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應(yīng)用設(shè)計

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匯川產(chǎn)品在電子裁板鋸上的應(yīng)用

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,外部磁柵尺反饋位置為標準,HMI為監(jiān)控,并著重介紹匯川伺服全閉環(huán)非標的應(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),屬于木工機械當中的通用設(shè)備,市場需求量相對巨大?!?/p>

手動鋸,又名推臺鋸,特點是劃線鋸片和主鋸片固定不動,用手推動載有被加工板件的鋁型材制作的移動工作臺前后移動,實現(xiàn)鋸、加工。

                                                圖1.手動鋸

    電子裁板鋸,又叫電腦裁板鋸,采用全自動觸摸控制,人機一體化操作,在觸摸屏或者PC機上輸入需要開料的數(shù)據(jù),啟動機器,機器自動運行對需要加工的板材進行精準裁切的機械。相比推臺鋸,電子裁板鋸有以下優(yōu)點:

1.  操作簡單。推臺鋸每裁一段板都需要人工對尺寸,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,然后按自動運行即可按設(shè)定的尺寸鋸裁。

2.  效率更高。電子裁板鋸的送料機械手和鋸切的移動電機都采用高性能伺服系統(tǒng)控制,運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,完全排除減速機和機械齒輪的誤差,送料精度可以達到正負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,自動運行時自動調(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,按自動運行一鍵操作即可。< p="">

2、送料機械手采用全閉環(huán)控制,送料位置以磁柵尺的反饋為標準,使送料的精度忽略減速機、齒條磨損帶來的誤差,使得送料精度可達正負0.02mm。

圖3.送料機械手

3、電子裁板鋸工作流程:

人工上板—系統(tǒng)運行—自動送料—自動鋸裁—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

數(shù)量

備注

10寸HMI

IT5100T

1

PLC

H2U-2416MT-XP

1

伺服驅(qū)動器

IS500AT5R4I-139#

1

全閉環(huán)非標

伺服電機

ISMH3-13C150CD-U131Y

1

伺服驅(qū)動器

IS500AT3R5I-212#

1

伺服電機

ISMH3-85C150CD-U131Y

1

212#非標

3、送料伺服電機電子齒輪比計算:

   光柵尺分辨率為:0.025

        H0511/H0513=10/25 代表PLC每發(fā)一個脈沖對應(yīng)外部位置0.01mm。

   送料伺服電機參數(shù)

參數(shù)類型

功能碼

參數(shù)值

說明

一般參數(shù)

電機型號參數(shù)

H00.00

213

伺服電機ISMH3-13C15CD-U131Y

驅(qū)動器型號參數(shù)

H01.02

10002

驅(qū)動器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

位置指令移動平均時間

H0506

50

速度環(huán)增益

H08.00

85

速度環(huán)積分時間參數(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

故障報警

DO4端子邏輯選擇

H04.07

0

有效時輸出低電平

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

標準正方向

電機旋轉(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

鋸裁伺服電機電子齒輪比計算:

        減速機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)一個脈沖對應(yīng)外部位置0.01mm。

   送料伺服電機參數(shù)

參數(shù)類型

功能碼

參數(shù)值

說明

一般參數(shù)

電機型號參數(shù)

H00.00

213

伺服電機ISMH3-13C15CD-U131Y

驅(qū)動器型號參數(shù)

H01.02

10002

驅(qū)動器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

位置指令移動平均時間

H0506

50

速度環(huán)增益

H08.00

85.0

速度環(huán)積分時間參數(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

故障報警

DO4端子邏輯選擇

H04.07

0

有效時輸出低電平

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,完全排除減速機和機械齒輪的誤差,送料精度可以達到正負0.02mm。

2、效率更高。電子裁板鋸的送料機械手的速度最高為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,并且自動調(diào)用裁板的配方,操作員只要按“自動運行”即可,節(jié)省了客戶頻繁操作HMI配方的時間。

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,并且在成本上相對國外品牌降低了15%。

參考文獻:

《H2U系列可編程序邏輯控制器用戶手冊》

《H1U/H2U系列可編程控制器指令及編程手冊V2.0》

《IS500伺服驅(qū)動器用戶手冊V1.3》

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