行之有效的数控弯管机解决方案固化机

行之有效的数控弯管机解决方案

行之有效的数控弯管机解决方案 2011年12月03日 来源： 数控弯管机是管件弯曲加工的主要设备，数控技术是弯管机装备的核心。弯管机的弯管加工过程一般由送料、转料、弯料、主夹动作、辅夹动作以及芯棒动作等十几个动作组合而成。普遍的伺服动作包括：弯曲（油压，伺服），直线（伺服），旋转（伺服），上下（伺服，需求最少），左右（伺服），上料（伺服）以及卸料（伺服）等。自动化数控弯管机方案基于研华PEC-3240整体解决方案硬件配置如下（图1）：·PEC-3240：Celeron M 1.0 GHz 4轴嵌入式运动控制器，带32路数字量I/O；·USB-4570：32通道隔离保护DI/O模块；·FPM-5151G：15工业触摸显示器。

图1：基于研华PEC-3240整体解决方案硬件配置

1. 运动控制弯管、旋转、送料、上下位置四轴伺服控制由一体化控制器自带四轴控制卡控制；左右位置控制采用支持RS-485通讯的伺服电机来实现位置控制，通过RS-485与一体化控制器通讯实现控制。2. 数字量输入输出96路数字量输入输出=一体化控制器上自带的32路隔离的数字量输入输出+32路隔离的数字量输入输出模块×2块；合计：96路数字量输入输出（48路DI、48路DO）。3. 控制平台采用研华一体化弯管机控制器作为该弯管机控制系统的控制核心，弯管机的底层控制软件、管理软件及图形预览软件都运行在该一体化弯管机控制器内。该嵌入式一体化弯管机控制器结构坚固耐用，适用于各种关键与恶劣环境。灵活的扩展功能、可靠的品质以及对恶劣环境的适应，源于研华独特的嵌入式、满足工业应用的设计观念及领先的计算器技术。4. 人机接口人机操作通过研华15工业触摸显示屏，该显示屏专为工业现场设计，具有耐高温、抗振和防尘等特点，带有符合NEMA4/IP65防护标准的前面板，可以安装在条件较恶劣的场所。软件功能（图2）：研拓自动化成功开发出数控弯管机3D干涉预览功能系统软件，结合PC-Base结构将运动、数据采集、图像处理、人机显示集于一身的集成控制器。

图2 研拓弯管机软件模拟图

研拓弯管机整体方案结构图如图3所示，其特有优势：采用触控屏配合可运算型电脑，功能强、扩充性高；具备3D图形实现预览与干涉功能；分段设置速度，弯管精度高，在实弯时可选用分解动作，观察干涉点，修改动作，提高效率；手动、自动、半循环以及全循环等多种功能任意选择；可根据实际设置的管型数据仿真出3D图形，实现预览；根据弯管文件可直接动态模拟弯管过程动画，实际加工前就能直观地检测出干涉，大大降低试弯调试成本；大弧度管件加工（推弯）功能；任意角度工件一气呵成，具有辅推、慢退芯功能，可弯制薄壁弯件；每一组弯管动作皆可因不同材质变化设置补偿值和速度；具有自动侦测错误及故障功能，并在屏幕显示，让操作者容易排除障碍。

图3 研拓弯管机整体方案结构图

方案描述可分段设置速度，弯管精度高，在实弯时可选用分解动作，观察干涉点，修改动作，提高效率。所有加工资料都由触摸屏幕输入，每一弯皆可根据不同材质变化，设置相应的补偿值、速度、脱模间隙。具有自动侦测错误及故障功能，并在显示屏幕上进行直观显示，让操作者轻松排除故障。可将X、Y、Z坐标自动转换成Y、B、C加工值，且可根据实际设置的管型数据仿真出3D图形，实现预览，减少试弯次数。·资料经编辑完成后，有钥匙保护，防止资料被任意修改，降低误操作风险。送料小车的入料位置、安全位置、轮模干涉位置以及导模干涉位置的设置，可用手轮脉冲产生器微调，并自动记忆位置，消除人为量测的失误导致与机器碰撞的损失。弯管机（C轴）、转管（B轴）、送管（Y轴）均为闭环伺服控制，旋转运动数控精度为±0.01，直线运动数控精度为±0.01mm，并能与管形测量机和计算中心联网工作。系统特点①无风扇设计（机箱/CPU）、无硬盘设计（工业级CF卡）、抗冲击 / 抗振动设计（20G/50G/5～500Hz）、宽温设计（-10～50℃）、看门狗电路设计以及隔离的通讯接口等坚固工业级设计。②开放的操作系统，内嵌微软Windows XP嵌入式操作系统，系统具有Enhanced Write Filter（EWF）功能，降低操作系统损坏率，优化后的系统能够充分有效地利用系统资源，使启动时间<60s， 可以完全兼任在 Windows XP下开发的应用程序。③系统提供DiagAnywhere远程维护软件，可以远程监视和控制弯管机控制系统的相关设备，包含远程监视与控制、远程屏幕快照和记录、文件上传和下载等功能，有效减少上门服务的麻烦。④嵌入式系统设计，结构坚固耐用，体积小巧且结构紧凑，支持DIN导轨安装、壁挂式安装和机架式安装，适合工业自动化行业需求。⑤基于PC-based平台，开放式结构，方便进行系统结构扩展，用户可根据不同的产品系列任意实现系统结构的增减，有效节省系统的变更成本。通过众多机台厂商的合作，证明了通过整合基于研华PEC-3240整体解决方案外加软件开发，不仅可以提高机台的稳定性，同时还有效地提高了CNC弯管机的加工精度，并加快了管件的生产效率。

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