Delta products application in mobile phone aluminum frame cutting machines
摘要：本文介紹了臺達(dá)產(chǎn)品在手機(jī)鋁合金邊框加工設(shè)備上的應(yīng)用；并簡述了開發(fā)過程。
關(guān)鍵詞：臺達(dá) PLC B2伺服自動(dòng)切割鋸
Abstract:This article introduced Delta automation products application in automatic cutting machines, and its development process.
Keywords: Delta PLC B2 Servo Cuttingmachines
引言：越來越多的手機(jī)開始采用金屬邊框的設(shè)計(jì)，這種邊框的制造，需要先將型材鋸切成厚度一定的薄片，然后再進(jìn)行CNC的加工和后續(xù)處理。本文中的自動(dòng)切割鋸就是完成這種鋸切加工的設(shè)備。
一、 工藝介紹：
切割鋸的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)如下圖所示：
其中：
1.夾緊機(jī)構(gòu)：機(jī)械中包含兩個(gè)夾緊機(jī)構(gòu)用于夾緊型材，一個(gè)負(fù)責(zé)在鋸切的時(shí)候防止型材移位，另一個(gè)由送料伺服帶動(dòng)，用于帶動(dòng)型材完成型材進(jìn)給。
2.鋸片伺服：控制整個(gè)鋸片及鋸片電機(jī)的移動(dòng)。
3.送料伺服：控制型材的前進(jìn)和后退
二、電氣控制系統(tǒng)配置及控制結(jié)構(gòu)：
1．主要電氣控制部件清單：
|
電氣元件名稱 |
型號 |
數(shù)量 |
|
PLC |
DVP40ES200T |
1 |
|
觸摸屏 |
DOP-B07S410 |
1 |
|
伺服驅(qū)動(dòng)器 |
ASD-B2-1521-B |
2 |
|
伺服電機(jī) |
ECMA-E21315RS |
2 |
|
變頻器 |
FC51 11Kw |
1 |
2．控制結(jié)構(gòu)
臺達(dá)ES2 PLC自帶兩組高速脈沖用于控制伺服，最高頻率到達(dá)100KHz，同時(shí)滿足了精度和速度的要求。ES2 PLC帶有兩組RS485通信口，分別與DOP-B07S410觸摸屏和FC51變頻器通信。
三、開發(fā)過程：
1. 鋸片電機(jī)的控制：
鋸片電機(jī)由鋸片變頻器控制，通過人機(jī)界面可以方便的設(shè)置鋸片轉(zhuǎn)速，監(jiān)視鋸片電流曲線，當(dāng)鋸片電流過大時(shí)還可以自動(dòng)停止鋸片進(jìn)刀以保護(hù)鋸片。利用變頻器控制鋸片，可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的啟動(dòng)，防止直接啟動(dòng)對電機(jī)和鋸片的沖擊；精確的監(jiān)控鋸片電流，配合調(diào)節(jié)鋸片的進(jìn)刀速度，可以針對不同的型材得到最高效和安全的進(jìn)給速度，最大程度的提高產(chǎn)量。
通信讀取變頻器的16-14參數(shù)（電動(dòng)機(jī)電流）和16-34參數(shù)（散熱片溫度）并顯示到觸摸屏。
2. 鋸片伺服：
鋸片的進(jìn)給由鋸片伺服控制。型材的形狀多種多樣，當(dāng)只鋸切一根型材和同時(shí)鋸切多根型材時(shí)，鋸片從開始進(jìn)刀到真正接觸到型材的距離就不同，甚至同一根型材截面上的密度分布也往往不同。因此用戶可以根據(jù)實(shí)際情況將整個(gè)進(jìn)刀過程分解成多個(gè)不同長度的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)按照不同的速度進(jìn)刀，實(shí)現(xiàn)多段速控制，因?yàn)殇徢羞M(jìn)刀和退刀過程所用的時(shí)間占到整個(gè)工作循環(huán)的80%以上，可以有效的提升生產(chǎn)速度。
3. 送料伺服：
能否準(zhǔn)確送料直接關(guān)系到加工后的型材厚度是否合格。鋸片的安裝不可能做到完全平直，且在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)有一定的抖動(dòng)，比如4mm的鋸片，其實(shí)際的鋸切寬度可能達(dá)到4.3mm；送料夾緊機(jī)構(gòu)由送料絲桿帶動(dòng)，它與絲桿間存在一定的間隙。這些參數(shù)都要開放到人機(jī)界面方便用戶調(diào)整。除此之外，還可以用臺達(dá)的A2系列伺服配合光柵尺組成全閉環(huán)的送料系統(tǒng)。
型材的長度可能達(dá)到數(shù)米，但送料絲桿的長度是有限的，因此需要采用往復(fù)式的送料方法，當(dāng)送料機(jī)構(gòu)的剩余進(jìn)給距離已經(jīng)不足以完成下次送料，送料機(jī)構(gòu)將自動(dòng)退回到合適的位置，重新開始送料。
四、程序結(jié)構(gòu)：
開機(jī)后，首先進(jìn)行通信和狀態(tài)的初始化。初始化完成后同時(shí)調(diào)用工作序列、報(bào)警和通信子程序。工作序列中，包含手動(dòng)和自動(dòng)兩種狀態(tài)，自動(dòng)運(yùn)行又包括單次鋸切和連續(xù)鋸切兩種工作模式。報(bào)警程序用于對機(jī)器狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)故障情況執(zhí)行相關(guān)動(dòng)作。通信程序用于PLC和變頻器的FC協(xié)議通信，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)和報(bào)警信息的監(jiān)控。
手機(jī)的更新?lián)Q代很快，因此型材的種類和尺寸也是經(jīng)常改變的。這套系統(tǒng)中的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)都采用自動(dòng)化控制，通過簡單的調(diào)整參數(shù)，就可以很快的開始新產(chǎn)品的生產(chǎn)。
結(jié)束語：
現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行過程中，完善的參數(shù)設(shè)置選項(xiàng)和監(jiān)控功能保證了設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)高效。系統(tǒng)調(diào)試也十分簡單易行，得到客戶的一致好評。下圖是鋸切好的型材：
參考文獻(xiàn)
[1] B2伺服應(yīng)用技術(shù)手冊. ASDA-B2_M_SC_20110425. Delta
[2] ES2操作手冊. 20140620. Delta
[3] FC51 編程指南. MG02C641. Danfoss
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