本文通过应用实例,具体介绍了数控折弯机伺服系统的功能需求、系统操作界面规划、I/O规划和接线以及故障排除的方法。
[折弯机外观及功能需求]
图1-1 折弯机外观
折弯机 具有寻原点、点动模式、单次模式、连续模式、后挡料定长、编程模式、参数设定、自动辅退等多项功能。
系统硬体组成 : CNC-H4/B数控系统 1套 ,750WAC交流伺服驱动器及伺服电机 2套编码器 1只.
[系统操作界面规划]
开机画面及操作画面
图2-2 开机画面
系统在上电后,显示开机画面,三秒后进入操作画面。操作画面主要分为以下几个功能区块(如图2-3):
标题条:显示控制系统名称;
当前模式:显示系统当前处于那种模式;
图2-3 操作画面功能区
数据显示及设定区:显示系统数据,光标所在位置的数据可通过数字键盘区进行修改。
光标所在位置可通过光标键进行移动。
状态信息显示区:用于显示挡料极限、伺服Servo ON状态、滑块电机上下点动状态、油泵的开关状态等信息。
输入及报警信息显示区:显示当前数字按键的信息,当完成数字信息的键入后,按INPUT键,系统会将此区内的数字搬移到光标所在位置,并在系统下次调用该数据时生效。当系统出现报警信息时,也将在此区域内显示。可按Reset键消除报警信息。
程序状态显示:用于显示系统是否处于运行状态。
功能键提示区:用于显示当前状态下个功能键的功能,反白显示表示处于该种状态。
点动模式
图2-3 点动模式画面
系统的默认画面为点动模式画面,当系统处于单次模式连续模式以外的任何画面,按Reset键后,系统均放回到此画面。当系统在程序执行过程中发生过行程等报警情况时也会返回次画面。
寻原点动作:点击原点下面的功能键,后挡料向后找寻原点(参看图2-5),遇机械原点开关后停止,此为机械原点,原点之功能键提示反白 ,表示回原点完毕,在此之前任何操作将视为无效。因此,每次开机后,必须运行回原点之动作,方能确保后挡料定位准确。
油泵开关:点击油泵下面的功能键,可实现油泵电机的起停, 表示油泵已经启动,状态信息显示区也将有相应显示。此电机为液压部分提供动力。
单次、设定功能键:用于模式画面切换,只有在已完成回原点动作,并且后挡料处于静止状态时,方起作用,可切换到相应的模式画面。
此模式下可通过脚踏开关(上下各一个)完成滑块的上下点动。点动X\Y键可实现对后挡料的点动控制,相应的后挡料位置会实时的现实在LCD屏幕上。在滑块处于原位时,点动U/I键可实现挡块的上下调节(见图2-4)。
图2-4 折弯机正面示意图
图2-5 折弯机侧视简图
单次模式/连续模式
此画面为系统的工作画面,在点动模式下回原点并确认油泵已经打开后即可切换到此画面。系统默认的为单次定长模式,此模式在停止状态下仍可以点动后挡料,点动滑块电机,操作方法同点动模式。
在定长模式下应设定定长位置,注意:请勿将定长位置设为零或负值。踩脚踏开关下,程序运行,后挡料开始移动到设定位置,然后滑块开始做折弯动作,在滑块运动到下位Sensor之前,滑块以快速下降,到达下位Sensor后转为慢速。此时,上压时间和辅退时间开始计时。到达辅退时间时,后挡料开始进行辅退,辅退距离可通过参数设定画面设定。当上压时间计时完毕后,系统由上压转为卸荷,此时卸荷时间开始计时,完成卸荷动作后,系统会自动将上模抬起,此时可以松开叫踏开关。滑块运动到最高点后,后挡料开始重新定位,并开始计算上停时间,等到上停时间计时完毕后,滑块才可以向下运动,继续进行折弯工作。
在整个过程中,系统均处于运行状态,此时切换画面和编程的功能键无效,后挡料的点动按键也无效。系统可通过踩脚踏开关上或点Reset复位键将程序停止。
图2-6 单次模式画面
在执行单次模式的情况下,在调整好各个参数之后,可通过按连续功能键来进入连续模式(见图2-7),不过,一定要同时踩着脚踏开关才能生效,此时系统将不停的重复整个折弯过程(后挡料定位→滑块快下→慢下→辅退→上压→卸荷→回原位→上停→后挡料定位→……),而不需踩脚踏开关。同样,可通过踩脚踏开关上或按Reset复位键来实现城市的停止。
图2-7 连续模式画面
在单次或连续模式下,任何状态下都可以重新设定上停时间、上压时间、辅退时间、卸荷时间、定长位置等参数,并在系统执行到下次读取该参数的时候生效。
编程
系统默认的是定长模式,要进入编程模式请先进入单次模式,在确保系统处于停止状态下可通过按编程功能键的方式来切换到图2-8的画面。
首先要设置折弯次数,然后通过光标键将光标移动到每一折后挡料位置的地方进行设定。同样需要注意,设定的位置值不能为零或为负数,以免发生错误的动作。在设定全部数据后。按返回功能键,返回到单次画面。此时变成功能键提示信息呈现为反白状态,表明已经处于变成模式,此时可通过踩脚踏开关下来运行程序,执行过程及操作同定长模式,同样有单次模式和连续模式。整个执行过程如下:后挡料定位到第一折位置→滑块快下→慢下→辅退→上压→卸荷→回原位→上停→后挡料定位到下一折的位置→……。当执行完所设的折弯次数后,后挡料重新定位到第一折的位置,继续折弯。折弯次数最多可设定为100折,可通过Page Up/Page Down按键进行翻页。
图2-8 编程画面
参数设定
在点动画面或单次画面下,在确认系统处于停止状态时,可通过按设定功能键切换到参数设定画面,再次画面下可设定折弯机系统的一些参数,如:上停时间、上压时间、辅退时间、卸荷时间、辅退距离、挡料速度等参数。
以上个参数如果设定为零,则表示取消该动作或功能。如:上停时间设定为零则表示无上停等待时间;辅退距离设定为零,表示不要辅退功能。
但需要注意的事,挡料的速度不能设定为零,否则当系统运行的时候,后挡料不能运行。遇到后挡料不动的问题时,首先要检查挡料速度是否不为零。
在参数设定完成后,可通过按点动或单次功能按键,切换到相应的模式画面,进行操作。
图2-9 参数设定画面
[I/O规划及接线]
一、I/O规划
表4-1 I/O表
INPUT |
说 明 |
OUT |
说 明 |
0 |
后挡料伺服电机【正】极限 |
0 |
液压电磁阀 1 |
1 |
后挡料伺服电机【负】极限 |
1 |
液压电磁阀 2 |
2 |
后挡料伺服电机【原点】 |
2 |
液压电磁阀 3 |
3 |
极限返回按键 |
3 |
液压电磁阀 4 |
4 |
脚踏开关【上】 |
4 |
液压电磁阀 5 |
5 |
脚踏开关【下】 |
5 |
后挡料伺服SERVO-ON |
6 |
滑块上位Sensor |
6 |
油泵电机起停控制 |
7 |
滑块下位Sensor(快速转慢速) |
7 |
滑块电机【正】转 |
8 |
滑块原点 |
8 |
滑块电机【反】转 |
9 |
|
9 |
|
10 |
急停 |
10 |
|
11 |
|
11 |
|
15 |
油泵启动 |
12 |
|
表5-3 液压电磁阀动作表
|
电磁阀1 |
电磁阀2 |
电磁阀3 |
电磁阀4 |
电磁阀5 |
原位(最高点) |
- |
- |
- |
- |
- |
快下 |
- |
- |
- |
+ |
+ |
慢下 |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
卸载 |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
上升 |
+ |
+ |
- |
- |
|
系统通过控制5个液压电磁阀来完成滑块的各种动作(Output0-4),具体动作与I/O对照表如表5-3。
[故障排除]
一、极限报警处理
当后挡料运动碰到正负极限的时候,系统会将Servo ON断掉,从而使后挡料伺服电机不能继续运转,从而起到行程保护的作用,当遇到极限报警的时候,相应的状态信息显示区中的挡料极限报警会亮起来,从而可以判断是正极限还是负极限报警,此时,Servo ON的信号指示为Off。
消除报警的步骤如下,按Reset键进行复位,消除报警信息,按住电源启动按钮,此时Servo ON的信号会亮起,可通过点动X/Y键将后挡料从极限开关的位置移开,为防止操作失误,系统已经根据正负极限的报警锁住了同方向的点动按键。
在正负极限的状态显示都为Off的时候可以松开电源启动按钮,处理完毕后请重新运行回原点动作。
二、挡料无动作
请检查参数设定中的挡料速度一项,是否不为零。
结束语
台达伺服驱动与CNC折床专用控制器的结合,为客户提供了低成本和全功能的控制方案。