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自动弯管机的改革从二维与三维的发展演变

经济快速发展的20世纪90年代后,基础设施建设如厂房、设备、交通设施需求急剧增加,各种金属管的生产已远远不能满足需求,许多金属管的形状要求也不断复杂化,从而催生了自动弯管机系统设计和开发。传统的二维式的自动弯管机已无法满足复杂的工业需要。三维自动弯管机正是在这一背景下逐渐开发成熟。可程序设计控制器(PLC)在自动弯管机控制系统中的应用给复杂要求的弯管系统提供技术保证。到现在由于国内空调,汽车等行业的兴起对于自动弯管机的需求发生了由量到质的转变,所以同样催生了自动弯管机技术的飞跃,数控技术终于引入到了自动弯管机行业,数控的介入是弯管行业的一次技术革命,不管从弯管速度、精度上都具有了相当大的飞跃。

    由于各类数控自动弯管机的工艺对象和工艺过程不同,数控自动弯管机的结构主要采用三种方式 :

    ① 直接采用数控系统。优点是编程的“自由度”高,可以根据不同的弯管要求,避免机械干涉进行程序编制,但对人员的编程素质要求提高了。一般不支持弯管XYZ几何坐标数据的输入。

    ② 采用可编程控制器PLC、位置/速度控制单元、触摸屏、交流伺服驱动单元相结合的控制方式。PLC梯形图、SFC编程控制位置/速度单元与触摸屏的有机结合,直接输人弯管加工数据,支持弯管XYZ几何坐标数据到弯管YBC加工数据的转换。硬件可靠性高、软件易于维护和再次开发。

    ③ 采用工业级计算机、伺服运动控制板卡、交流伺服单元。软件由VCVB等可视化程序实现,可充分利用计算机资源,多用于运动过程、机械轨迹等比较复杂的机械设备。除了第2种方式具有的功能外,还增加了干涉的功能。硬件的可靠性略低于PIC系统。我们采用PLC、位置/速度控制单元、触摸屏、交流伺服驱动单元相结合的控制方式。所设计的系统具有手动和自动操作方式,自动方式下又可分为步进跟随弯曲和原点贯穿弯曲,便于加工多种多样的弯管。对于具有不同弯曲半径的管件,采用上下模切换来实现弯管加工。对于具有特殊加工要求的弯管,设计了联动、分解及相应的辅助动作,避免机械干涉,实现了弯管过程的自动化。本文主要介绍基于三菱位置/速度控制单元的自动弯管机控制程序的设计。对于有位置、速度控制要求的自动化装置,硬件采用PLC、位置/速度单元、交流伺服单元等,软件用梯形图和SFC图相结合。在有性价比、可靠性等要求的情况下,是一种较好的系统解决方法。


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