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行之有效的数控弯管机解决方案 |
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作者： 来源：MM现代制造 |
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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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(8/3/2010) |
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