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中達自動化解決方案助推機床智能化升級

中達電通股份有限公司
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    摘  要:本文主要介紹中達自動化數(shù)控產(chǎn)品—PUTNC-H4C-M型銑床數(shù)控系統(tǒng)和臺達ASDA-AB系列交流伺服在普通銑床的數(shù)控化升級改造上的完美整合應(yīng)用。通過中達提供的量身定制式機床再生解決方案,展現(xiàn)了升級后的經(jīng)濟型數(shù)控銑床的耀眼光輝。
    關(guān)鍵詞:數(shù)控交流伺服 經(jīng)濟型數(shù)控銑床  改造
 
引言
    隨著機械加工制造業(yè)的飛速發(fā)展,現(xiàn)有的普通機床已越來越不能適應(yīng)目前市場激烈的競爭,高效率和多變的要求,數(shù)控機床已越來越受到市場的青睞。
    伴隨著各行業(yè)對機加工產(chǎn)品要求的不斷提高和數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)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(yōu)勢,成為當今制造業(yè)的主流加工設(shè)備。就目前情況而言,一個企業(yè)設(shè)備數(shù)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(zhàn)。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(shù)控設(shè)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(shù)控機床,就成了解決這一問題的最好辦法。
    對于機床生產(chǎn)商而言,最直接的方式莫過于直接普通機床出廠前自行數(shù)控化升級,使之以低廉的價格,高效的加工性能,以經(jīng)濟型數(shù)控機床的新身份展現(xiàn)于市場。

銑床簡易數(shù)控改造升級案例
2.1數(shù)控改造器材
    (1)數(shù)控系統(tǒng):臺達PUTNC-H4C-M   一套
    (2)伺服驅(qū)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
   
 
銑床數(shù)控改造
3.1 銑床數(shù)控原理設(shè)計
    機床本體的數(shù)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(qū)動升降、縱向、橫向坐標軸、根據(jù)各輪的脈沖當量配置相應(yīng)的傳動系統(tǒng);將原二軸普通絲杠改為滾珠絲杠。通過中達系統(tǒng)的高開放性更改系統(tǒng)內(nèi)部的PLC和畫面實現(xiàn)客戶特殊要求。銑床簡易數(shù)控升級改造控制系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。
   
    圖1 銑床簡易數(shù)控升級改造控制系統(tǒng)架構(gòu)

3.2
數(shù)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(jié)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(jié)省投資50%左右。                                     
    (2)機械性能穩(wěn)定可靠,結(jié)構(gòu)受限。所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅固的鑄造構(gòu)件,而不是那種焊接構(gòu)件,改造后的機床性能高、質(zhì)量好,可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。但是受到原來機械結(jié)構(gòu)的限制,不宜做突破性的改造。
    (3)悉了解設(shè)備、便于操作維修。購買新設(shè)備時,不了解新設(shè)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(xùn)時間短,見效快。改造的機床一安裝好,就可以實現(xiàn)全負荷運轉(zhuǎn)。
    (4)可充分利用現(xiàn)有的條件。可以充分利用現(xiàn)有地基,不必像購入新設(shè)備時那樣需重新構(gòu)筑地基。
    (5)可以采用最新的控制技術(shù)。可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度,及時地提高生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平和效率,提高設(shè)備質(zhì)量和檔次,將舊機床改成當今水平的機床。               

4
臺達數(shù)控技術(shù)
4.1 PUTNC-H4C-M數(shù)控系統(tǒng)
   
    圖2  中達PUTNC-H4C-M數(shù)控系統(tǒng)

中達PUTNC-H4C-M數(shù)控系統(tǒng)(圖2)特色:
    (1)手搖輪安全測試。(防撞功能)具多國語言設(shè)定及簡易圖形編程
    (2)具有MACRO指令,可靈活的設(shè)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(gòu),可快速方便更新系統(tǒng)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(shè)定至 7 位數(shù),響應(yīng)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(qū)動器
   
    圖3 臺達ASDA-AB系列伺服驅(qū)動器
 
ASDA-AB系列伺服驅(qū)動器技術(shù)特色:
    (1)內(nèi)建完整的三種(位置/速度/轉(zhuǎn)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(tài)響應(yīng)性好,伺服整定時間1ms、空載狀態(tài)下-3000RPM~3000RPM的加速時間10ms。
    (3)PDFF(Pseudo-Derivative Feedback and Feedforward)強健式控制架構(gòu)相應(yīng)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(diào)整功能,能自動評估負載情況并合理設(shè)置伺服增益,從而使伺服調(diào)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(tǒng)更具有分度定位功能,配合CNC系統(tǒng)PLC的I/O規(guī)劃,能輕松實現(xiàn)伺服的精確定位控制。
 
結(jié)束語
    普通銑床數(shù)控化改造,實質(zhì)就是在普通銑床上增加數(shù)控系統(tǒng)控制裝置,使其具有一定的自動化能力,以實現(xiàn)預(yù)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(chǎn)效率和質(zhì)量,解決復(fù)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(shù)控系統(tǒng)將普通銑床改造為經(jīng)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(fù)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(chǎn)品及其提供的合理解決方案必將助推普通機床的數(shù)控化升級進度,實現(xiàn)用戶企業(yè)的高速發(fā)展。

 
 
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