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基于中達自動化解決方案助推機床智能化升級

 隨著機械加工制造業的飛速發展,現有的普通機床已越來越不能適應目前市場激烈的競爭,高效率和多變的要求,數控機床已越來越受到市場的青睞。
    伴隨著各行業對機加工產品要求的不斷提高和數控技術的飛速發展,數控機床以其高精度、高效率和低勞動強度等諸多普通機床無法比擬的優勢,成為當今制造業的主流加工設備。就目前情況而言,一個企業設備數控化程度的高低直接影響到了它的生存。那些擁有大量普通機床的工廠,正面臨著巨大的挑戰。這些廠家效益不好的主要原因,一方面是大量普通機床閑置造成浪費,另一方面是沒有足夠的資金購買新的數控設備。因此,投入較少的資金,把原有普通機床進行自動化升級改造,使之變成數控機床,就成了解決這一問題的最好辦法。
    對于機床生產商而言,最直接的方式莫過于直接普通機床出廠前自行數控化升級,使之以低廉的價格,高效的加工性能,以經濟型數控機床的新身份展現于市場。

2 銑床簡易數控改造升級案例
 
2.1數控改造器材
    (1)數控系統:臺達PUTNC-H4C-M   一套
    (2)伺服驅動:臺達ASDA-A1021-AB  三套
    (3)伺服電機:臺達ECMA-G31309ES 兩臺
    臺達ECMA-G31309FS 一臺
    銑床改造圖片
    
 
3 銑床數控改造
 
3.1 銑床數控原理設計
    機床本體的數控化改造,是將原工作臺進給電機、進給箱及其傳動鏈拆除,然后進行如下改造:用三個伺服電機分別驅動升降、縱向、橫向坐標軸、根據各輪的脈沖當量配置相應的傳動系統;將原二軸普通絲杠改為滾珠絲杠。通過中達系統的高開放性更改系統內部的PLC和畫面實現客戶特殊要求。銑床簡易數控升級改造控制系統架構如圖1所示。
 
    
    圖1 銑床簡易數控升級改造控制系統架構

3.2 數控銑床項目評估
    (1)資額少、交貨期短、見效快。同購置新機床相比,一般可以節省60%~80%的費用,改造費用低。特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造,只花新機床購置費用的1/3,交貨期短。但有些特殊情況,如高速主軸、托盤自動交換裝置的制作與安裝過于費工、費錢,往往改造成本提高2~3倍,與購置新機床相比,只能節省投資50%左右。                                     
    (2)機械性能穩定可靠,結構受限。所利用的床身、立柱等基礎件都是重而堅固的鑄造構件,而不是那種焊接構件,改造后的機床性能高、質量好,可以作為新設備繼續使用多年。但是受到原來機械結構的限制,不宜做突破性的改造。
    (3)悉了解設備、便于操作維修。購買新設備時,不了解新設備是否能滿足其加工要求。改造則不然,可以精確地計算出機床的加工能力;另外,由于多年使用,操作者對機床的特性早已了解,在操作使用和維修方面培訓時間短,見效快。改造的機床一安裝好,就可以實現全負荷運轉。
    (4)可充分利用現有的條件。可以充分利用現有地基,不必像購入新設備時那樣需重新構筑地基。
    (5)可以采用最新的控制技術。可根據技術革新的發展速度,及時地提高生產設備的自動化水平和效率,提高設備質量和檔次,將舊機床改成當今水平的機床。               

4 臺達數控技術
 
4.1 PUTNC-H4C-M數控系統
    
 
    圖2  中達PUTNC-H4C-M數控系統

中達PUTNC-H4C-M數控系統(圖2)特色:
    (1)手搖輪安全測試。(防撞功能)具多國語言設定及簡易圖形編程
    (2)具有MACRO指令,可靈活的設計加工程序。
    (3)程序容量 256K byte。具有【邊傳邊做】功能。
    (4)標準I/O(24 INPUT;16 OUTPUT),3組高速INPUT(50μsec)。可擴充I/O最大至32 INPUT;32 OUTPUT。
    (5)采用FLASH ROM架構,可快速方便更新系統PLC及顯示畫面。
    (6)配合 PLC 可自行定義按鍵功能,在薄膜使用上自行定義。
    (7)分辨率可設定至 7 位數,響應速度可達 1000 Kpps,精度特高。
    (8)主軸采用變頻馬達或伺服主軸。

4.2 ASDA-AB系列伺服驅動器
    
 
                                    圖3 臺達ASDA-AB系列伺服驅動器
 
ASDA-AB系列伺服驅動器技術特色:
    (1)內建完整的三種(位置/速度/轉矩模式)基本控制機能可以方便的和上位控制器連接。
    (2)動態響應性好,伺服整定時間1ms、空載狀態下-3000RPM~3000RPM的加速時間10ms。
    (3)PDFF(Pseudo-Derivative Feedback and Feedforward)強健式控制架構相應更快速、對外部干擾有更強的抑制補償能力,從而能夠保證其它外力突然介入時,伺服定位或定速被影響很少。
    (4)伺服的自動增益調整功能,能自動評估負載情況并合理設置伺服增益,從而使伺服調試更簡單、更快捷,且伺服定位更精準,無超越量和加速度過沖
    (5)提供共振抑制功能和低通濾波器功能,能有效彌補機械的不足和缺陷。
    (6)臺達ASDA-AB系列交流伺服系統更具有分度定位功能,配合CNC系統PLC的I/O規劃,能輕松實現伺服的精確定位控制。
 
5 結束語
    普通銑床數控化改造,實質就是在普通銑床上增加數控系統控制裝置,使其具有一定的自動化能力,以實現預定的加工工藝目標,其目的是使原機床具有一定的柔性,提高生產效率和質量,解決復雜零件的加工問題。配合具有高開放型,人性化,簡易操作化,客制化的中達銑床數控系統將普通銑床改造為經濟型銑床,簡便易行,提高了加工效率,,降低了加工成本,保證了零件的加工精度,對復雜零件尤其是對弧面和凸面的加工效果顯著。
    通過中達完善的自動化產品及其提供的合理解決方案必將助推普通機床的數控化升級進度,實現用戶企業的高速發展。


川昇

ChuanSheng

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