輥鍛傳送系統是鍛造行業(yè)應用較多的系統。該系統由輥鍛機,機械手傳送機構組成,替代傳統的自由鍛,人工送料系統。輥鍛傳送系統提高了自動(dòng)化水平,提高產(chǎn)品質(zhì)量精度,降低了工人勞動(dòng)強度,節約成本。本文介紹的輥鍛傳送系統應用于某五金廠(chǎng)。
二 輥鍛傳送系統結構
輥鍛傳送系統由輥鍛機,機械手傳送機構組成。其中,輥鍛機由上下兩個(gè)壓輪,模具組成。模具固定在上下兩個(gè)壓輪上,由滾輪帶動(dòng)實(shí)現對產(chǎn)品的鍛壓。滾輪由兩臺15K伺服電機同時(shí)轉動(dòng)實(shí)現模具同步滾壓。機械手傳送機構由機械爪轉動(dòng)軸,X方向送料軸,Y方向工位移動(dòng)軸,底盤(pán)旋轉軸以及部分定位傳感器組成。具體如下圖:
輥鍛機由兩臺MR-J2S-15K B4及HA-LFS15K14驅動(dòng)。上下壓輥同時(shí)啟動(dòng),保持同步;機械手傳送結構主要由四臺MR-J2S-700B及HC-SFS702驅動(dòng)。上下壓輥啟動(dòng)由X軸方向送料到位檢測,機械瓜夾緊信號及壓輥零位信號啟動(dòng)。每工位轉動(dòng)一圈,回到原點(diǎn),壓輥轉動(dòng)過(guò)程中X軸伺服OFF,處于自由滑動(dòng)狀態(tài),自由滑動(dòng)到位一檢測信號接通(送料到位信號斷開(kāi))后,X軸伺服ON,Y軸啟動(dòng),由第一工位運動(dòng)至第二工位,二工位檢測信號接通,機械爪旋轉軸旋轉一定角度后,X軸啟動(dòng)快速行進(jìn)至二工位,到位檢測信號接通,X軸伺服OFF,處于自由狀態(tài),上下壓輥啟動(dòng)。如此,進(jìn)行三工位,四工位輥壓成型。四個(gè)工位結束后,Y軸返回一工位,機械瓜旋轉軸返回原角度;底盤(pán)旋轉軸轉動(dòng)一定角度,旋轉到位檢測一接通,機械爪松開(kāi),成型產(chǎn)品被送入傳送帶。機械爪松開(kāi)后,底盤(pán)旋轉軸繼續旋轉一定角度,旋轉到位檢測二接通,自動(dòng)送料系統開(kāi)始送料,有料檢測接通后,機械爪抓緊;夾緊信號接通,底盤(pán)旋轉軸旋轉至原始位置,周期工作開(kāi)始。
四 控制系統
整個(gè)控制系統由6軸組成,壓輥軸功率較大;從性能穩定性考慮,我們選用兩臺MR-J2S-15KB4及HA-LFS15K14驅動(dòng)上下壓輥;四臺MR-J2S-700B及HC-SFS702驅動(dòng)機械手傳送結構??刂葡到y選用多CPU系統:Q02CPU+Q172CPUN,Q172CPUN最多可以控制8軸,編程方便簡(jiǎn)單。用SSCNET總線(xiàn)與伺服放大器進(jìn)行連接,方便可靠。具體參見(jiàn)下圖:
運動(dòng)SFC程序(包括系統參數的設置等)采用MT Developer編寫(xiě),整個(gè)程序分為主程序,自動(dòng)運行,手動(dòng)運行三部分。SFC程序采用自動(dòng)運行方式,用外部輸入信號作為觸發(fā)器來(lái)啟動(dòng)伺服程序。多CPU 系統設置時(shí)選擇2個(gè)CPU,刷新地址采用自動(dòng)刷新,不必設置地址;伺服單位系統選用脈沖單位。 程序工步流程圖如下:
Q02CPU設置:
本控制系統采用三菱性能優(yōu)良的運動(dòng)CPU系統,通過(guò)使用高速串行通信方式,運動(dòng)控制器和伺服放大器之間可以快速連接,簡(jiǎn)化接線(xiàn)。軟件避開(kāi)煩瑣的參數設置及控制程序,采用運動(dòng)SFC程序,實(shí)現復雜的伺服控制。