面板型運動控制器在空調(diào)分流器鉆床上的運用

1、面板型運動控制器在空調(diào)分流器鉆床上的運用 提高設(shè)備生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本是生產(chǎn)型企業(yè)提高經(jīng)濟效益的重要方式。所以要從企業(yè)利益出發(fā)，開發(fā)出適合產(chǎn)品的最佳設(shè)備，為 企業(yè)創(chuàng)造跟多效益，同時也是提高生產(chǎn)力的重要途徑。大中型黃銅分流器是商用空調(diào)重要部件，壓縮機出來的冷媒要經(jīng)過分流器把冷媒平均分配到熱交換器上。毛胚件是通過熱模鍛造機鍛 制而成，比起黃銅澆鑄硬度和機械強度及密封性都有很大提高。分流器本體上少至 2 個孔，多的要打近 30個孔，不同產(chǎn)品的都有不同的孔數(shù)，而且每種孔都有自己的傾斜角度，種類繁多，個別產(chǎn)品 上還有尺寸不同的兩種孔，加工起來比較費時費力。1. 確立方案分析工藝后方法有大致下列兩種：1

2、.1. 利用加工中心開通第五軸控制數(shù)控分度頭打孔，這種方法的好 處是什么樣的孔都能打，但是費用很高，加工中心和數(shù)控分度頭及 改造費用每臺要超過 100 萬元。且加工中心做這樣單一的工作有點 大材小用了。1.2. 利用專用自動鉆床 （風電式動力頭） 打孔，數(shù)控分度頭控制孔數(shù)， 加上角度工作臺調(diào)節(jié) （手動） 角度。這樣做的好處是費用比較小，整 個投資能控制在56萬圓左右，只是要單獨做一套自動控制裝置控 制整臺設(shè)備自動運行就可以了。第一種方案費用實在太高，并且由于分流器產(chǎn)量比較多，改造一兩 臺根本不能滿足生產(chǎn)需要。經(jīng)過認真分析考慮再結(jié)合自身技術(shù)能力 決定采取第二種方法。第二種放能完成大部分分流器的工

3、作要求， 但是有少數(shù)品種一個本體上有兩種不同孔徑的產(chǎn)品不能打，于是想 在下面加一個數(shù)控十字工作臺。風電式動力頭加裝雙頭鉆來個實現(xiàn)， 打完一個規(guī)格的孔再根據(jù)程序自動移動到另外一個鉆頭下打控。整 個設(shè)備處要求裝料卸料外其余都自動完成。這樣就需要控制 3 個軸 做運動，一個軸控制數(shù)控分度頭，兩個頭控制數(shù)控十字滑臺。如果 利用 plc 來控制，雖然也可以發(fā)送脈沖來控制步進電機或伺服電機， 但是要控制三個軸還是比較有難度的，而且 plc 程序編程后要變動 的話需要專業(yè)人員修改，數(shù)控平臺歸零位，在運行中急停（ plc 高頻 脈沖是由硬件發(fā)出的，而梯形圖程序的工作是循環(huán)掃描） 都是比較復(fù) 雜的。大多數(shù)型號

4、plc 都沒有多軸聯(lián)動功能，要加裝昂貴的特殊功 能模塊才能有類似功能。經(jīng)濟性和工程難度還是比較高的。如果利 用數(shù)控銑床系統(tǒng)，控制分度頭和數(shù)控十字平臺是沒問題的，但是控 制風電式動力頭的控制就有問題了，這個風電式動力頭是靠壓縮空 氣通過兩位五通電磁換向閥控制上下，另外還要控制主軸電機的運 行。一般來說，只有中高檔數(shù)控系統(tǒng) （如發(fā)那科、西門子、三菱等數(shù) 控系統(tǒng)）才會有開放式的 plc 編程模塊，才能完成控制這個動力頭的 工作，但是這類數(shù)控系統(tǒng)一般要和生產(chǎn)廠家一起合作才能完成這個 工作。費用要比利用 plc 控制高很多。經(jīng)過搜索，發(fā)現(xiàn)一種面板型運動控制器比較合適這種設(shè)備且費用也 比較低。改型面板型運

5、動控制器 （數(shù)控系統(tǒng)）采用高性能 32位 CPU， 驅(qū)動裝置可采用細分步進電機或交流伺服電機，配備液晶顯示器， 全封閉觸摸式操作鍵盤。該系統(tǒng)具有可靠性高，精度高，噪音小， 操作方便等特點。該控制器可控制 1-3 個電機運動，可實現(xiàn)點位、 直線插補、圓弧插補的操作。具有簡易 PLC功能，輸入/輸出的設(shè)置 功能可方便的使用和維修，適用于各類的 1-3 軸運動裝置。比較適 合分流器鉆床的要求，一個軸控制分度頭，其余兩軸控制數(shù)控十字 平臺，它自帶的 I/O 接口正好能控制風電式動力頭，完全滿足工藝 需要。2. 工程細節(jié)首先，電氣上按照要求，再參考各元件的功能接線圖畫出電氣原理 圖。機械上就比較簡單了，

6、數(shù)控分度頭、數(shù)控十字平臺、風電式動 力頭都能從市場上可以直接買到，只需把他們組裝上去就可以了。 該型運動控制器有 16路信號輸入， 8路型號輸出可根據(jù)要求在參數(shù) 中自由設(shè)定。數(shù)控十字滑臺采用 110 兩廂四線步進電機驅(qū)動，直線 滾珠導(dǎo)軌、 3205滾珠絲杠做為傳動軸， 110 兩廂四線步進電機步距 角為 1.8 度 .3205 滾珠絲杠每圈傳動距離為 5MM。這樣的精度是能夠滿足分流器加工要求的，但是為了調(diào)試方便和照 顧使用者的習慣，必須把運動控制器的運行顯示精度調(diào)到 0.001MM。 這就需要用到步進電機驅(qū)動器上面的細分功能和運動控制器的電子 齒輪了。步進電機驅(qū)動器的細分不僅能使步進電機提高

7、精度，更能 使步進電機運行平穩(wěn)、減少噪音。電子齒輪分子，分母的確定方法：電機單向轉(zhuǎn)動一周所需的脈沖數(shù) （n）/ 電機單向轉(zhuǎn)動一周所移動的距 離（以微米為單位 ）（m） 。現(xiàn)在把步進電機驅(qū)動器細分設(shè)為 5000，也就 是步進電機每轉(zhuǎn) 360 度需要 5000個脈沖，這樣每個脈沖能使絲桿傳 動0.001MM根據(jù)電子齒輪計算公式得出電子齒輪為1/1。數(shù)控分度頭也是用 110兩相步進電機驅(qū)動的，減速比為 1 /90 ，細分 設(shè)為 4000。也是 1/1 ，這樣也就是說步進電機每個脈沖分度頭運動 0.001 度，運 動控制器每發(fā)一個脈沖顯示增（減）量為 0.001 。按照設(shè)計方案完成設(shè)備安裝后，設(shè)定 I/O 點及各個參數(shù)聯(lián)機調(diào)試后 完全能夠達到設(shè)計要求及產(chǎn)品需要，并且由于該運動控制器編程是 采取填表式編程，所以即使不是專業(yè)人員也能根據(jù)該機提示很快掌 握，調(diào)試方便、靈活。為了更大的減少編程工作，可把動力頭控制 的程序做成子程序，直接調(diào)用，節(jié)省了程序空間，更方便操人員使 用