PLC

M238在鋁條折彎機(jī)的應(yīng)用

ainet.cn 2012年03月02日

客戶介紹

        該客戶在玻璃機(jī)械行業(yè)累積了多年的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，集開發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造及銷售于一體?？蛻翎槍φ麄€(gè)LOW-E玻璃生產(chǎn)線相關(guān)的所有設(shè)備都有獨(dú)立的機(jī)型，可以提供全套生產(chǎn)線設(shè)備。
        關(guān)鍵詞：
        M238、LXM32M、全閉環(huán)
        工藝簡介
        鋁條折彎機(jī)歸屬于玻璃加工行業(yè)，主要用于真空玻璃外側(cè)密封鋁條的生產(chǎn)。
        不同的客戶對鋁條的外型也有各種需求，三角形，任意四邊形，任意五邊形，每條邊長度和角度都需要任意調(diào)整。
        基于這些考慮，我們與客戶合作開發(fā)出全自動閉環(huán)鋁條折彎機(jī)，彌補(bǔ)了客戶當(dāng)前機(jī)型精度不足的缺點(diǎn)。
        由于鋁條的表面為光滑材質(zhì)，非常容易產(chǎn)生打滑，從而導(dǎo)致最終送料長度精度不足。為了改善此問題，常見有以下幾種方案：
        (1) 純開環(huán)控制，通過參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償
        (2) 仿真閉環(huán)控制，編碼器接入到PLC進(jìn)行長度補(bǔ)償
        (3) 真正全閉環(huán)控制，編碼器接入到伺服自動進(jìn)行全閉環(huán)控制
        對以上三種方案，各有優(yōu)缺點(diǎn)：
        方案一：成本最低，但實(shí)際送料精度受環(huán)境影響和機(jī)械裝配影響較大，甚至溫度的變化都會改變送料精度。
        方案二：送料流程不流暢，必須進(jìn)行二次送料進(jìn)行長度補(bǔ)償。而且接料的精度受到PLC掃描周期的影響。
        方案三：成本最高，但是精度容易得到保證，受環(huán)境影響小。通過CANopen總線的位置捕捉功能可以實(shí)現(xiàn)非常高的接料精度。
        經(jīng)過溝通和確認(rèn)，客戶最終決定采用施耐德電氣全閉環(huán)控制解決方案。
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施耐德電氣方案

        整套方案采用施耐德電氣M238小型PLC。通過PLC的高速脈沖輸出口進(jìn)行控制。送料伺服由于需要全閉環(huán)的功能，所以采用LXM32M伺服外加第二編碼器卡來實(shí)現(xiàn)?？刂品绞綖镃ANopen總線控制。之所以采用總線控制是因?yàn)長XM32M驅(qū)動器內(nèi)置高速位置捕捉功能，可以精確捕捉微米級的位置信號。PLC同HMI的通信采用傳統(tǒng)的Modbus RTU協(xié)議，通信穩(wěn)定，編程簡單。
        整個(gè)機(jī)器動作，鋁條是送料→折彎→繼續(xù)送料，鋼條是送料→打孔→送料→折彎。
        如果折的框不是矩形，是異型的話，我們還必須考慮折彎臂的操作。折彎壁由于機(jī)械的限制在普通狀態(tài)下只能折120度，如果需要折160度的角就必須進(jìn)行工位切換操作。
        折彎90度→收回折彎壁轉(zhuǎn)換工位→折余下角度→折彎返回。
        整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜點(diǎn)在于異型的計(jì)算。對于三角形：給三邊長度用余弦定理算出三個(gè)角度。對于任意四邊形：給四邊長度和一個(gè)角，將此形狀分成兩個(gè)三角形分別進(jìn)行余弦定理。其他多邊形算法與上面的類似。

總結(jié)

(1)SoMachine軟件平臺由于符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)，所以對各種編程語言的支持非常完善。該設(shè)備在異型加工件折彎角度及送料長度的計(jì)算運(yùn)用了很多復(fù)雜的數(shù)學(xué)函數(shù)，只有支持標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化文本才可以清晰的編寫出復(fù)雜的計(jì)算公式。