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自动冲床送料机应用案例

发布日期:2016-03-16 内容来源于:http://www./

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东菱伺服在自动冲床送料机上的应用

摘要:本文基于对自动冲床送料机工作原理等的分析,介绍了东菱EPS系列伺服系统在自动冲床送料机上的应用,给出了伺服驱动器关键参数的设置。


1、 引言

自动冲床送料机是近几年出现在国内市场上的,该产品与普通冲床配套后,普通冲床即被改造成了数控冲床,使整个机床能实现整张钣料上机,自动排料,自动进给,自动冲压等功能,能最大限度地利用原材料,提高生产效率,并能加工各种复杂图形孔,同时还具有人工离机操作,确保安全,改善劳动条件等优点,广泛适用于机械、电器、仪表、制罐、筛网、瓶盖、电控柜、五金等行业的冲压加工。 

2、自动冲床送料机设备组成

PLC配人机界面一套:为整个冲床送料系统控制中心,完成对送料伺服轴的联动定位动作控制;回零,手动及自动等操作;画面显示及参数设定;冲孔,上定位等输入输出信号的逻辑控制。   

东菱1.5kW2.0kW伺服各一套:两轴带动钣材快速准确联动定位,对伺服电机的快速响应性及整定时间有较高要求,东菱伺服采用先进控制理论,性能完全满足客户要求。 自动冲床送料机外形图如图一所示:

图片1.jpg

图一    自动冲床送料机外形图

3、 自动冲床送料机工艺简介

钣材通过气压或机械方式固定好后,设置一零点位置,之后送料系统根据所需冲压孔形状自动把钣材送到冲床冲头下方位置冲孔。冲完一孔后,冲头自动抬起,送料系统再把钣材所需下一冲孔位置送到冲头下方冲孔。这样往复冲送,直至按要求全部冲完重新回到零点位置。

具体工艺过程为:将钣材放置在自动送料机的固定架上,通过气压固定住,然后根据钣材与所需产品的尺寸,将相应数据输入到送料系统的操作界面对话框参数栏内,操作人员输入数值后,系统会根据所填数据自动运算,省去繁杂的人为计算及编程过程,实现自动化生产。也可以根据客户要求进行单独的点动运行。 

冲床送料系统对两伺服轴的进给速度和整定时间有较高要求,速度越快,整定时间越短,连续冲时充许的孔距也就越大,冲床的效率越高。故伺服传动机构采用联轴器直联,在机构允许的前提下,尽量把伺服的响应时间调快,整定时间调短。 

东菱EPS系列伺服采用强健性控制,在响应速度、整定时间等方面性能卓越,调试最终效果远高于客户以前所用方案。伺服调试好后,配合螺杆节距及冲床信号,调试出一安全最大的连续冲孔距值,输入数控系统。 

 分别用最高速度冲孔试加工,检测孔距精度。根据检测结果,调整机械,主要是调整两轴的安装垂直度及联轴器的安装精度,并适当调低伺服响应频宽及数控系统的加减速时间,使精度及效率均达到要求。 

 

4东菱伺服参数设置

冲床送料系统对两伺服轴的进给速度和整定时间有较高要求,速度越快,整定时间越短,连续冲时充许的孔距也就越大,冲床的效率越高。故伺服传动机构采用联轴器直联,在机构允许的前提下,尽量把伺服的响应时间调快,整定时间调短。东菱伺服采用强健性控制,在响应速度、整定时间等方面性能卓越,调试最终效果远高于客户以前所用方案。伺服调试好后,配合螺杆节距及冲床信号,调试出一安全最大的连续冲孔距值,输入数控系统。 分别用最高速度冲孔试加工,检测孔距精度。根据检测结果,调整机械,主要是调整两轴的安装垂直度及联轴器的安装精度,并适当调低伺服响应频宽及数控系统的加减速时间,使精度及效率均达到要求。 

山东某自动冲床送料机上,以下是东菱伺服控制系统的参数设置说明。

X轴:

PA4=0(控制方式选择,0:位置控制);

PA9=17(电机型号选择,不同电机此参数不一样);

PA11=3500(位置环增益,范围5008000);

PA14=2000(速度环增益,范围5008000);

PA15=5000(速度环积分时间常数,范围5008000);

PA27=1(脉冲输入逻辑取反,范围01)

PA31=10(输入指令脉冲倍频分子)

PA32=1(输入指令脉冲倍频分母)

PA38=700(电流环增益,范围5008000);

PA41=10(电流环积分时间常数,范围1050);

 P64=0(使能方式,0:内部使能,64:外部使能);

 

 

Y轴:

PA4=0(控制方式选择,0:位置控制);

PA9=19(电机型号选择,不同电机此参数不一样);

PA11=4000(位置环增益,范围5008000);

PA14=2500(速度环增益,范围5008000);

PA15=5000(速度环积分时间常数,范围5008000);

PA27=1(脉冲输入逻辑取反,范围01)

PA31=10(输入指令脉冲倍频分子)

PA32=1(输入指令脉冲倍频分母)

PA38=700(电流环增益,范围5008000);

PA41=10(电流环积分时间常数,范围1050);

 PA64=0(使能方式,0:内部使能,64:外部使能);

 

注:电子齿轮比=PA31/PA32==Ppulse / P

其中Ppulse :电机每转脉冲数,指电机旋转一圈电机反馈元件反馈的的脉冲数(脉冲/圈)。如2500线的增量式编码器,其反馈到驱动器的脉冲数为2500×4=10000

P:指要使电机旋转一圈伺服所需接收的上位机指令脉冲数(脉冲/圈);

 

5调试注意事项

为了保证伺服驱动器能够可靠、稳定、正确的运行,在伺服系统的安装、调试以及使用过程中,应注意以下事项:

1)正确的接线:东菱伺服标配编码器线和电机动力线,不过接线时一定要正确连接伺服驱动器与控制器之间的信号线,否则伺服不会正常运行;

2)正确的设置伺服控制模式:由于每种机器应用都有所不同,所以正确的设置伺服控制模式是保证伺服正确运行的前提;

3)根据实际运行效果正确匹配增益参数,另外东菱伺服不要在伺服使能的情况下或电机运行的情况下设置电子位置环和齿轮比参数。 

4)确保电机良好的接地,驱动器与设备机壳连接。一方面避免干扰,另一方面避免漏电。 

5)信号线尽量选择屏蔽双绞线,屏蔽层一般接到端子外壳; 

6)注意干扰问题,避免编码器信号和控制信号受到干扰,编码器线、信号线不要与电机线、电源线绑扎在一起或者通过一个线槽, 尽量保持一定的距离。 

6、结论

此自动冲床送料机充分结合了东菱EPS系列的响应快、定位精确、整定时间短、运行平稳等优点。相比客户以前方案,不但在冲孔精度及效率方面有较大提升,且圆周孔、棋盘孔、角度孔、圆弧孔等多种规律孔都可以自动加工,使客户达到最大的满意度,不但提高了客户的产品产量、质量,而且还为客户节省了人工成本同时使厂家整台机床产品在市场上的竞争力大大增强


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