，一般采用OEM版就可以，它負(fù)責(zé)將CAD等輔助軟件畫出的加工的零件圖形轉(zhuǎn)化成一定格式的G代碼，供HC6500識(shí)別，解析，加工。
調(diào)高系統(tǒng)一套：調(diào)高系統(tǒng)采用宏宇達(dá)公司的數(shù)控等離子調(diào)高系統(tǒng)（XPTHC-200），其對(duì)電路有很強(qiáng)的抗干擾能力，并且對(duì)高頻等離子電源有很好的保護(hù)功能，用于控制割據(jù)的高度，防止撞槍，使得加工所得到的效果更加完善。
伺服步進(jìn)驅(qū)動(dòng)+電機(jī)3套：驅(qū)動(dòng)器采用JaBao伺服和眾為興步進(jìn)產(chǎn)品，兩套用于帶動(dòng)龍門架（Y軸），一套用于橫向驅(qū)動(dòng)（X軸），是軟件和硬件的橋梁，負(fù)責(zé)將控制器發(fā)出的脈沖和方向信號(hào)進(jìn)行一定的處理后，轉(zhuǎn)移給電機(jī)執(zhí)行，電機(jī)是直接執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
機(jī)箱一個(gè)：用于安裝電機(jī)，驅(qū)動(dòng)，繼電器。
等離子電源一臺(tái)：可選用國(guó)外飛馬特電源（UltraCut200），200A用于切割一定范圍厚度的鋼板。
2、數(shù)控系統(tǒng)的性能介紹
HC6500數(shù)控是切割機(jī)器的控制中心，90%的運(yùn)行指令都是從這里發(fā)出，系統(tǒng)選擇的好壞，直接影響到零件加工的質(zhì)量，以及機(jī)器的使用壽命等，
2.1G代碼編程
支持標(biāo)準(zhǔn)的G代碼指令編程，可以識(shí)別并解析所有標(biāo)準(zhǔn)的G代碼二維圖形，并將其代碼制作成“包”的形式供用戶使用，客戶可以輕松實(shí)現(xiàn)不同的方案開發(fā)出來的工藝動(dòng)作，甚至可以跨行業(yè)使用，大大增加了該產(chǎn)品的附加值。
2.2圖庫(kù)加工
圖形庫(kù)的植入，使得系統(tǒng)更加人性化，大大方便了操作人員，降低了操作人員的技術(shù)門檻，采用“可見即可得”的軟件理念，讓操作人員不需專業(yè)知識(shí)，即可滿足零件的編輯，加工。是一個(gè)頗受好評(píng)的功能。
2.3方便的界面操作
采用向?qū)胶驼归_式的兩種界面設(shè)計(jì)方案，在設(shè)置參數(shù)的時(shí)候采用向?qū)降慕缑?，操作者只需要，按照界面的提示，進(jìn)行下一步操作，一定能夠達(dá)到你所有的要求，不需要專業(yè)的知識(shí)，即可完成相關(guān)設(shè)置要求。然而在主界面等又采用展開式的方式，將一些常見的信息都在界面上可以操作，可以顯示，這樣是為了在很大程度上讓客戶能夠了解到更多的信息。
2.4零件處理
板材零件的鏡像、選行、選點(diǎn)、鋼板校正、尺寸、陣列、錯(cuò)位排列、縮放、簡(jiǎn)單排料等功能，又大大減少了對(duì)電腦的依賴，且減少了系統(tǒng)的操作難度。
2.5安全性檢查：
內(nèi)設(shè)I/O信號(hào)檢測(cè)、電機(jī)檢測(cè)、限位檢測(cè)、伺服報(bào)警檢測(cè)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)、按鍵檢測(cè)等功能，幫助用戶快速解決機(jī)器故障。
3系統(tǒng)的主要界面
界面采用10.4寸真彩色顯示屏，色彩調(diào)和極有講究，方便美觀。
4編程操作實(shí)例
4.1G代碼編程
4.1G代碼編程
上圖采用的相對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)，編寫的一個(gè)梅花圖形，只要編好了相關(guān)代碼，即可立即預(yù)覽出相關(guān)圖形，采用國(guó)際通用的G代碼格式。
4.2工藝代碼編程（M指令）系統(tǒng)內(nèi)置+自編程
序號(hào) | 指令名稱 |
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