Изучите эффективные решения для листового металла

Нажмите, чтобы узнать о листогибочных прессах, обрезных станках, лазерных резаках и многом другом от Artizono. Повысьте эффективность производства с помощью инновационных промышленных решений.

Как добиться точного управления положением ползуна на листогибочном прессе?

Достижение оцифровки и автоматизации в обработке листового металла необходимо для преобразования и модернизации листовой промышленности, а также является важным признаком развития технологии листогибочных прессов с ЧПУ.

С помощью самостоятельно разработанных роботов для обработки листового металла можно обеспечить загрузку и разгрузку листогибочных прессов с ЧПУ и беспилотную работу, а также бесшовную интеграцию и соединение между роботами и листогибочными прессами с ЧПУ, обеспечивая базовую техническую поддержку для цифровых мастерских и интеллектуального производства в отрасли обработки листового металла.

1. Краткое введение в гидравлическую сервосистему

Существуют две широко используемые гидравлические сервосистемы: система управления сервоклапаном и система управления насосом с прямым приводом. Система управления сервоклапаном управляет потоком в гидроцилиндре с помощью сервоклапана, который обладает такими преимуществами, как быстрая скорость реакции и хорошие динамические характеристики.

Однако он имеет такие недостатки, как высокие требования к качеству гидравлического масла, высокий рост температуры, низкий КПД и большие потери мощности. Система управления насосом с сервоприводом прямого действия изменяет выходной поток насоса путем изменения скорости сервомотора, тем самым изменяя движение гидроцилиндра и добиваясь регулирования скорости.

Сервоприводная система управления насосом имеет такие преимущества, как компактная структура, меньшее количество компонентов, меньшее количество точек отказа, низкие требования к качеству масла, малые потери мощности системы, высокий КПД, широкий диапазон регулирования скорости и легкое достижение высокоточного управления.

Таким образом, это область, где традиционные клапаны с управлением листогибочный пресс системы не могут пробиться.

Такие факторы, как температура масла, модуль объемной упругости, вязкость и давление в системе, влияют на работу гидравлической системы сервопривода прямого действия.

Для того чтобы добиться надежного и точного управления гидравлической сервосистемой управления насосом с прямым приводом, необходимо создать математическую модель системы.

При моделировании идентификации системы обычно используются такие методы измерения динамических характеристик, как определение ступенчатой характеристики во временной области и метод определения частоты в частотной области.

В первом случае достаточно подать на измеряемый объект ступенчатый входной сигнал и измерить кривую отклика на выходе, из которой путем анализа можно получить передаточную функцию исследуемого объекта.

Этот метод измерения имеет простое оборудование и низкую рабочую нагрузку, но его точность невелика.

При частотно-доменном методе определения на исследуемый объект подаются синусоидальные сигналы одинаковой амплитуды, но разной частоты, измеряется отношение амплитуд входного и выходного сигналов и получаются амплитудно-частотные характеристики исследуемой системы.

2. Электрическая система управления

В системе электрического управления используются контроллер движения ESMotion N35 и ПЛК Omron CP1H-XA40DR, подключенные по протоколу связи MODBUS, дополненные датчиками перемещения высокого разрешения, датчиками давления с высоким откликом и верхним компьютерным HMI.

Контроллер ESMotion используется в качестве субмодуля управления с замкнутым контуром для выполнения задачи высокоточного управления положением в процессе работы. Схема системы управления показана на рисунке 2.

Когда маслопресс находится в процессе, не требующем точного контроля позиционирования, например, при быстром спуске, сбросе давления и возврате, функция позиционирования с замкнутым контуром отключается.

Контроллер движения принимает команды скорости и давления от ПЛК по протоколу Modbus и служит только в качестве промежуточного перехода для управления сервопривод.

На этапе работы запускается высокоточное управление по замкнутому циклу, и контроллер движения напрямую принимает сигналы от датчика перемещения и датчика давления для работы по замкнутому циклу, выдает рассчитанную команду скорости и управляет скоростью серводвигателя для достижения высокоточного управления позиционированием.

Чтобы избежать проблемы отклонения положения, вызванной задержкой отключения электромагнитного клапана при регулировании положения, управление электромагнитным клапаном под давлением специально обрабатывается, а для управления включением и выключением электромагнитного клапана используются полупроводниковые реле.

После того как контроллер движения оценивает сигнал "положение на месте", он непосредственно управляет действием твердотельного реле.

Кроме того, контроллер движения подключен к внешнему контуру безопасности для определения состояния связи с ПЛК в режиме реального времени.

При обнаружении ошибки связи или системы срабатывает механизм аварийной сигнализации, обеспечивающий безопасность машины и персонала.

2.1 Контроллер движения

Контроллеры серии ESMotion - это многофункциональные контроллеры движения, предназначенные для комплексного управления движением и станок с ЧПУ инструментальные приложения. Система имеет модульную конструкцию и богатый набор внешних интерфейсов, включая аналоговые, последовательный порт, Ethernet, энкодер и т.д.

Он поддерживает интегрированную среду разработки VTB, встроенную в большое количество алгоритмов и функциональных возможностей; поддерживает различные методы интерполяции, многоосевое управление движением, поддерживает протокол Modbus, протокол CANOpen, протокол EtherCAT и т.д.

Серия NG35 - это контроллер высшего класса для многоосевого управления, в котором используется 32-битный микроконтроллер с частотой 150 МГц для достижения быстрого и точного интерполяционного управления осями. Он может быть расширен до 8 модулей ввода/вывода и поддерживает загрузку и отладку программ по Ethernet.

В частности, он может построить ожидаемую кривую движения, захватить фактическую кривую движения, сравнить их и отрегулировать соответствующие параметры, чтобы фактическая траектория скользящего блока приблизилась к идеальной траектории. Эта функция значительно упрощает процесс настройки и диагностики всей системы перемещения.

2.2 Протокол связи

Протокол Modbus - это универсальный язык, используемый в электронных контроллерах, и ставший общепринятым промышленным стандартом. С помощью этого протокола можно осуществлять связь между контроллерами, сетями и другими устройствами.

В протоколе Modbus есть два режима передачи данных: ASCII и RTU. Поскольку основным преимуществом режима RTU является более высокая плотность символов по сравнению с режимом ASCII при той же скорости передачи данных, режим передачи RTU используется для соединения контроллера движения и ПЛК в данной системе управления электрооборудованием.

Все устройства на шине Modbus должны иметь одинаковый режим связи и параметры последовательного обмена данными.

Сначала на стороне ПЛК необходимо задать настройки последовательного порта, в основном такие параметры, как скорость передачи данных, формат, режим и количество принимаемых байт. Соответствующие параметры контроллера движения ESMotin также должны быть установлены, чтобы завершить настройку связи аппаратной части.

Поскольку ПЛК Omron хранит данные в словах как наименьшей единице измерения, а контроллер обменивается данными в байтах, при передаче и проверке данных следует обратить внимание на соответствующее преобразование слов в байты.

Оцифровка и автоматизация обработки листового металла необходимы для преобразования и модернизации китайской листовой промышленности, а также являются важным признаком улучшения Листогибочный пресс с ЧПУ технология.

Самостоятельная разработка роботов для обработки листового металла позволяет автоматизировать загрузку и разгрузку листогибочных прессов с ЧПУ, а также обеспечить бесшовную системную интеграцию между роботами и листогибочными прессами с ЧПУ, обеспечивая базовую техническую поддержку для реализации цифровых цехов и интеллектуального производства в отрасли обработки листового металла.

Гибочный агрегат, основанный на роботизированном управлении, широко используется в таких отраслях, как производство высоковольтных и низковольтных распределительных шкафов, дверных панелей лифтов и противоугонных дверей.

Основанная на робототехнике, система гибка листового металла Устройство объединяет листогибочные прессы с ЧПУ, роботов, механизмы транспортировки, сортировки и хранения материалов для обеспечения полностью автоматического производства от подачи материала, гибки до штабели.

Гибочный узел может быть оснащен универсальными роботами таких компаний, как Kuka, ABB, Yaskawa, Estun и т.д., а также листовой металл роботы от таких компаний, как Yangzhou Hengjia и Tianshui Forging.

Различные компании, производящие роботов, разработали технологические пакеты и пакеты программного обеспечения, подходящие для роботизированной гибки, чтобы обеспечить связь между листогибочными прессами и роботами.

Эстун разработала Estun Smart Robot Bending, специализированное автономное программное обеспечение для программирования гибочных роботов, которое может автоматически генерировать программы гибки роботов путем импорта чертежей гибочных заготовок в программное обеспечение, устраняя необходимость в ручном обучении и решая проблему повторной гибки. Это сокращает время программирования и адаптируется к массовому производству.

Программный пакет для гибки поддерживает два способа связи: Ввод/вывод и связь по Ethernet с листогибочный пресс Система, которая может считывать сигналы листогибочного пресса, параметры пресс-формы, скорость гибки и напрямую использовать обучающий блок для вызова инструкций листогибочного пресса и управления его запуском.

4. Заключение

В заключение следует отметить, что этот прецизионный отделочный станок разработан и спроектирован для сокращения объема послешлифовальной обработки деталей, изготовленных методом порошковой металлургии.

Вся система управления не ограничивается традиционным методом и использует сервоуправление насосом вместо дросселирования сервоклапана, что не только позволяет избежать быстрого повышения температуры масла, вызванного большим количеством перелива, но и упрощает подключение трубопровода и снижает риск утечки масла из соединения.

Метод управления модулем "ведущий-ведомый" используется в электрической системе управления, полностью используя характеристики контроллера движения с быстрой вычислительной мощностью, высокой скоростью обработки и сильным логическим управлением ПЛК.

Контроллер движения и ПЛК эффективно объединены через протокол связи Modbus, тесно связаны друг с другом и используют свои преимущества для достижения высокоточного управления позиционированием этого станка.

Точность повторяемости может достигать ±0,01 мм, а производительность составляет 6 штук в минуту, что соответствует требованиям заказчика.

Всего в одном шаге!

Начните революцию в обработке листового металла

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх