Delta products application in mobile phone aluminum frame cutting machines
摘要：本文介紹了臺達產品在手機鋁合金邊框加工設備上的應用；并簡述了開發(fā)過程。
關鍵詞：臺達 PLC B2伺服自動切割鋸
Abstract:This article introduced Delta automation products application in automatic cutting machines, and its development process.
Keywords: Delta PLC B2 Servo Cuttingmachines
引言：越來越多的手機開始采用金屬邊框的設計，這種邊框的制造，需要先將型材鋸切成厚度一定的薄片，然后再進行CNC的加工和后續(xù)處理。本文中的自動切割鋸就是完成這種鋸切加工的設備。
一、 工藝介紹：
切割鋸的主要機械結構如下圖所示：
其中：
1.夾緊機構：機械中包含兩個夾緊機構用于夾緊型材，一個負責在鋸切的時候防止型材移位，另一個由送料伺服帶動，用于帶動型材完成型材進給。
2.鋸片伺服：控制整個鋸片及鋸片電機的移動。
3.送料伺服：控制型材的前進和后退
二、電氣控制系統(tǒng)配置及控制結構：
1．主要電氣控制部件清單：
|
電氣元件名稱 |
型號 |
數量 |
|
PLC |
DVP40ES200T |
1 |
|
觸摸屏 |
DOP-B07S410 |
1 |
|
伺服驅動器 |
ASD-B2-1521-B |
2 |
|
伺服電機 |
ECMA-E21315RS |
2 |
|
變頻器 |
FC51 11Kw |
1 |
2．控制結構
臺達ES2 PLC自帶兩組高速脈沖用于控制伺服，最高頻率到達100KHz，同時滿足了精度和速度的要求。ES2 PLC帶有兩組RS485通信口，分別與DOP-B07S410觸摸屏和FC51變頻器通信。
三、開發(fā)過程：
1. 鋸片電機的控制：
鋸片電機由鋸片變頻器控制，通過人機界面可以方便的設置鋸片轉速，監(jiān)視鋸片電流曲線，當鋸片電流過大時還可以自動停止鋸片進刀以保護鋸片。利用變頻器控制鋸片，可以實現平穩(wěn)的啟動，防止直接啟動對電機和鋸片的沖擊；精確的監(jiān)控鋸片電流，配合調節(jié)鋸片的進刀速度，可以針對不同的型材得到最高效和安全的進給速度，最大程度的提高產量。
通信讀取變頻器的16-14參數（電動機電流）和16-34參數（散熱片溫度）并顯示到觸摸屏。
2. 鋸片伺服：
鋸片的進給由鋸片伺服控制。型材的形狀多種多樣，當只鋸切一根型材和同時鋸切多根型材時，鋸片從開始進刀到真正接觸到型材的距離就不同，甚至同一根型材截面上的密度分布也往往不同。因此用戶可以根據實際情況將整個進刀過程分解成多個不同長度的區(qū)域，每個區(qū)域內按照不同的速度進刀，實現多段速控制，因為鋸切進刀和退刀過程所用的時間占到整個工作循環(huán)的80%以上，可以有效的提升生產速度。
3. 送料伺服：
能否準確送料直接關系到加工后的型材厚度是否合格。鋸片的安裝不可能做到完全平直，且在高速旋轉時會有一定的抖動，比如4mm的鋸片，其實際的鋸切寬度可能達到4.3mm；送料夾緊機構由送料絲桿帶動，它與絲桿間存在一定的間隙。這些參數都要開放到人機界面方便用戶調整。除此之外，還可以用臺達的A2系列伺服配合光柵尺組成全閉環(huán)的送料系統(tǒng)。
型材的長度可能達到數米，但送料絲桿的長度是有限的，因此需要采用往復式的送料方法，當送料機構的剩余進給距離已經不足以完成下次送料，送料機構將自動退回到合適的位置，重新開始送料。
四、程序結構：
開機后，首先進行通信和狀態(tài)的初始化。初始化完成后同時調用工作序列、報警和通信子程序。工作序列中，包含手動和自動兩種狀態(tài)，自動運行又包括單次鋸切和連續(xù)鋸切兩種工作模式。報警程序用于對機器狀態(tài)進行實時監(jiān)控，并根據故障情況執(zhí)行相關動作。通信程序用于PLC和變頻器的FC協議通信，實現運行狀態(tài)和報警信息的監(jiān)控。
手機的更新換代很快，因此型材的種類和尺寸也是經常改變的。這套系統(tǒng)中的主要執(zhí)行機構都采用自動化控制，通過簡單的調整參數，就可以很快的開始新產品的生產。
結束語：
現場實際運行過程中，完善的參數設置選項和監(jiān)控功能保證了設備運行平穩(wěn)高效。系統(tǒng)調試也十分簡單易行，得到客戶的一致好評。下圖是鋸切好的型材：
參考文獻
[1] B2伺服應用技術手冊. ASDA-B2_M_SC_20110425. Delta
[2] ES2操作手冊. 20140620. Delta
[3] FC51 編程指南. MG02C641. Danfoss
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