光纤激光切割机_激光切割机-深圳市创智激光智能装备有限公司

工艺流程光纤激光切割机的工作流程主要包括以下四个步骤

行业新闻2020-03-122501

工艺流程光纤激光切割机的工作流程主要包括以下四个步骤.

1)送夹紧.将薄壁钢管置于支撑架和送夹上,送夹完成自动对心并夹紧.

2)送料并前夹紧.送料电机通过送夹将薄壁管送到设定好的长度(需要切割的实际长度+刀片的厚度)位置并前夹紧.

3)刀片旋转并进刀.刀片1、2开始同方向顺时针旋转(从送料方向看,下同),同时,进给电机

2)将刀片送到刀刃刚好接触到薄壁钢管表面的位置

(这段距离为快进刀距离,自动运行时先手动调好此距离,并在触摸屏上设置),然后减速工进一段距离,这段工进距离由钢管的厚度决定.

4)完成切割并退刀.工进完成后,主轴电机通过齿轮传动带动刀盘逆时针方向旋转,由于刀盘设有对称的两个刀片,所以一般来说刀盘旋转角度只需达到170°左右即可切断钢管,完成一次切割.理论上可以将刀盘改为顺时针旋转作为第二次切割,并且通过改变刀片的旋转方向来使切割的钢管的毛刺全部朝内或朝外,但由于刀片的装配固定的限制,刀片的旋转只能是一个方向,因此在程序设计时,在进行第二次切割前,刀片退回起始点并停止转动,然后刀盘归位.

为了保持动作的连贯性以及减少送料丝杠的磨损,本系统充分利用了整个送料丝杠,将送料后限位作为送料起始点,前限位作为送料最终点.完成次切割后松开前夹,不松送夹,继续第二次送料切割过程,切割好的钢管由后面的套筒取出.

光纤激光切割机伺服驱动系统选型通过工位图可以得出该系统共需要6套伺服驱动系统以及2套液压夹紧系统.其中送料、进刀和主轴转动采用伺服电机的位置控制实现动作,切割模块采用伺服电机的模拟量控制实现转矩和转速的改变.为了满足工作需求,并且保证运动的可靠性,系统选用了伺服放大器以及与其配套的HFGSN系列伺服电机.根据负载工作要求,选用的型号控制要求为了满足实际生产过程中的需要,在进行系统规划时也要相应设置这些功能.该系统要达到的功能主要有:1)手动功能和自动功能,既能够点动控制每一个工作步的运行状态,实现初期调试功能,也能够实现一键式操作提高自动化水平;2)各个动作轨迹的稳定控制,以保证运动正常运行和人员安全;3)方便的人机交流,傻瓜式按键操作方便工人对设备的控制.

PLC选型及I/O分配本系统选用三菱公司生产的FX3U系列PLC,PLC为脉冲+方向控制方式.系统共需要4个脉冲输出量,而FX3U系列PLC最多只有3个高速脉冲输出端口,需要额外加上一个脉冲输出通道,因此选用了FX2NG1PG这样一个脉冲发生器来控制对刀盘运动的控制.系统的切割模块利用伺服的模拟量控制其转矩和转速.由于有一对刀具,在控制模块上需要4个模拟量控制输出端口,因此选用了三菱的FX2NG4DA这样一个模拟量输出模块.系统的总体I/O分配以及整体方案。

此外,由于切割过程中会产生大量的热量,因此还需要在刀片切割处装上一个冷却装置.考虑到工人的操作便利性,冷却设备采用手动按钮控制.

光纤激光切割机控制程序设计系统方法采用顺序功能图.基于SFC的设计思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段,这些阶段称为步.在每个工作步内,可以单独考虑该工作步的程序动作,相邻工作步之间通过特定的元器件的状态来进行转换,在该元器件状态未改变之前,处于它下面的工作步就不会动作.这种设计方法可以将一个较复杂的生产过程分解为若干个步骤,不仅简化了程序的编写,条理清晰,增强了可读性,而且还利于后续程序的调试、修改及设备维护等.

运用GXDeveloper和GXSimulink软件,可以在一定程度上脱离PLC进行程序仿真和调试,通过这样的一个开发平台,可以对PLC的内部参数、运动程序、运动状态等进行实时监控,这对于程序的前期调试工作有很大的便利性,减短了开发周期.切管机系统的程序部分由初始程序和运动主程序部分构成.其中初始程序用于设置开机默认值以及用于和触摸屏通讯中的参数修改操作等控制程序.


光纤激光切割机切割过程控制和自动控制.手动控制主要用于开机后的位置初始化以及设备调试;半自动控制主要用于开始自动化生产前的刀,用于齐头;而自动控制主要应用于自动化生产过程,适用于连续切割动作.伺服驱动调试在整个系统中,用到最多的就是伺服放大器,因此伺服参数的设置对于整个系统的工作状态以及运动度有着比较大的影响.调整主要包括三个方面.

光纤激光切割机控制模式的选择对于送料、进刀以及主轴运动,控制模式选择为位置控制;对于刀具的旋转运动,控制模式选择为转矩控制.电子齿轮的选择电子齿轮比=编码器检测反馈脉冲/上位机发出的指令脉冲.当对控制精度有一定要求时,都会根据脉冲当量以及伺服的检测反馈脉冲来确定电子齿轮比,实现较高的运动精度.本系统采用的是10mm导程的丝杠,通过调整电子齿轮比,设置指令脉冲的脉冲当量为0.001mm,在伺服不丢步的情况下,理论上更高精度为1μm,达到了生产要求.伺服的自我学习伺服在由空载变为有载荷之后可能会出现异常,此时伺服就能够通过自适应PID学习来做自我调整.

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