摘要：通過對(duì)高速數(shù)控切割鋸床特點(diǎn)的及生產(chǎn)工藝的了解，結(jié)合Lenze產(chǎn)品特點(diǎn)，推出Lenze成套控制的解決方案。重點(diǎn)分析了Lenze產(chǎn)品在高速數(shù)控切割鋸床設(shè)備上的使用及技術(shù)特點(diǎn)，并對(duì)高速數(shù)控切割鋸床在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)未來的發(fā)展提出展望。
1. 前言
以往在航空航天、軍工、船舶、汽車等行業(yè)，對(duì)于大規(guī)模高強(qiáng)度的高合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼及有色金屬等特硬材質(zhì)的高速切削設(shè)備只能依賴進(jìn)口。隨著這些年國(guó)內(nèi)機(jī)械加工技術(shù)水平的提高及日益廣泛的市場(chǎng)需求，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、可完全替代進(jìn)口設(shè)備的高速特種數(shù)控鋸床及配備的硬質(zhì)合金帶鋸床應(yīng)運(yùn)而生。
鋸床采用進(jìn)口觸摸屏PLC一體機(jī)作為上位控制器，配合國(guó)外先進(jìn)減速機(jī)、變頻器、滾珠導(dǎo)軌和滾珠絲杠控制進(jìn)給，切削穩(wěn)定，精度高。切割過程中切削速度和進(jìn)給速度可以手動(dòng)1m/min和1mm/min的當(dāng)量調(diào)整，方便程序調(diào)試。所有系統(tǒng)信號(hào)傳輸線和動(dòng)力線均采用屏蔽電纜，抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)，模擬量傳感器可檢測(cè)切削時(shí)鋸帶的傾斜度，自動(dòng)檢測(cè)鋸條偏擺，偏擺過大會(huì)自動(dòng)報(bào)警使機(jī)床停止工作，避免切削故障。
2. 鋸床工藝簡(jiǎn)介
鋸床設(shè)備工藝分為以下工位，分別是送料、夾緊、鋸框升降、鋸片旋轉(zhuǎn)。其中送料可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)送料和自動(dòng)送料。夾緊又可以分為前夾緊和后夾緊，起到切割過程對(duì)物料的固定作用，另外后夾緊在自動(dòng)運(yùn)行過程當(dāng)中起到輔助送料功能。鋸框升降帶動(dòng)整個(gè)鋸框和旋轉(zhuǎn)的鋸片上升和下降實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的切割。
同樣為了完成對(duì)物料的切割可以采用兩種操作模式，即單步切割和自動(dòng)循環(huán)切割。通過可視化操作界面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制和監(jiān)控。
3. Lenze解決方案
Lenze公司具有豐富的自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)品，包括運(yùn)動(dòng)控制器、PLC、可視化單元、以及三相交流電機(jī)、同步和異步伺服電機(jī)，擁有與這些傳動(dòng)單元相匹配的變頻器和伺服驅(qū)動(dòng)器。這些組件均可與各種減速機(jī)乃至分布式I/O結(jié)合使用，構(gòu)成強(qiáng)大的自動(dòng)化系統(tǒng)，為解決日益復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)，達(dá)到更高效率更高性價(jià)比提供優(yōu)質(zhì)完美的解決方案。
將控制與可視化操作界面完美結(jié)合為一體的EL100系列PLC，基于WinCE操作系統(tǒng)，分時(shí)分任務(wù)的處理方式，功能強(qiáng)大、編程方便、靈活，多種編程語言可供選擇。
可視化界面美觀、大方，利用VisiWinNet軟件來實(shí)現(xiàn)，支持多種功能選擇，菜單功能、故障報(bào)警、語言切換等，使用方便靈活。
遠(yuǎn)程分布式I/O，利用CAN通訊方式的網(wǎng)關(guān)，可以實(shí)時(shí)讀取I/O信號(hào)狀態(tài)和發(fā)送控制指令，支持?jǐn)?shù)字量、模擬量的輸入輸出，可外接編碼器及RS232/485等通訊方式，可根據(jù)任務(wù)需要任意修改I/O模塊數(shù)量，應(yīng)用方便靈活。
Lenze 8400 HighLine系列變頻器，具有強(qiáng)大的運(yùn)算處理能力，支持CFC的編程語言，將位置數(shù)據(jù)的運(yùn)算集成到變頻器內(nèi)部進(jìn)行處理，具有在線監(jiān)控及示波器功能，可選擇的伺服控制方式等等，極大地降低了使用人員的調(diào)試時(shí)間，提高了控制和使用的穩(wěn)定性，減少故障節(jié)點(diǎn)，降低故障率及后續(xù)維護(hù)成本。
8400 Mottec系列變頻器與減速電機(jī)一體機(jī)，節(jié)省電機(jī)電纜、直接安裝到機(jī)械設(shè)備上，不需要額外的控制柜，從而降低成本，減少故障點(diǎn)，維護(hù)方便、快捷。
Lenze GKR減速電機(jī)，采用免維護(hù)設(shè)計(jì)，無需換減速機(jī)油。
小驅(qū)動(dòng)電機(jī)體積小巧、方便現(xiàn)場(chǎng)安裝維護(hù)。
4. 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)
● TablePosition 應(yīng)用的絕對(duì)定位方式;
● SpeedOverride功能，內(nèi)部速度給定與外部速度給定的實(shí)時(shí)切換;
● 位置數(shù)據(jù)采用外部給定，通過CAN通訊，利用過程通道給定;
● 運(yùn)行過程中位置保持功能，當(dāng)檢測(cè)到減速開關(guān)信號(hào)時(shí)，將當(dāng)前位置保持住，作為返程定位的目標(biāo)位置;
● 無傳感器的矢量控制方式，保證在夾緊工藝上穩(wěn)定的力矩輸出;
● Recipe功能的使用，針對(duì)不同加工要求的型材，操作方便、靈活;
● 操作界面中文與英文實(shí)時(shí)切換。
5. 小結(jié)
該方案已投入實(shí)際應(yīng)用，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，切割精度高，結(jié)合高硬度鋼結(jié)構(gòu)鋸片使用，填補(bǔ)了相關(guān)國(guó)內(nèi)的多項(xiàng)空白，具有良好的市場(chǎng)前景。
（轉(zhuǎn)載）
