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1、MS500 柔性制造系統(tǒng)之回轉(zhuǎn)交換系統(tǒng)【摘要】本文分析 FMS500 柔性制造系統(tǒng)中回轉(zhuǎn)交換系 統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、工作特點(diǎn)、主要技術(shù)指標(biāo)和主控制系統(tǒng) HNC-210B。在隨行小車(chē)中控制中,采用鏈條傳動(dòng),利用電機(jī) 抱閘制動(dòng)技術(shù)、變頻控制技術(shù)以達(dá)到隨行小車(chē)準(zhǔn)停?;剞D(zhuǎn)控 制系統(tǒng)中交流變頻調(diào)速性能特點(diǎn)和總體方案參數(shù)設(shè)置。機(jī)械 和電氣控制結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的快速制動(dòng)和隨行小車(chē)準(zhǔn)停, 達(dá)到FMS500柔性制造系統(tǒng)中回轉(zhuǎn)交換的控制要求?!娟P(guān)鍵詞】FMS500柔性制造系統(tǒng);電機(jī)抱閘制動(dòng);變 頻調(diào)速;隨行小車(chē)準(zhǔn)停一、概述 柔性制造系統(tǒng)是一個(gè)由一組數(shù)控機(jī)床和其他自動(dòng)化裝 備組合在一起,由計(jì)算機(jī)信息控制系統(tǒng)和物料自動(dòng)儲(chǔ)運(yùn)系
2、統(tǒng) 有機(jī)結(jié)合的整體。 它由加工、 物流、信息流三個(gè)子系統(tǒng)組成。由于柔性制造系統(tǒng)能夠以極快的速度對(duì)市場(chǎng)需求進(jìn)行 響應(yīng),而且能夠極大地提高生產(chǎn)效率,節(jié)約生產(chǎn)成本,因此 它在汽車(chē)、飛機(jī)、船舶、模具等現(xiàn)代制造業(yè)中有著非常廣泛 的應(yīng)用。柔性制造系統(tǒng)涉及到多門(mén)學(xué)科種類,如數(shù)控技術(shù)、控制 工程以及先進(jìn)電子制造等等。柔性制造系統(tǒng)在機(jī)械的主功能、 動(dòng)力功能、信息功能和控制功能基礎(chǔ)上引進(jìn)微電子技術(shù)并將 機(jī)械裝置與電子裝置用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合起來(lái)。隨著微電子 技術(shù)、傳感器技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及微型 計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)等新技術(shù)的發(fā)展,以數(shù)控技術(shù)為 主體的柔性制造系統(tǒng)正向智能化方向發(fā)展,同時(shí)它的應(yīng)用也
3、 會(huì)帶動(dòng)各個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科不斷向前發(fā)展。柔性制造系統(tǒng)的復(fù)雜性對(duì)工程技術(shù)人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)提 出更新更高的要求?,F(xiàn)代化的技術(shù)更需要現(xiàn)代化的人才來(lái)掌 握和開(kāi)發(fā)它,通過(guò)柔性線的實(shí)習(xí),可以開(kāi)闊學(xué)生的視野,培 養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。包括立式加工中心單元、臥式加工中心單元、回轉(zhuǎn)交換 系統(tǒng)三個(gè)部分組成。二、柔性線回轉(zhuǎn)系統(tǒng)介紹1.回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)說(shuō)明柔性線回轉(zhuǎn)交換系統(tǒng)主要由環(huán)形輸送裝置、直線輸送裝 置、隨行小車(chē)、定位裝置、氣動(dòng)系統(tǒng)等部分組成。( 1)環(huán)形輸送裝置環(huán)形輸送裝置是柔性線隨行小車(chē)進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的主要 支撐部件,具有較高的剛性,整體采用鋼結(jié)構(gòu)焊接而成,內(nèi) 部加滿支撐筋板,保證了小車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性。( 2)
4、直線輸送裝置直線輸送裝置是負(fù)責(zé)將隨行工作臺(tái)輸送到兩臺(tái)加工中 心的重要運(yùn)動(dòng)部件,采用高剛性焊接件加工而成,內(nèi)部有橫 向和縱向加強(qiáng)筋,并與機(jī)床直接連接,保證了輸送隨行工作 臺(tái)的運(yùn)行直線度和定位精度。( 3)隨行小車(chē) 隨行小車(chē)是負(fù)責(zé)承載隨行工作臺(tái),并將隨行工作臺(tái)輸送 到柔性制造系統(tǒng)的各個(gè)工位,隨行小車(chē)在環(huán)形輸送裝置上回 轉(zhuǎn)運(yùn)行,五個(gè)小車(chē)在環(huán)形線上成均勻分布。隨行小車(chē)主體由 優(yōu)質(zhì)鑄鐵鑄造加工而成,保證了整體剛性和運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)性。( 4)小車(chē)定位裝置 小車(chē)定位裝置采用氣缸帶動(dòng)定位插銷(xiāo),根據(jù)小車(chē)運(yùn)行狀 態(tài),對(duì)小車(chē)進(jìn)行定位或者松開(kāi),根據(jù)磁性開(kāi)關(guān)判斷是否鎖緊 和松開(kāi)到位。定位裝置采用亞德客標(biāo)準(zhǔn)氣缸和優(yōu)質(zhì)鑄鐵底
5、座,強(qiáng)度高, 運(yùn)行平穩(wěn),定位精度高,響應(yīng)靈敏。三、回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)電氣控制1.回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)電氣控制環(huán)形輸送裝置有一臺(tái)型號(hào)為: YEJ132M-4-B5 的三相異步 電動(dòng)機(jī)(帶有制動(dòng)裝置)直線輸送裝置有兩臺(tái)型號(hào)為:丫90S-4的三相異步電動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。2.環(huán)形輸送裝置電機(jī)制動(dòng)控制通過(guò)HNC-210B開(kāi)放式PLC程序控制,當(dāng)隨行小車(chē)運(yùn)行至三號(hào)工位電機(jī)停止, YEJ132M-4-B5的三相異步電動(dòng)機(jī)帶有制動(dòng),制動(dòng)控制的方式采用電機(jī)控制主電源接觸器的常開(kāi)觸 點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由此種控制方式控制隨行小車(chē)停止,在三號(hào)工位可以進(jìn) 行插銷(xiāo)動(dòng)作,但是由于電機(jī)制動(dòng)延時(shí)的誤差,加上回轉(zhuǎn)線運(yùn) 行至停止時(shí)帶來(lái)的慣量,以隨行小車(chē)
6、底槽中心線為準(zhǔn),得出 環(huán)形輸送裝置中五個(gè)小車(chē)在工位三停止時(shí)的數(shù)據(jù):(cm)綜合以上數(shù)據(jù),每個(gè)小車(chē)在同一位置停車(chē)的數(shù)據(jù)不一致, 而且沒(méi)有一個(gè)規(guī)律可循。這樣小車(chē)每個(gè)每次到達(dá)位置不一致, 導(dǎo)致無(wú)法完成插銷(xiāo)(強(qiáng)行插銷(xiāo)會(huì)導(dǎo)致機(jī)械損壞) ,無(wú)法讓小 車(chē)定位,這樣隨行小車(chē)就無(wú)法在直線裝置上運(yùn)動(dòng)。四、變頻調(diào)速電路設(shè)計(jì)和參數(shù)調(diào)整 綜合上述數(shù)據(jù),提出變頻調(diào)速方案,在二號(hào)工位安裝一 個(gè)開(kāi)關(guān),小車(chē)通過(guò)時(shí)發(fā)出信號(hào)給PLC,讓PLC控制電機(jī)通過(guò)變頻器減至一個(gè)很低速度,然后再三號(hào)工位處停止。說(shuō)明:R、S、T對(duì)應(yīng)三相 AC380V,在啟動(dòng)時(shí) 丫02、丫10、 Y21 同時(shí)得電,回轉(zhuǎn)線額定速度運(yùn)轉(zhuǎn), 在碰到減速開(kāi)關(guān)后 Y02、
7、 丫10、丫20同時(shí)得電,回轉(zhuǎn)線減速至多段速度 1 設(shè)定頻率運(yùn)轉(zhuǎn)。 原來(lái)YEJ132M-4-B5的三相異步電動(dòng)機(jī)帶有制動(dòng)更換為YEJ132M -4-B5的三相異步電動(dòng)機(jī)2.變頻器參數(shù)設(shè)置多段速度1頻率設(shè)定為:50H Z,計(jì)算出回轉(zhuǎn)線速度:綜合以上參數(shù),對(duì)兩個(gè)預(yù)設(shè)速度進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整上述參 數(shù)時(shí),整個(gè)回轉(zhuǎn)線在三號(hào)工位處停車(chē)誤差可以控制插銷(xiāo)允許 的誤差范圍內(nèi)。五、總結(jié)通過(guò)對(duì) FMS500 柔性制造系統(tǒng)回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)和 改進(jìn),了解學(xué)習(xí)了柔性制造系統(tǒng)含義,對(duì)整個(gè)柔性制造系統(tǒng) 的控制要求有很深感悟。對(duì)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)變頻調(diào)速設(shè)計(jì)和改進(jìn), 使整個(gè)控制系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期的要求。參考文獻(xiàn):1 胡泓,姚伯威 .機(jī)電一體化原理與應(yīng)用 .國(guó)防工業(yè)出版 社.1999.2 吳鐵才 .工廠電氣控制技術(shù) .中國(guó)勞動(dòng)出版社 .3 張燕賓.SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)M.北京:機(jī)械工業(yè) 出版社, 2003.
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