臺達電氣控制綜合解決方案在YC1單曲軸沖床上的應用
項目背景
沖床即沖壓式機械壓力機,是一種常見的冷沖壓設備,主要使用曲軸連桿或肘桿機構、凸輪機構、螺桿機構傳動,通過對金屬坯件施加強大的壓力使其發(fā)生變形和斷裂來進行壓力加工的機床。因其具有生產(chǎn)平穩(wěn)、工作精度高、操作條件好、生產(chǎn)效率高,易于實現(xiàn)機械化、自動化等特點,廣泛應用于汽車、船舶等工業(yè)場合。
針對某企業(yè)YC1單曲軸沖床的控制傳動要求,臺達提供包含標準型可編程控制器(PLC)DVP-ES2系列、人機界面DOP-B07S411及卷繞拉絲專用型變頻器VFD-B-W系列在內(nèi)的電氣控制綜合解決方案,有效保證沖床各項技術參數(shù)的實現(xiàn),確保高速沖壓的精度和安全。電氣控制系統(tǒng)架構如圖1所示。
項目方案
YC1單曲軸沖車床曲軸滑塊機構由曲軸、連桿和滑塊等零件組成。上模裝在滑塊上,下模裝在工作臺上,當材料放在上下模之間時,即能進行沖裁或其他變形工藝,制成工件。由于工藝操作的需要,滑塊時而運動,時而停止;壓力機在整個工作周期內(nèi)進行工藝操作的時間很短,即有負荷的工作時間很短,大部分時間為無負荷的空程;為了使電動機的負荷均勻,有效地利用能量,因此裝有飛輪面對這樣的控制要求,臺達提供完整的電氣控制綜合解決方案,成功解決客戶問題。
通過應用變頻器進行沖壓速度的控制是沖床設備中常見的一種使用方式,重點在于選擇一款適合沖床設備的變頻器產(chǎn)品。臺達卷繞拉絲專用型變頻器VFD-B-W系列具備穩(wěn)健的卷繞功能數(shù)學模型和高精度的速度閉環(huán)控制,收放卷參數(shù)設置簡單方便,能夠應對沖床控制的各種要求。
此外, YC1單曲軸沖床通常采用凸輪控制器來控制設備運轉角度。凸輪控制器是一款專業(yè)角度控制器,能夠?qū)⒃O備曲軸所處的角度進行數(shù)字化控制,并可以根據(jù)線體工藝需求,任意設定角度信號,最主要優(yōu)勢是程序編寫與設置方便,但設備成本較高。
臺達控制解決方案中,采用增量式編碼器配合凸輪控制,利用臺達標準型可編程控制器(PLC)DVP-ES2系列的高速脈沖計數(shù)器進行角度計算,將編碼器的脈沖數(shù)轉換到凸輪角度,再通過臺達人機界面DOP-B07S411通訊設定凸輪角度。
圖1 電氣控制系統(tǒng)架構圖
項目總結
本方案采用全套臺達電氣控制系統(tǒng)的設計,從圖紙設計、電柜配線再到設備現(xiàn)場調(diào)試,不僅解決客戶前期在凸輪控制器上的束縛,降低電氣成本,更為重要的是將客戶的電氣控制系統(tǒng)進行全面升級,提升產(chǎn)品質(zhì)量與品牌效應。