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MX系列PLC在清角机上的应用
2017-11-08 08:00:00

一、摘要

门窗加工流程主要为:型材下料,焊接,铣削,清角,钢衬加工等。其中以焊接和清角最为关键,直接关系到产品的质量。目前焊机与清角机控制部分均采用CNC系统或PLC,传动部分采用伺服或步进驱动。

清角机主要是对经过焊接好的塑窗进行表面处理,属于四角焊的下一道工序。机器结构件如下图所示:

1.JPG


数控系统控制片铣刀对型材进行二维轨迹切削,关于外角焊接清理,数控系统主要通过控制上下拉刀来实现,内角焊缝清理通过控制组合铣刀来实现。在使用的时候,用户可根据型材情况选好预存的加工程序,完成对各种型材的加工。 因为在清角的时候可能用到清理斜面的时候,故需要做两轴的运动控制系统,通过模拟量或脉冲/方向信号控制XZ轴伺服定位运动。伺服系统作为执行机构,其对控制信号响应速度和跟随精度决定产品质量的关键因素。

本文重点介绍麦科PLC在清角机上的应用。

二、设备介绍

本系统的系统配置方案如下:

PLC与触摸屏之间的通讯采用Modbus通讯协议,配置如下,在MXProgrammer软件中,在工程管理器下双击系统组态硬件设置→MX1H-2416M,在PLC通讯口(PORT1)参数设置中,选择Modbus协议,单击Modbus设置,进行Modbus参数设置,如下图:

三、功能详解

触摸屏共计6个画面,并且都在触摸屏的上方显示,更加容易实现画面的切换。现就各个画面的功能做详细的介绍。

手动画面:

该画面的主要功能:

1.显示当前2轴是否在原点位置或者正负极限的位置、加工型材是否在定位位置。

2.显示当前2轴具体在系统的位置。

3.设备回参,点此按钮,系统将进行回参动作,回参时先回X轴零点然后再Z轴再回零点(防止Z轴在不合适位置下降导致锯片损坏)。

4.X轴的前进动作、X轴的后退动作,并且X轴的手动速度是可以修改,点击向上的按键,速度变快,点击向下的按键按,速度变慢。

5.Z轴的上升动作、Z轴的下降动作,并且Z轴的手动速度是可以修改,修改方法同X轴。

6.磨合动作:点击磨合开始按键,X轴和Z轴在一定范围内运行,可以实现机械的磨合动作,再次点击,磨合停止。

7.定位:点此按键,定位气缸在打开和关闭之间切换。

8.压紧:点此按钮,压紧气缸在打开和关闭之间切换。

9.上铣刀:点此按钮,上铣刀在打开和关闭之间切换。

10.下铣刀:点此按钮,下铣刀在打开和关闭之间切换。

11.拉刀:点此按钮,拉刀在下降和上升之间切换。

12.锯片:点此按钮,锯片在启动和停止之间切换。


示教画面:

该画面的主要功能:

1. 选择要加工的型材型号。

2.输入型材的类型代号,点击编辑进入对应型材编辑画面

3.在编辑画面,通过定位、压紧等动作将型材固定在型材加工位。

4.通过X轴前进、后退,Z轴的上升下降完成型材加工步骤的编程,如下图,点击返回。

5.在示教画面点击数据保存,系统将该型材的加工程序存储起来。

6.数据下载:将存储的数据下载到PLC中。

7.型材应用:将下载到PLC中的数据应用到程序中。

自动画面:

该画面的主要功能:

1.显示当前2轴是否在原点位置或者正负极限的位置、加工型材是否在定位位置。

2.显示当前2轴具体在系统的位置。

3.工序指示:显示自动运行过程当中各个程序步的运行状态。

4.状态:显示当前机器当前正在运行的状态,包括无动作、设备运行、设备回参。

5.段号:显示当前型材加工进行到的段数号码。

6.设备回参,点此按钮,系统将进行回参动作,回参时先回X轴零点然后再Z轴再回零点(防止Z轴在不合适位置下降导致锯片损坏)。

7.当前型材:显示当前正在加工的型材类型。

8.更改型材:如果要更改加工型材,在此输入要加工的新的型材名称,如果新的型材已经加工过,那么直接点击数据下载和型材应用,如果如果新的型材没有加工过,需要转到示教画面 进行信型材的编辑。

9.状态切换:点击按键,系统在自动运行和单动运行之间切换。

10.启动:在自动运行状态下,点击此键系统开始运行。

11.单动:在单动运行状态下,点击此键一次,系统运行一步。

12.停止:不管在自动状态还是单动状态,点击此键系统停止运行。

参数画面:

该画面的主要功能:

1.型材到位延时:设置型材到达左右料位后的等待时间。

2.推料延时时间:设置型材推进的等待时间。

3.压料延时时间:设置压料时等待时间。

4.拉刀抬起延时:设置在做拉刀动作时等待拉刀动作的时间。

5.铣刀加工时间:设置铣刀的加工时间。

6.铣刀抬起延时:设置等待铣刀抬起的时间。

7.X轴的前进、后退以及Z轴的上升、下降动作同手动画面中的作用相同。

8.丝杠螺距:设置XZ)轴的丝杆的螺距距离。

9.步进细分:设置XZ)轴的步进的细分数,细分数值越大,加工进度越高,但是如果在其他条件不变的情况下速度会降低。

10.复位速度:设置系统在回参的过程中的运行速度。

11.手动速度:设置系统在手动过程中的运行速度。

12.运行速度:设置系统在自动运行中的运行速度。

13.加减速时间:设置系统的加减速时间。

14.等待位置:设置系统在自动运行中加工完一角后回到的加工起点的位置。0

15.磨合正限:设置系统在磨合动作中各轴到达的最大位置。

16.正负限:设置X(Z)轴正向到达的最大位置以及反向到达的最大位置。

监控画面:

该画面的主要功能:

显示各个输入(出)点的作用及状态。

帮助画面:

在自动画面、自动画面、示教画面等画面点击帮助就会出来相应的帮助画面,先以示教画面为例点击,出现以上画面,在该画面中介绍了各个按键的作用及操作步骤等。


四、程序详解

主程序包括7个部分:

1. 初始化部分:该部分的作用是将程序到用到的一些系统参数进行赋值。

2. 手动部分:该部分的作用是进行手动动作时的一些操作。

3. 教程部分:在进行新型材的编辑时用到的程序。

4. 自动部分:在自动工作中执行到的程序段。

5. 输出部分:程序到用到的最终输出控制部分。

6. 回参及磨合:该部分中的程序段主要完成回参动作和磨合动作。

7. 报警:该程序段中主要包含机械运行中的一些报警。

本程序中绝大部分用到的是步进指令,在程序中使用步进指令,不但能是程序更加的清晰明了,而且还能大大较小程序的扫描时间,使得整个系统的响应时间更加迅速。


五、工艺介绍

整个系统的工作步骤包括以下几部分:

1. 工件定位压紧:在这个步骤中,定位气缸顶出,将工件推到加工点,延迟一会后,压紧气缸落下,将工件压紧,定位气缸返回。

2. 铣刀动作:工件压紧后稍作延时,拖板快速移至上下铣刀工作位置,气钻启动,铣刀开始旋转,同事进给气缸做进给动作,完成清理部分圆角平缝工作,至进给终点,进给的行程大小可通过调整螺杆来调节,完成工作后,进给气缸返回,气钻停止,拖板返回前始位。

3. 锯片清洗外角:拖板返回加工起点,此时X轴和Z轴根据已经保存使用的程序步骤开始运行,在运行过程中完成对外角的清洗。

4. 拉刀:在此工序中,首先上拉刀落下,下拉刀抬起,稍作延时后,拖板前移完成对焊接切削,切削完成,上下拉刀复位。

5. 取件:拉刀完成后,压紧气缸回位,取出工件,两轴回加工起点。放入新工件,重新开始清洗。 


六、结束语

本系统在实际应用中,不仅在型材转换方便简单快捷,而且整个系统运行快速稳定,得到了用户的广泛认可。













下载附件MX PLC在清角机的应用


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