精准同步,隽博带你盘点切条机电气传动系统
摘 要:市场对砖块的精度和效率要求越来越高,切条机也从原来的通过气缸夹紧泥条进行同步的方式,改变为应用伺服凸轮功能带追剪机构进行剪切。机构使用曲柄滑块结构,普通追剪飞剪曲线难以精准同步。隽博使用TBST伺服内置电子凸轮功能,解决了精准同步的问题,使切条精度和效率得到明显提升。
关键词:凸轮 砖块切条机 TBST伺服
一、引言
切条机是是一种用于定长切割的设备。切条机老旧机型采用气缸压合在泥条上的方式,带动切刀与泥条同步进行分切。这种方式使得泥条会有压痕,且由于气缸动作的偏差,切条误差大于5mm以上。随着自动控制技术不断的提高,运动控制系统愈加成熟,定长裁切设备从传统的停剪,逐渐发展到飞追剪,锯或刀追踪物料达到同步后剪切,极大提高了工作效率。同时由于飞追剪的同步切割性,相对而言可以减小电机功率,在成本上有较好的控制。隽博所提供的砖块切条机控制系统及方法,能适应精准、快速、同步切割要求,明显提高切割效率和品质,降低企业营运成本。
二、项目方案
本项目客户是专业的极具规模的砖块切条机制造商,原有装备以机械凸轮方式进行分切,普通追剪曲线难以精准同步,相对误差偏大,有压痕,效率低。隽博深挖行业需求,深入研究工艺流程,推出了以隽博控制器+伺服+触摸屏为核心的新型砖块切条机控制系统应用方案。核心电气部件全套采用隽博产品,性能稳定可靠,产品维护方便。该方案控制层采用隽博TBC3000作为系统核心控制器,对追剪、切刀要求工艺环节使用TBST-E伺服电机驱动,伺服与控制器采用Modbus总线通讯连接。
TBST伺服内置电子凸轮功能,用电气的方式模拟机械凸轮做曲线运动。隽博使用TBST电子凸轮功能替代机械凸轮,简单设定就可根据需求轻松更改加工轨迹,追随性更好,灵活性更强。并且客户不再需要繁琐的更改机械凸轮,减少机械成本和磨损,减少了后期维护,具有更高的效率和稳定性。
TBST伺服ServoPlorer软件支持凸轮规划与设定功能,可以轻松改变凸轮曲线,曲线两点间完成自动平滑差补,凸轮轮廓可达3600点,设备运转更平顺,适用于飞剪、追剪及其他主从应用的场合。
通过本方案,客户减小机械投入,达到免更换凸轮,免维护的目的,使用excel制作对应曲柄滑块结构的凸轮曲线得到同速的同步区,实现了同步切刀机构和泥条的追剪功能,明显提高了精度和速度,速度达到50m/min,精度达到+1mm。
三、 砖块切条机的电气传动系统特点
砖块切条机主传动部分为曲柄滑块机构,由带电子凸轮功能的伺服系统带动L1曲柄360度转动,通过L2连杆机构带动滑块(工作台)左右位移,其移动速度及位移变化随着码坯机主轴速度实时改变且非线性动作,当进入同步区输出啮合区域中伺服给PLC电位信号,PLC输出定长脉冲控制切刀伺服移动实现砖块切割,伺服控制偏执式曲柄滑块机构原理如下图所示:伺服电子凸轮需满足如下要求:
1、切刀机构在同步区和进料泥条同速;
2、在进料泥条最高速40米/分的速度下伺服运行不超过最高速2500转/分;
3、切的泥条长度可设置。
分析计算曲杠滑块结构转动轴与滑块的位置关系,列出相应方程式,由excel计算凸轮曲线得下图曲线:
设备实物如下图:
四、系统控制实现
4.1 系统拓扑图4.2 砖块切条机电气说明
电子凸轮使用ServoPlorer软件导入,步骤简单,易用性强,具体操作如下:打开软件-工具-电子凸轮-三次样条-下一步-从文件导入数据-选择电子凸轮表-下载数据到驱动器-完成。下载完电子凸轮曲线、伺服参数、PLC程序和触摸屏程序后开始系统调试。
1. 触摸屏中通过输入输出界面测试I/O点接线正确。
2. 点动运行伺服测试伺服接线正确.
3. 自动运行程序.