Simotion D在制基礎(chǔ)蓋設(shè)備上的應(yīng)用研究
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現(xiàn)時(shí)國內(nèi)企業(yè)中使用的易拉蓋設(shè)備大部分都是從國外引進(jìn)，核心技術(shù)一直由歐美控制，而且不能擁有自己的技術(shù)圖紙和參數(shù)，在軟硬件維護(hù)上十分困難，需要依賴原設(shè)備廠家的技術(shù)支持，無論在時(shí)間響應(yīng)上還是維護(hù)費(fèi)用上都要付出不菲的代價(jià)。
如上所說，國內(nèi)某制蓋企業(yè)的基礎(chǔ)蓋harr沖床生產(chǎn)線，由于生產(chǎn)線已使用十多年，故障點(diǎn)非常多，維修費(fèi)用十分昂貴，客戶要求將其升級，以便延長使用壽命并方便維護(hù)。
項(xiàng)目的工藝
原工藝：片材由真空吸盤一張一張吸起，通過輸送帶輸送到工作區(qū)域，由機(jī)械手抓取片材送入沖壓模具下，沖頭落下沖壓片材完成一次沖壓，等沖頭抬起一定角度，兩排模具中間的高壓氣嘴吹氣，使基礎(chǔ)蓋飛入出蓋盒，再由嵌入其內(nèi)部的輸送帶送入下一個(gè)工位。同時(shí)機(jī)械手將片材送入一個(gè)步距等待下一次沖壓，直到一張片沖完再取另一張片。
由機(jī)械手取片材的效率并不高，并且機(jī)械手的檢測點(diǎn)很多，使整個(gè)系統(tǒng)的故障頻發(fā)，如果使用伺服系統(tǒng)送片，其優(yōu)越的精度控制和動(dòng)態(tài)特性必然能將設(shè)備效率提升，并大大減少了中間環(huán)節(jié)的故障點(diǎn)。
送片工藝改成：片材有輸送帶送到工作區(qū)域，由精定位電機(jī)精確定位到距離沖頭的某個(gè)位置，前壓輥壓下，定位電機(jī)退回等待下一張片材。前送料輥將片材安一定步距逐步送到模具下方完成前部分的沖壓，到達(dá)中間由后壓輥壓下完成前后送料輥的交接，并由后送料輥完成剩下的沖壓，前送料輥繼續(xù)輸送下一張片。前后兩張片的間距1～2個(gè)沖壓步距。沖壓部分工藝示意圖如圖1所示。
控制系統(tǒng)構(gòu)成
該沖床送料速度及定位精度對沖壓效率影響極大，所以對控制系統(tǒng)的要求較高。simotion d435作為西門子新型的運(yùn)動(dòng)控制器，其集成了plc和sinamics s120的功能，cpu處理速度較快，能高速處理所有軸定位及外部plc動(dòng)作，是本項(xiàng)目的首選控制系統(tǒng)。
系統(tǒng)包括，一臺(tái)d435、3個(gè)ift6伺服電機(jī)、1個(gè)1ph7主軸伺服電機(jī)、1個(gè)tm17作快速i/o、多點(diǎn)et200接口模塊、1個(gè)絕對式角度編碼器、1臺(tái)op170b人機(jī)界面。
在選驅(qū)動(dòng)方面，我們選用sinamics ac/ac cua31與pm340的組合，可節(jié)省部分硬件的成本。
simotion d435擁有便捷的連接方式也是選擇的一個(gè)因素：
（1）d435、cua31和tm17通過drive-cliq非常方便地連接。
（2）op170b通過mpi與d435連接，能時(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況。
（3）沖頭角度編碼器通過profibus與d435連接，將沖頭的角度同步傳輸給控制器，使控制器較快的讀取角度信息，確保了其它動(dòng)作的同步。
系統(tǒng)電氣控制示意圖如圖2所示。
圖1 沖壓部分工藝示意圖
圖2 系統(tǒng)電氣控制示意圖
系統(tǒng)完成的功能
本系統(tǒng)主要部分是沖頭控制，位置編碼器檢測沖頭的位置，確保了其它輔助動(dòng)作在時(shí)間上能與沖頭位置同步。
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