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應(yīng)用設(shè)計

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臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在木線條砂光機(jī)上的整合應(yīng)用

臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在木線條砂光機(jī)上的整合應(yīng)用

摘 要: 介紹了利用臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品對木線條砂光設(shè)備整合開發(fā)應(yīng)用。利用臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品及機(jī)械配合研發(fā)直線型和L型之較復(fù)雜的直線仿形砂光機(jī),該砂光機(jī)械設(shè)備能一次砂削三個面兩個角木線條。
關(guān)鍵詞: 木線條 砂光 人機(jī)界面 可編程控制器 變頻器

1、引言 
         實木質(zhì)裝飾線條(又稱木線條)是室內(nèi)裝飾用基礎(chǔ)建筑材料。室內(nèi)裝飾工程的實木線條主要用于美化和保護(hù)裝飾面板的收口位置,例如門套線、平板線、半圓線、陰角線、百葉線等。實木質(zhì)線條由專用機(jī)械將各種木材剖析加工而成。由于木線條細(xì)長,對于木質(zhì)要求較高,需用柚木、山毛櫸(大多為紅櫸)、白木、水曲柳、椴木等“無節(jié)木”樹材加工。木線條的加工質(zhì)量是裝飾效果的關(guān)鍵。木線條表面加工工藝的優(yōu)劣,對油漆后的裝飾成品形態(tài)和視覺效果有直接影響。 
        自動化木線條砂光機(jī)屬于木材表面精加工專用木工機(jī)械。自動線條砂光機(jī)是專業(yè)對各種形狀木線條進(jìn)行砂光的機(jī)器,利用砂帶、砂布(紙)砂光木工件表面,適合異性線條的砂光,減少人力,增進(jìn)產(chǎn)能。復(fù)雜的直線仿形邊的砂光,砂帶速度和送料速度均采用無級變速。

2 、基于臺達(dá)機(jī)電一體化技術(shù)的砂光機(jī)

2.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)
(1)砂光功能與整機(jī)結(jié)構(gòu)。適用于直線和L型較復(fù)雜之直線仿形砂光機(jī),能一次同時砂削三個面兩角。
整機(jī)結(jié)構(gòu)參見圖1。從進(jìn)料位可看出,工位砂架1號是砂削木塊上側(cè)面;工位2號、3號是砂削及拋光木塊右側(cè)面;工位4號、5號是砂削及拋光木塊左側(cè)面,一次性共砂削三個面,進(jìn)料處有一個光電開關(guān),送料電機(jī)配有一個編碼器計算加工量及計算位置。
(2)無級調(diào)速。砂帶砂輪速度采用變頻調(diào)速,能滿足各種材質(zhì)需求,操作方便。
(3)進(jìn)給工位自動補(bǔ)償。根據(jù)加工量增加來啟動氣閥進(jìn)行仿形輪的自動進(jìn)給補(bǔ)償,保證砂頭不會因磨輪的磨損而改變砂削效果。

圖1砂光機(jī)整機(jī)
2.2機(jī)械性能設(shè)計
機(jī)械性能設(shè)計是機(jī)電一體化自動化系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。機(jī)械性能設(shè)計參參見表1。
表1砂光機(jī)機(jī)械性能
工作寬度范圍 50-130mm 三角砂架砂帶線速 8-18m/s
工件最小長度 >=660mm 三角砂架傾斜角度 0- +90
工件厚度范圍 10-80mm 砂帶張緊氣壓 0.2-0.3Mpa
三角砂架磨削最大有效寬度 60mm 壓模塊頂出氣壓 0.3-0.5Mpa
單軸砂架磨削最大有效寬度 80mm 砂頭砂帶線速度 8-13m/s
送料速度 9.0-57m/min 砂頭可傾斜角度 0- +90
送料電機(jī) 1臺(PCS)380V、50Hz、1.5KW、1400r/min 電氣總功率 12.86KW
三角砂架電機(jī) 3臺(PCS)380V、50Hz、2.2KW、1410r/min 外形尺寸 6050*2000*1750mm
三角砂架搖擺電機(jī) 3臺(PCS)380V、50Hz、0.12KW、1400r/min
砂頭電機(jī) 2臺(PCS)380V、50Hz、2.2KW、1410r/min 
2.3 臺達(dá)自動化體系設(shè)計
        根據(jù)設(shè)備裝置及工藝的要求,選擇臺達(dá)SV 系列PLC自動化技術(shù)平臺。臺達(dá)SV系列是臺達(dá)Slim家族的新成員,不但體積小而且性能高,由于一個28點(diǎn)的主機(jī)上就有4信道200kHz高速脈沖輸入和4通道200kHz高速脈沖輸出,所以一臺機(jī)器上只要一個28點(diǎn)的主機(jī)即可實現(xiàn)。另外,SV系列PLC超強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通訊功能為設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和工廠信息化提供了可能性,使客戶無需增加額外的硬件投資即可實現(xiàn)輕松聯(lián)網(wǎng)。滿足了砂光機(jī)工藝高速計數(shù)要求。
        電氣自動化總配置選擇臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品: 臺達(dá)觸摸屏DOP57CSTD; SV 系列PLC主機(jī)DVP28SV11R;8DI/8DO繼電器擴(kuò)展模塊DVP16SP11R;8DO繼電器擴(kuò)展模塊DVP08SN11R;高功能低噪音迷你型變頻器VFD022M43B分別驅(qū)動1號砂架電機(jī) 、2號砂架電機(jī)、3號砂頭電機(jī)、4號砂架電機(jī)、5號砂頭電機(jī)。系統(tǒng)構(gòu)架參見圖2。 
 

圖2 系統(tǒng)構(gòu)架

2.3人機(jī)界面與操作
         根據(jù)工藝的要求,在設(shè)計時每一個工位是獨(dú)立分開的,可以任意選擇,方便用戶操作。在每一個工位里有一個隱藏按鈕,啟用了工位才可以按取隱藏按鈕進(jìn)入啟用工位的參數(shù)設(shè)定及調(diào)試監(jiān)控,如圖3 、圖4所示。
                                            圖3 工位選擇                                                                                        圖4工位操作
         圖4中每一個砂架上都配有一個吹灰閥吹干凈砂削的木削粉。壓模塊推出長度設(shè)定:指木塊起始端從光電開關(guān)ON時編碼器開始有料計數(shù)達(dá)到設(shè)定此置時壓模塊推出開始削木塊。壓模塊退回長度設(shè)定:指木塊尾端從光電開關(guān)為OFF時編碼器開始無料計數(shù)達(dá)到此設(shè)定數(shù)值時為退出壓模塊停止砂削木塊。每個工位的旋轉(zhuǎn)速度(變頻器速度)在觸摸屏上調(diào)整改變了以前在面板上調(diào)節(jié)。砂架2、4同理。
圖5顯示砂頭工位3控制畫面,砂頭推出長度設(shè)定跟壓模塊推出長度設(shè)定動作原理一樣,砂頭
 
                                  圖5 砂頭3工位操作                                                                       圖6砂頭5工位操作
        是用來拋光木塊用的,而砂架上的是砂紙用來打磨用的,兩者的功能用途不一樣。此畫面有補(bǔ)償閥有開關(guān)選擇可啟用或者關(guān)閉此工功能,開始此功能時,須設(shè)定位置來補(bǔ)償,這設(shè)定值是指在砂頭拋光木塊多少個厘米開始補(bǔ)償一次,實現(xiàn)不會因為砂輪拋光木塊多而直徑減小,造成拋光不到木塊。后面有一個顯示值可實時觀看到當(dāng)次補(bǔ)償后的拋光木塊數(shù)量。砂頭工位5原理相同控制畫面。
2.4故障處理
觸摸屏設(shè)計報警畫面如圖7圖所示。當(dāng)有報警時此畫面會自動調(diào)出,并顯示當(dāng)前的警報故障。
        從警報內(nèi)容可看出,警報號1—5分別是變頻器通信故障,當(dāng)沒有接通信線時或者說通信斷了及接錯了,都會報站號的變頻器通信故障報警,以便電氣工程師查詢;警報號8—12分別是變頻器過載報警;警報號13指輸送電機(jī)過載;14號編碼器故障,沒有接編碼器或者說相位接錯及缺相者會報14 編碼器信號錯誤。 在總個機(jī)械上裝有多個急停按鈕,因此在觸摸屏上專做一個子畫面顯示急停按鈕信息。當(dāng)任何一個急停按鈕按下時,觸摸屏?xí)詣犹鰣D7的子畫面并一直顯示,直到全部急停按鈕都釋放后,圖7畫面會自動關(guān)閉。總個電氣有報警信息顯示,方便電工及操作工的故障排除。

3 、結(jié)束語
        該設(shè)備用于裝飾線條的直線異行面砂光,是高檔木線條、竹線條等飾條生產(chǎn)的理想設(shè)備,能大幅提升的產(chǎn)品品質(zhì),提高生產(chǎn)效率,降低加工成本,有效解決了高檔線條生產(chǎn)中砂光環(huán)節(jié)用工多、工作粉塵大、質(zhì)量難于控制等問題。臺達(dá)機(jī)電產(chǎn)品在木工行業(yè)廣泛運(yùn)用得到木工加工行業(yè)用戶的好評。機(jī)電產(chǎn)品功能靈活性以及技術(shù)支持深受眾多木工設(shè)備制造商電氣工程師歡迎。
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