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機(jī)床立加刀庫應(yīng)用方案
數(shù)控機(jī)床 機(jī)床立加刀庫應(yīng)用方案
機(jī)床立加刀庫應(yīng)用方案

一、 機(jī)床立式加工中心刀庫 

1、簡介

立式加工中心主要電氣動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括X，Y，Z三維空間伺服電機(jī)進(jìn)給，主軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)，刀庫刀盤旋轉(zhuǎn)和刀臂定位。

刀盤旋轉(zhuǎn)和刀臂定位對變頻器的控制要求主要有：加減速迅猛，恒速速度平穩(wěn)、負(fù)載快速切換不跳閘。

2、工作原理

立式加工中心刀庫動(dòng)力分刀盤動(dòng)力和刀臂動(dòng)力，刀盤上裝有多把加工用刀，刀盤動(dòng)力電機(jī)控制刀盤旋轉(zhuǎn)，配合系統(tǒng)尋刀，尋找到目標(biāo)刀具后迅速停止就位。刀臂動(dòng)力由刀臂電機(jī)控制，刀臂旋轉(zhuǎn)軸固定在刀臂中心，刀臂兩端設(shè)計(jì)有扣環(huán)，用于完成換刀時(shí)對刀庫刀具和主軸刀具的扣刀、插刀、旋轉(zhuǎn)等動(dòng)作。主軸旋轉(zhuǎn)加工，直到需要換刀時(shí)再執(zhí)行刀盤旋轉(zhuǎn)尋刀、刀臂換刀，如此重復(fù)……

 

二、 MV160變頻器簡介 

MV160是麥米電氣開發(fā)的一款全新小功率迷你型變頻器，具有結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、性能卓越、界面友好、調(diào)試簡易等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各類自動(dòng)化傳動(dòng)機(jī)械，如：木工機(jī)械、玻璃機(jī)、精雕機(jī)、紡織機(jī)械等。

三、 控制方案 

刀庫周期性的動(dòng)作由加工中心系統(tǒng)I/O信號(hào)規(guī)劃控制，變頻器需要快速響應(yīng)，且由變頻器分時(shí)控制刀盤和刀臂，輸出接觸器用于不同動(dòng)力控制的選擇。如下圖：

  image.png

由于刀臂動(dòng)作迅速、動(dòng)作周期短，輸出接觸器切換快，甚至在變頻器尚未完全停機(jī)就會(huì)切換，要求切換過程變頻器不跳閘。

四、 MV160控制優(yōu)勢與特點(diǎn) 

1、加減速 迅猛

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刀臂取刀定位加速時(shí)間83ms                                                                               刀臂取刀定位減速時(shí)間62ms

image.png         刀臂送刀動(dòng)作加速時(shí)間99ms.png

刀臂取刀定位過程總時(shí)間301ms                                                                           刀臂送刀動(dòng)作加速時(shí)間99ms

 

 

image.png         刀臂送刀電流波形.png

刀臂送刀動(dòng)作減速時(shí)間46.6ms                                                                              刀臂送刀電流波形                  

image.png         刀臂、刀盤動(dòng)作周期.png

刀臂取刀、送刀、回零電流波形                                                                            刀臂、刀盤動(dòng)作周期              

 

2、帶載分?jǐn)嗖惶l

 

在變頻器尚未完全停機(jī)時(shí)，斷開輸出負(fù)載，有拉弧情況下，變頻器保證不跳閘、不報(bào)故障。

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3、 重復(fù)性好

相對原伺服控制刀庫，精度上雖然不及，但依靠變頻器本身即走即停的加、減速性能，在對刀臂換刀的控制上，依然能夠做到較好的重復(fù)性能，重復(fù)定位精度在+-2度內(nèi)，滿足工作要求的同時(shí)降低了成本。