一、引言
軸承切管機是軸承加工領域的最初工序加工機械,它主要是把空心管按照軸承高度的需要,切成等長尺寸的小圈,通常機器在一個軸承加工廠里面需要很多臺機床連續(xù)工作。以往的切管機是在機械上調整切管的長度,也就是送一次料到平頭,然后伺服或者步進控制的刀頭切一次料,然后再送一次料,這樣循環(huán),但是往往這樣的切管效率比較低下,而且送料部分經常因為送不到位,而導致機械定位不準確而切出來的圈不合格,增加報廢率,針對此問題,設計了一種新型的雙軸切管機,也就是圈的長度不是靠送料和平頭來保證,而是通過伺服定位來確定圈長,同樣一次送料可以連續(xù)切好多個產品,并且沒有廢料,可以做到真正的高效全自動切管,而且全方位的保護功能,可以保證一個工人可以同時管至少三臺以上這樣的機器,在人力成本不斷增加的現(xiàn)在,此機器勢必成為此領域的佼佼者。
二、雙軸伺服切管機自動化系統(tǒng)設計
雙軸伺服切管機核心的部分是兩軸伺服的循環(huán)配合動作,一軸為拖板軸向軸,另一軸為切刀切向軸,拖板軸向軸主要是做圈長定位用的,(a)當軸向往管的方向走的時候,當定位傳感器碰到管的頭部的時候就確認管的位置,進PLC硬件中斷,進行脈沖禁止,然后再根據(jù)切管的長度做一個補償定位;(b)定位完畢切向切刀進行切管,切管完畢;軸向繼續(xù)前進重復a,b的動作,直至切到管子送料的末端,也就是極限位置,軸向退回,然后送料,送料完畢,重復a,b動作,這就是雙軸伺服切管的最基本的動作流程。雙軸伺服切管機與普通切管機的機械構架如圖1所示。
三、控制方案
由于使用了雙軸伺服控制,所以方案中使用的是32EH00T2型PLC主機做定位控制,同時利用中斷方式來實現(xiàn)軸向定位的切換。由于使用的是接觸式傳感器(X0)外部中斷來做脈沖禁止,然后切換到長度定位,同時使用的是絲桿傳導,所以精度問題可以保證(0.1mm以內),具體的PLC系統(tǒng)如圖2所示;控制工藝流程如圖所示。
四、伺服系統(tǒng)簡介
本機采用的伺服系統(tǒng)為大連安迪數(shù)控技術有限公司的ADSD-S系列,驅動單元采用美國TI公司最新數(shù)字處理器DSP為核心,選用三菱公司工業(yè)級智能功率模塊兒(IPM),選用的IPM容量比標定相同功率的其他國內伺服產品大一個等級,因而過載能力強,抗負載擾動能力強,啟動轉矩高,動態(tài)響應速度高等特點。驅動器的位置控制模式,速度控制模式,轉矩控制模式三種控制方式為一體,并且可以進行各種控制模式的動態(tài)切換,使用更加靈活,人性化。具備過速,過載,過流,過熱,欠壓保護,編碼器異常,通訊錯誤等保護,使控制過程一目了然,電機為三相永磁同步電機,具有3倍過載能力。
五、結束語
軸承行業(yè)是加工密集型行業(yè),所有的企業(yè)只關心一個問題:單機產量,評價一臺機器的好壞,效率幾乎是它的生命,而之前老式的切管機送一次料切一次管,效率自然不是很高,但是雙軸切管機,完全可以做到送一次料連續(xù)切多次管,特別在切短圈的時候,送一次料可以切10次以上,那樣的速度是以往的切管機無法比擬的。目前此機器已經成功開發(fā)完成,并且已經投入應用,并且得到了用戶的高度認可。