开平机又称:【横剪线】【开平横剪机】用于将金属卷板经过开卷、校平、定尺、剪切成所需长度的平整板料并堆垛。适用于加工冷轧和热轧碳钢、硅钢、马口铁、不锈钢及表面涂镀后的各类金属材料。
开平机是通过开卷、引料、纵剪及码垛的方式,将卷板加工成所需要的定长尺寸的自动化加工设备,中间配合上料小车、导向装置、油压式活套等轴柱设备。传统开平机使用变频器控制加工板材的定长,往往是在位置到达前让电机减速停车,这样易造成定位不准,板材加工精度不高等问题,而且加工效率由于变频器加减速时间长而导致效率较低。采用广州博玮伺服科技的BWS-BBR系列交流异步伺服驱动器和电机,再配合PLC和触摸屏集中控制,具有自动化程度高、生产效率高、加工精度高三大特点,卷材一次上料可实现各工序的顺利完成,有效的减轻了工人的劳动强度提高效率、具有很高的性价比。
开平机工作流程:上料小车开动上料卷---开卷机涨紧料卷----料头开卷器将卷料的料头引入引料机----校平机进行精校平---油压式活套过渡料头和尾料以及匹配校平机和数控送料机的速度----导向机构-----数控送料机进行伺服送料----剪板机横向剪切----皮带输送----码垛----液压系统----电控系统。
开平机的组成:生产线主要由上料小车、开卷机、校平机、送料机构、剪板机、输送装置、堆垛装置等组成。
本台开平机设备加工板材厚度为0.3mm-3mm,选用的是BW-BBR-15K异步驱动器和BWS-BH伺服电机,该电机基频为25HZ,额定转速为 750RPM,具有低频大扭矩特点,同时电机最高转速可以达到4000RPM,这样既可以满足开平机启动转矩大,又满足生产效率高的特点,并且电机带有抱闸装置,这样在电机停止时保证辊轮不动,确保板材不动来保证加工精度。
PLC和触摸屏选用的是台达的PLC和触摸屏,PLC发送脉冲+方向信号来作为位置指令,脉冲信号发送的最高频率为200KHZ。触摸屏设置了板材的定位长度、加工数量、伺服转速、自动启动停止开关和参数设置按钮;在参数设置中有辊径设置、齿轮比设置、伺服自动运行速度设置、手动运行速度设置、速度最高上限以及自动控制时增速的幅度。方便操作者操作,达到集中自动控制。
当板长设置成2m,辊径为100mm,齿轮比为25:15,则PLC每次发的脉冲数位 2*25*10000/(0.1*3.14159*15)=106103个,电机编码器为2500线。速度设置为750RPM时,则加工约为70张/分钟,而传统加工数量仅为30多张,很明显伺服开平机是传统开平机效率的2倍还要多,因为伺服速度依据PLC的脉冲频率(台达DVP-SV系列)最高可以设为1200RPM,对应的加工数约为110张。
BWS异步伺服驱动器针对客户应用要求,设置了8个输入信号、5个输出信号,输入脉冲和方向信号,还有外部的模拟量转矩信号、报警信号等,根据现场情况还加装了脉冲隔离板,更好地确保接收脉冲的准确度。具体I/O信号如下:
输入端口定义:
DI1: 使能
DI2: 剩余脉冲清除
DI3: 正转极限限制
DI4: 反转极限限制
DI5: 内部转矩TC0
DI6: 内部转矩TC1
DI7: 报警复位
DI8: 紧急停车
输出端口定义:
DO1: 使能准备信号
DO2: 零速信号
DO3: 原点到达信号
DO4: 位置到达信号
DO5: 报警输出信号
其中:
回原点方式有6种,可以根据客户不同现场要求,进行选择。分别是:正转极限开关作为原点、反转极限开关作为原点、正转外部原点开关作为原点、反转外部原点开关作为原点、直接寻找Z脉冲作为原点和反转直接寻找Z脉冲作为原点。
转矩控制也可以通过外部模拟量信号或内部DI5和DI6信号的选择来满足客户对不同转矩的要求。
位置到达信号主要是确保PLC得到伺服位置到达信号后再发送下一组脉冲,避免脉冲没执行完就持续发送,造成脉冲累加而定位不准。
DI2是剩余脉冲清除信号,当出现急停、超程现象时,可以通过此信号清除没有执行完的脉冲信号。
故障报警信号提供伺服报警输出,避免一旦伺服出现故障,而其他设备仍旧工作,造成板材和设备的损坏。
另外为满足设备的快速启停的要求,BWS伺服驱动器要加装外部制动电阻,如不加装制动电阻易出现过压报警。
通过使用安迪异步伺服,使设备响应速度快,定位准确,过载能力可以达到额定转矩的3倍,满足加工不同板材的负载要求。
总结:
该开平机采用BWS伺服控制,具有节能效果好;控制精度高;生产效率高等特点,具有更优良的性价比,为企业创造更多的效益。