本文主要介紹了中達(dá)電通“數(shù)控+伺服”方案在自動沖床送料系統(tǒng)中的應(yīng)用介紹，并就中達(dá)電通CNC自動沖床送料系統(tǒng)作了詳細(xì)說明，在業(yè)內(nèi)頗具代表性。
一、概述
圖一 普通沖床+數(shù)控自動送料系統(tǒng) CNC自動沖床送料系統(tǒng)是集中了中達(dá)電通六軸數(shù)控系統(tǒng)以及ASDA伺服產(chǎn)品于一體的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，此送料系統(tǒng)與中小噸位普通沖床配套后，普通沖床即被改造成了數(shù)控沖床，使整個機(jī)床能實現(xiàn)整張鈑料上機(jī)，自動排料，自動進(jìn)給，自動沖壓等功能，能最大限度地利用原材料，提高生產(chǎn)效率，并能加工各種復(fù)雜圖形孔，同時還具有人工離機(jī)操作，確保安全，改善勞動條件等優(yōu)點，廣泛適用于機(jī)械、電器、儀表、制罐、篩網(wǎng)、瓶蓋、電控柜、五金等行業(yè)的沖壓加工。
二、工藝簡介
1.工藝說明
鈑材通過氣壓或機(jī)械方式固定好后，設(shè)置一零點位置，之后送料系統(tǒng)根據(jù)所需沖壓孔形狀自動把鈑材送到?jīng)_床沖頭下方位置沖孔。沖完一孔后，沖頭自動抬起，送料系統(tǒng)再把鈑材所需下一沖孔位置送到?jīng)_頭下方?jīng)_孔。這樣往復(fù)沖送，直至按要求全部沖完重新回到零點位置。具體工藝過程分以下兩種情況。
根據(jù)孔距是否有規(guī)律，可分為規(guī)律孔和非規(guī)律孔兩種。非規(guī)律孔為客戶自已根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GM代碼編程，規(guī)律孔客戶可自已編程，也可根據(jù)對話框填參數(shù)，系統(tǒng)自動生成程序，省去繁雜的計算及編程過程。
根據(jù)判別孔距大小分為單次沖和連續(xù)沖。當(dāng)孔距小于系統(tǒng)所允許最大孔距時(最大孔距與送料系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)及沖床性能有關(guān))為連續(xù)沖，當(dāng)大于允許最大孔距值時，為單次沖。當(dāng)為規(guī)律孔時，孔距判別由數(shù)控系統(tǒng)完成，當(dāng)為非規(guī)律孔時，孔距判別由操作者完成。
2.工藝功能要求
◆具兩伺服軸聯(lián)動控制
◆具有針對沖孔工藝要求的特殊功能代碼
◆采用ISO國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼編程
◆代碼具有嵌套、循環(huán)、子程序調(diào)用功能及其它輔助功能
◆模擬運(yùn)行，緊急停止功能
◆面板按鍵手動輸入程序，或通過RS232將程序傳入
◆具自動運(yùn)行和手動移動
◆跳過、暫停、圖形顯示
◆狀態(tài)顯示(操作方式、坐標(biāo)、速度顯示)，自動診斷，故障自動報警
◆單次沖壓和連續(xù)沖壓
◆自動回零和手動回零，并可于任意點設(shè)為零點
◆程序斷電保護(hù)，XY坐標(biāo)值實時顯示
◆手動連續(xù)高低速移動和增量移動
◆加工計數(shù)顯示
◆修改、刪除、復(fù)制、儲存等編輯功能
◆10級速率隨時可調(diào)
◆大用戶程序存儲容量，能存多組程序。TNC數(shù)控系統(tǒng)可存256K字節(jié)，最多可存999個程序，完全滿足要求
◆規(guī)律孔孔距自動判別并自動選擇單次或連續(xù)沖壓，多種規(guī)律孔對話框式編程，方便快捷，并省卻繁雜的座標(biāo)計算過程
三、系統(tǒng)組成
1.硬件組成
六軸數(shù)控系統(tǒng)一臺：整個沖床送料系統(tǒng)控制中心，完成對送料伺服軸的聯(lián)動定位動作控制；回零，手動及自動等操作；畫面顯示及參數(shù)設(shè)定；沖孔，上定位等輸入輸出信號的邏輯控制。
NPN型輸入輸出板各一塊：配合數(shù)控系統(tǒng)對輸入輸出信號進(jìn)行處理，主要起線路保護(hù)作用。
臺達(dá)1kW輕慣量，1.5kW中慣量伺服電機(jī)各一臺：兩軸帶動鈑材快速準(zhǔn)確聯(lián)動定位，對伺服電機(jī)的快速響應(yīng)性及整定時間有較高要求，臺達(dá)伺服采用先進(jìn)控制理論，性能完全滿足客戶要求。
2.系統(tǒng)主要畫面
四、調(diào)試
沖床送料系統(tǒng)對兩伺服軸的進(jìn)給速度和整定時間有較高要求，速度越快，整定時間越短，連續(xù)沖時充許的孔距也就越大，沖床的效率越高。故伺服傳動機(jī)構(gòu)采用聯(lián)軸器直聯(lián)，在機(jī)構(gòu)允許的前提下，盡量把伺服的響應(yīng)時間調(diào)快，整定時間調(diào)短。
臺達(dá)ASDA系列伺服采用強(qiáng)健性控制，在響應(yīng)速度、整定時間等方面性能卓越，調(diào)試最終較果遠(yuǎn)高于客戶以前所用方案。伺服調(diào)試好后，配合螺桿節(jié)距及沖床信號，調(diào)試出一安全最大的連續(xù)沖孔距值，設(shè)入數(shù)控系統(tǒng)。
編寫非規(guī)律孔程序及用對話框填寫規(guī)律孔參數(shù)，分別用最高速度沖孔試加工，檢測孔距精度。根據(jù)檢測結(jié)果，調(diào)整機(jī)械，主要是調(diào)整兩軸的安裝垂直度及聯(lián)軸器的安裝精度，并適當(dāng)調(diào)低伺服響應(yīng)頻寬及數(shù)控系統(tǒng)的加減速時間，使精度及效率均達(dá)到要求。
五、總結(jié)
此數(shù)控沖床送料系統(tǒng)方案充分結(jié)合了中達(dá)數(shù)控系統(tǒng)開放性佳，功能豐富，操作方便及ASDA伺服響應(yīng)快，整定時間短，運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點。相比客戶以前方案，不但在沖孔精度及效率方面有較大提升，且圓周孔、棋盤孔、角度孔、圓弧孔等多種規(guī)律孔對話框式填寫參數(shù)自動生成程序的方式及多種專用沖孔編程代碼的開發(fā)，使整個系統(tǒng)的操作及編程更加簡單方便。此次方案向客戶充分展現(xiàn)了中達(dá)產(chǎn)品強(qiáng)大的系統(tǒng)配套整合能力，同時使廠家整臺機(jī)床產(chǎn)品在市場上的競爭力大大增強(qiáng)。
圖二 加工成品應(yīng)用
圖三 加工成品應(yīng)用