MS500柔性制造系統(tǒng)之回轉(zhuǎn)交換系統(tǒng)

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。在隨行小車中控制中，采用鏈條傳動，利用電機(jī) 抱閘制動技術(shù)、變頻控制技術(shù)以達(dá)到隨行小車準(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)的快速制動和隨行小車準(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；變 頻調(diào)速；隨行小車準(zhǔn)停一、概述 柔性制造系統(tǒng)是一個由一組數(shù)控機(jī)床和其他自動化裝 備組合在一起，由計(jì)算機(jī)信息控制系統(tǒng)和物料自動儲運(yùn)系

2、統(tǒng) 有機(jī)結(jié)合的整體。 它由加工、 物流、信息流三個子系統(tǒng)組成。由于柔性制造系統(tǒng)能夠以極快的速度對市場需求進(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、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。隨著微電子 技術(shù)、傳感器技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)、自動控制技術(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、 會帶動各個基礎(chǔ)學(xué)科不斷向前發(fā)展。柔性制造系統(tǒng)的復(fù)雜性對工程技術(shù)人員的知識結(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)代化的人才來掌 握和開發(fā)它，通過柔性線的實(shí)習(xí)，可以開闊學(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、定位裝置、氣動系統(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進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動的主要 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)將隨行工作臺輸送到兩臺加工中 心的重要運(yùn)動部件，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 臺的運(yùn)行直線度和定位精度。（ 3）隨行小車 隨行小車是負(fù)責(zé)承載隨行工作臺，并將隨行工作臺輸送 到柔性制造系統(tǒng)的各個工位，隨行小車在環(huán)形輸送裝置上回 轉(zhuǎn)運(yùn)行，五個小車在環(huán)形線上成均勻分布。隨行小車主體由 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）小車定位裝置 小車定位裝置采用氣缸帶動定位插銷，根據(jù)小車運(yùn)行狀 態(tài)，對小車進(jìn)行定位或者松開，根據(jù)磁性開關(guān)判斷是否鎖緊 和松開到位。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)形輸送裝置有一臺型號為： YEJ132M-4-B5 的三相異步 電動機(jī)（帶有制動裝置）直線輸送裝置有兩臺型號為：丫90S-4的三相異步電動機(jī)回轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。2.環(huán)形輸送裝置電機(jī)制動控制通過HNC-210B開放式PLC程序控制，當(dāng)隨行小車運(yùn)行至三號工位電機(jī)停止， YEJ132M-4-B5的三相異步電動機(jī)帶有制動，制動控制的方式采用電機(jī)控制主電源接觸器的常開觸 點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。由此種控制方式控制隨行小車停止，在三號工位可以進(jìn) 行插銷動作，但是由于電機(jī)制動延時(shí)的誤差，加上回轉(zhuǎn)線運(yùn) 行至停止時(shí)帶來的慣量，以隨行小車

6、底槽中心線為準(zhǔn)，得出 環(huán)形輸送裝置中五個小車在工位三停止時(shí)的數(shù)據(jù)：（cm）綜合以上數(shù)據(jù)，每個小車在同一位置停車的數(shù)據(jù)不一致， 而且沒有一個規(guī)律可循。這樣小車每個每次到達(dá)位置不一致， 導(dǎo)致無法完成插銷（強(qiáng)行插銷會導(dǎo)致機(jī)械損壞） ，無法讓小 車定位，這樣隨行小車就無法在直線裝置上運(yùn)動。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，在二號工位安裝一 個開關(guān)，小車通過時(shí)發(fā)出信號給PLC,讓PLC控制電機(jī)通過變頻器減至一個很低速度，然后再三號工位處停止。說明：R、S、T對應(yīng)三相 AC380V，在啟動時(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YEJ132M-4-B5的三相異步電動機(jī)帶有制動更換為YEJ132M -4-B5的三相異步電動機(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)，對兩個預(yù)設(shè)速度進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整上述參 數(shù)時(shí)，整個回轉(zhuǎn)線在三號工位處停車誤差可以控制插銷允許 的誤差范圍內(nèi)。五、總結(jié)通過對 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，對整個柔性制造系統(tǒng) 的控制要求有很深感悟。對回轉(zhuǎn)系統(tǒng)變頻調(diào)速設(shè)計(jì)和改進(jìn)， 使整個控制系統(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 .國防工業(yè)出版 社.1999.2 吳鐵才 .工廠電氣控制技術(shù) .中國勞動出版社 .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.