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變頻器在連桿鉆鉸螺紋孔數(shù)控機床上的應用

2018/10/17 14:58:12 標簽:中國傳動網

1連桿鉆鉸螺紋孔數(shù)控機床簡介

連桿鉆鉸螺紋孔機床(以下簡稱機床)是采用德國西門子SINUMERIK802Dsl控制機及伺服驅動系統(tǒng),是天津夏利生產線上的一臺加工曲軸連桿的數(shù)控機床。根據(jù)此控制系統(tǒng)特點,zui多可以對6根軸進行數(shù)字化控制。這6根軸可以zui多配置為5個NC軸和1個PLC軸。5個NC軸中zui多可配置2個軸為主軸。根據(jù)該機床的加工和節(jié)拍要求,需要1個卡具伺服軸和4個伺服進給軸,再加上4根主軸。明顯的,NC配置4個主軸是不可能的,而且主軸都是要求在高速旋轉下運行,于是將4根主軸均設計成變頻主軸,只要求單方向旋轉(正轉)。床身上的坐標單元可實現(xiàn)X、Z1、Z2、Z3、Z4軸5個方向的運動,其中x軸為卡具軸,Z1軸帶主軸SP1,Z2軸帶主軸SP2,Z3軸帶主軸SP3,Z4軸帶主軸SP4。SPl、SP2分別由1臺變頻器帶1臺變頻電動機控制,SP3、SP4分別由1臺變頻器帶兩臺變頻電動機控制,它們與系統(tǒng)的連接參看圖1。

2主軸變頻控制的基本原理

由異步電動機理論可知,主軸電動機的轉速公式為:

其中:p為電動機的極對數(shù),s為轉差率,f為供電電源的頻率;n為電動機的轉速。從上式可看出,電動機轉速與頻率成正比,改變頻率即可以平滑地調節(jié)電動機轉速。而對于變頻器而言,其頻率的調節(jié)范圍是很寬的,可在0~400Hz甚至更高頻率之間任意調節(jié)。

锪孔主軸電動機型號為YVPl32S1-50-A,功率為5.5kW,其對應的變頻器型號為CIMR—G7A451B,功率為5.5kW。鉆孔主軸電動機型號為YVPl12M一50-A,功率為4kW,臺份為2臺,用一臺變頻器來控制,因此變頻器的頻率應大于兩臺變頻電動機的頻率之和,即對應的變頻器型號為CIMR—G7A4011,功率為11kW。同理,鉸孔主軸電動機型號為YVPll2M一50-A,功率為4kW,臺份為2臺,對應的變頻器型號為CIMR—G7A401l,功率為11kW。各主軸要求轉速有所不同,因此可以通過輸入變頻器的頻率來控制主軸的轉速。

3模擬主軸的控制

對于SINUMERIK802Dsl可以利用MCPA模塊產生模擬給定信號直接連接模擬主軸。首先,MCPA提供的模擬電壓是直接供給變頻器的,而轉速指令則分別由繼電器KA20、KA21、KA22、KA23的通斷來控制,即KA20閉合,模擬電壓一給,則SPl軸以正轉旋轉,依此類推,具體見圖2的PLC程序。此程序只給出SPI軸,其他主軸同理。

變頻器與數(shù)控裝置的通常包括:(1)數(shù)控裝置到變頻器的正反轉信號;(2)數(shù)控裝置到變頻器的速度或頻率信號;(3)變頻器到數(shù)控裝置的故障等狀態(tài)信號。因此所有關于對變頻器的操作和反饋均可在數(shù)控面板上進行編程和顯示。當選定了哪根主軸旋轉,只要按下操作面板上的主軸正轉按鈕,即模擬電壓給定了,該主軸就按照點動轉速開始正轉。

4安川變頻器參數(shù)的設置

4.1自學習參數(shù)

T1-01=0→旋轉型自學習;T1—02→電動機額定輸出功率;T1-03→電動機額定電壓;T1-04→電動機額定電流;T1-05→50電動機基頻;T1-06→電動機極數(shù);T1-07→電動機額定轉速。

4.2基本參數(shù)

A1-01=2參數(shù)存取級別;A1-02=2開環(huán)控制模式;b1-01=頻率指令;b1-02=1運行指令;b1-03=0停止方法;C1-01=10加速時間;C1-02=10減速時間;E1-01=380輸入電壓;E1-04=173zui高頻率;E1-05=380zui大電壓;E1-06=33基頻;E1-13=380基電壓;E2-01=22.6電動機額定電流;E2-11=ll電動機額定功率;L1-01=1電動機保護功能選擇;L3-04=0減速中防止失速。

4.3特殊功能參數(shù)

L6-01=1;L6-02=100%過力矩;L6-03=0.1;L6-04=1。

參數(shù)設定的情況下,主軸力矩達到極限值時,變頻器主軸過力矩的輸出信號會送給系統(tǒng),此時,在PLC中將此信號給置位輸出,再由此輸出給對應的伺服軸進給保持,可復位消除,然后調整。H1—01→端子S3功能(外部故障);H1—02→端子S4功能(故障復位)。

變頻器中的一些特殊參數(shù)和輸出端子,能很好地保護機床,使得機床的安全性能有較大的提高,因此這些參數(shù)的設定、端子的連接以及它們在PLC中的編制是非常必要的。PLC程序見圖3。

5結語

該機床使用變頻主軸后,大大降低了產品成本,并且提高了機床加工的安全性能,在保證工件良好加工精度的同時,也提高了生產效率。


 

供稿:網絡轉載

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